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【概述】:1945年,伟大发明---“青霉素”。弗洛里和弗莱明、钱恩分享了诺贝尔生物及医学奖。
1928年,英国细菌学家亚历山大弗莱明发现青霉菌能分泌一种物质杀死细菌,他将这种物质命名为“青霉素”,但他未能将其提纯用于临床。1929年,弗莱明发表了他的研究成果,遗憾的是,这篇论文发表后一直没有受到科学界的重视。
10年后,德国化学家恩斯特钱恩在旧书堆里看到了弗莱明的那篇论文,于是开始做提纯实验。1940年冬,钱恩提炼出了一点点青霉素,这虽然是一个重大突破,但离临床应用还差得很远。
1941年,青霉素提纯的接力棒传到了澳大利亚病理学家瓦尔特弗洛里的手中。在美国军方的协助下,弗洛里在飞行员外出执行任务时从各国机场带回来的泥土中分离出菌种,使青霉素的产量从每立方厘米2单位提高到了40单位。
虽然这离生产青霉素还差得很远,但弗洛里还是非常高兴。一天,弗洛里下班后在实验室大门外的街上散步,见路边水果店里摆满了西瓜,“这段时间工作进展不错,买几只西瓜慰劳一下同事们吧!”想着,他走进了水果店。
这家店里的西瓜看样子都很好,弗洛里弯下腰,伸出食指敲敲这只,敲敲那只,然后随手抱起几只,交了钱后刚要走,忽然瞥见柜台上放着一只被挤破了的西瓜。这只西瓜虽然比别的西瓜要大一些,但有几处瓜皮已经溃烂了,上面长了一层绿色的霉斑。
弗洛里盯着这只烂瓜看了好久,又皱着眉头想了一会,忽然对老板说:“我要这一只。”
“先生,那是我们刚选出的坏瓜,正准备扔掉呢?吃了要坏肚子的。”老板提醒道。
“我就要这一只。”说着,弗洛里已放下怀里的西瓜,捧着那只烂瓜走出了水果店。
“先生,您把那几只好瓜也抱走吧,这只烂瓜算我送你的。”老板跟在后面喊。
“可我抱不了那么多的瓜啊,再说,要是把这只打烂了怎么办?”
“那、那我把刚才的瓜钱退给您吧!”老板举着钱追了几步,但弗洛里己走远了。老板摇了摇头,有些不解地望着这个奇怪的顾客远去的背影。
弗洛里捧着这只烂西瓜回到实验室后,立即从瓜上取下一点绿霉,开始培养菌种。不久,实验结果出来了,让弗洛里兴奋的是,从烂西瓜里得到的青霉素,竟从每立方厘米40单位一下子猛增到200单位。
1943年10月,弗洛里和美国军方签订了首批青霉素生产合同。青霉素在二战末期横空出世,迅速扭转了盟国的战局。战后,青霉素更得到了广泛应用,拯救了数以千万人的生命。因这项伟大发明,弗洛里和弗莱明、钱恩分享了1945年的诺贝尔生物及医学奖。
10月5日,法国科学家皮埃尔·索瓦日、英国科学家弗雷泽·斯托达特、荷兰科学家伯纳德·费林加获得2016年诺贝尔化学奖
法国科学家皮埃尔·索瓦日与另外两名科学家分享诺贝尔化学奖。索瓦日现为武汉大学与武汉科技大学客座教授,曾来汉与师生进行学术交流,做过与“分子机器”有关的主题讲座,乐向世界推介武汉科研成果。
就像19世纪30年代,当电动马达被发明出来时,科学家未曾想过它会在电气火车、洗衣机、电风扇上被广泛运用,给人类生活带来翻天覆地的变化。正如当年的电动马达一样,分子机器未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等,为人类的未来提供了无限可能。
据新华社电 瑞典皇家科学院5日宣布,将2016年诺贝尔化学奖授予让-皮埃尔·索瓦日、弗雷泽·斯托达特、伯纳德·费林加这三位科学家,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。
分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器,在向其提供能量时可移动执行特定任务。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,这三位获奖者发明了“世界上最小的机器”,将化学发展推向了一个新的维度。
据介绍,三位获奖者完成了分子机器设计与合成的“三步走”:第一步,索瓦日成功合成了一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子,而且这两个分子能够相对移动;第二步,斯托达特合成了“轮烷”,即将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上,且环状分子能围绕这个轴上下移动,并成功实现了可以上升高度达0.7纳米的“分子电梯”和可以弯折黄金薄片的“分子肌肉”;第三步,费林加设计出了在构造上能向一个特定方向旋转的分子马达,这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。有了这三步,分子机器就可以动起来了。
评选委员会表示,就像19世纪30年代,当电动马达被发明出来时,科学家未曾想过它会在电气火车、洗衣机、电风扇上等被广泛运用。而分子机器正如当年的电动马达一样,未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等。
费林加在现场电话连线时说,得奖消息令自己“很震惊”,同时感到荣幸。他表示,荣誉属于全体科研合作者,大家的共同努力才成就了如此骄人的成果。费加林对其获奖成就解释说:“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了可能。这一研究成果为未来新材料的研发开启了广阔前景。”
今年诺贝尔化学奖奖金共800万瑞典克朗(约合93.33万美元),将由这三位获奖者平分。
世界最小机器诞生历程
第1步
