未来会出现纳米机器人吗？诺奖化学家费林加：想知道，就去造

　　·费林加团队在分子机器领域不断探索，迄今已经设计出多种分子元件，能在控制之下做出开关、旋转、定向移动等动作。其应用前景包括能自我清洁和修复的材料，能在人体内实现精准投放的智能药物，甚至是能执行各种任务的纳米机器人。

　　·“对我来说，预测未来的最好方法就是创造未来。今天我展示了分子马达和分子车，它们能做各种各样的动作，这是我能做的——这就是未来。”

　　在宏观世界，人类已经有能力制造上天入地的精巧机器。现在，人们正在努力推进“人类制造”的疆界，在仅有头发丝十万分之一粗细的微观领域制造分子机器，比如分子开关、马达、小车、泵和杠杆。虽然这些分子机器和元件目前尚显“简陋”，但它们未来在医疗、材料、信息等领域的应用潜力不可估量。

　　2024年5月10日上午，荷兰化学家、2016年诺贝尔化学奖得主伯纳德·卢卡斯·费林加(Bernard Lucas Feringa)来到复旦大学“浦江科学大师讲坛”，以“造‘小’的艺术：从分子开关到分子马达”为题发表演讲并接受采访，分享了他在分子纳米科学方面的研究成果，以及对学术和教育的见解。

　　费林加在演讲。主办方供图

　　费林加1951年在荷兰出生，于1978年获得荷兰格罗宁根大学有机化学博士学位。1999年，他成功制备出一种能朝一个方向前进的分子马达，并设计了一种分子车。2016年，因其“发明行动可控、在给予能源后可执行任务的分子机器”，他与该领域另外两名科学家一同获得诺贝尔化学奖。

　　费林加和他的团队在分子机器领域不断探索，迄今已经设计出多种的分子元件，能够在控制之下做出开关、旋转、定向移动等动作。“一旦在分子层面控制了运动，就为控制其他各种形式的运动提供可能。这为未来新材料的研发开启广阔的前景。”他在演讲中提到。

　　这些前景包括能够自我清洁和修复的材料，能够在人体内实现精准投放的智能药物，甚至是能够执行各种任务的纳米机器人。

　　“现在的分子马达就像19世纪30年代的电机。那时候的研究者仅仅在实验室里展示各种各样的旋转曲柄和动轮，并不知道这些东西将导致洗衣机、电风扇的诞生。”费林加说。

　　他鼓励青年继续探索，一方面要保持好奇、勤奋研究，而另一方面应当具备理想，将事关人类生存与福祉的问题作为目标，如环境问题、资源利用、更高效的交通等。他认为，面对这些问题，“分子纳米科学是一种途径，其他科学也有自己的途径，但最重要的是通过合作将人类的努力和才能结合起来。”

　　开关、旋转和平移：在纳米世界造光能车

　　虽然费林加的分子小车看上去结构简单，但其诞生的背后是一代科学家长达二十年的探索。

　　1959年底，著名物理学家费曼(Richard Feynman)在一次会议报告中大胆设想在微米和纳米尺度上直接操纵原子的思想实验，包括想象观测、排列原子的方法，甚至制造纳米电脑。在他看来，在微观世界中，材料将会展现神奇的性能，信息存储能力也将极大增强。

　　费林加在他的演讲中引用这篇纳米技术开山之作的标题，“于微纳处天地宽”(“There is Plenty Room at the Bottom”)。他认为自此之后，出现了一种自下而上设计机器的新思路。通过设计更小的元件(如芯片)并将它们组合在一起，以形成更强大的功能。