迈向分子机器的第一步是索瓦日于1983年实现的,他成功将两个环状分子扣在一起,形成一种名为“索烃”的链条。通常情况下,分子是由原子间共享电子对构成的强共价键连接而成,而“索烃”链上的分子间主要依靠相对较为自由的机械相互作用连接,不被任何价键连接。对于一个能够完成特定任务的机器来说,必须有能够相互移动的部件组成,而索瓦日实现了两个互锁环状分子的相对移动。
第2步
到了1991年,斯托达特实现了分子机器诞生的第二步,他成功合成了“轮烷”。轮烷是一个或多个环状分子和一个或多个哑铃状的线形分子为轴组成的分子集合。哑铃状的线形分子作轴穿过环状分子的空腔,两端结合有体积较大分子以防止线形分子滑出,从而形成了稳定的轮烷结构。
第3步
费林加则是研发出分子马达(分子发动机)的第一人。1999年,他研制了一个分子转子叶片,叶片能够朝着同一方向持续旋转。这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。2011年,费林加的研究小组在分子马达的基础上制造了一款四驱纳米汽车,一个分子底盘将4个分子马达连接在一起作为轮子,当分子马达旋转时,纳米汽车就能向前行驶。至此,分子机器动起来了。
他们的成就
他们三人做出了只有头发丝千分之一粗细的分子机器,成功地将分子连在一起,共同设计了包括微型电梯、微型电机还有微缩肌肉结构在内的所有分子机器。
三位科学家的成就能够获得诺奖青睐,就在于他们的研究促使分子系统摆脱了平衡态,并能受控执行特定任务,为化学的发展开启了一个新世界。
分子机器
为未来提供
无限可能
近年来,三位诺奖得主的成果已经成为全世界科研人员开发分子机器的“工具箱”,开创了分子机器的发展道路。目前已有科学家在轮烷的基础上建造出一个可以抓取并连接氨基酸的分子机器人;还有研究人员将分子马达和长聚合物相连,形成复杂的网络,将光能储存在分子中,有望开发出新型电池及光控传感器。
正如当年的电动马达一样,分子机器未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等,为人类的未来提供了无限可能。
几十年前,在美国明尼苏达州一个叫“Hibbing”的矿区小镇上,人们过着简单而乏味的生活。男孩 Robert Allen Zimmerman 在这里长大,那时,他获取外界信息的唯一渠道就是听收音机里播放的电台广播,那里间或会传来一些流行歌曲和彼时方兴未艾的摇滚乐。而当这个男孩第一次听到乡村音乐时,他的意识仿佛被抽离了片刻,在一瞬间他萌生了与此有关的巨大梦想。
这个男孩疯狂地练习演唱和乐器,他因此成了校园明星也轻而易举地俘获了女生的心。但他无法满足于眼下的生活,他心心念念着外面的世界,他要走出这里。中学毕业的第二天他就离开了那个小镇,和别人一起组成乐队,到处表演。不过很快,他就又厌倦了那种缺乏内涵的音乐。等到上大学时,他已经完全无心学业,醉心于弹琴唱歌。那时他还迷上了诗歌,甚至因为崇拜威尔士诗人 Dylan Thomas 而改了自己的名字,新名字叫作 Bob Dylan(鲍勃·迪伦)。
1961 年,从大学辍学的 Bob Dylan 来到了纽约曼哈顿区的格林尼治村,这里聚集着大批的音乐人、艺术家,被称作民谣圣地。Bob Dylan 卸下心中的梦,安放在这个地方,他想在这里的酒吧演唱,去当一名真正的歌手。那时候,他身材纤瘦,头发微卷,说起话来略带羞涩,常常紧蹙眉头,背着一把吉他,提着破旧的行李箱。
Gerde’s Folk City 是格林尼治村里最著名的音乐演出场所。54 年前,Bob Dylan 的名字出现在这个酒吧演出的海报上,他要在那年 9 月 26 日为大家演唱,这是他人生第一次在这样正式的场合下公开演出。那天晚上,他的表演让台下掌声雷动,在场的观众中,坐着资深的乐评人 Robert Shelton 。三天后,纽约时报出现了关于 Bob Dylan 的文章。
“一颗闪亮的新星在 Gerde’s Folk City 的舞台上冉冉升起。”Robbert Shelton 赞叹道,“即便年轻得不像话,他也是这些天来,整个曼哈顿最独特的艺术家之一。他的音乐弥漫着非凡的创造力,让人印象深刻。”
于是,整个格林尼治村,不,整个曼哈顿区,都知道了这个年轻人。那一年,他二十岁。
然而,他们不知道的是,这仅仅是传奇的开始。半个世纪过去了,Bob Dylan 和乐队有过 2000 多场演出,他个人获得了 10 次格莱美奖,甚至还被提名诺贝尔文学奖,是名副其实的乐坛“活化石”。他被认为是20世纪美国最重要、最具影响力的民谣歌手,他的作品被无数人传唱,他写下的歌词和旋律沁入到无数人的灵魂,让人们感受到自由。
1961 年的那个夜晚,让这一切有了个美妙的开始。现如今,格林尼治村人头涌动,各国游客成群结队地来参观拜访,可是人们怀念 60 年代,因为那时的午夜,走进一家昏暗的酒吧,或许能与 Bob Dylan 不期而遇。而他年轻的歌声,在风中飘扬。
鲍勃·迪伦无疑是一个天才,但天才是没法讨论的,也没办法模仿。不过,任何一个天才的成长都和他所处的环境有关系,迪伦也不例外。迪伦少年成名,25岁时就已经被美国年轻人视为精神偶像,奇迹是如何发生的呢?让我们从迪伦30岁之前住过的三个城市讲起吧。
明尼苏达的希宾
从地图上看,明尼苏达州位于美国的东北部,但在美国人眼里,这个州属于“中西部”,因为这个国家是从东海岸发展起来的,波士顿、费城和纽约才是中心,明尼苏达则完全属于乡下,明尼苏达人就是正宗的乡下人。
1890年,在明尼苏达州的北方小镇希宾(Hibbing)发现了一个大铁矿,此时正赶上美国工业进入高速发展期,希宾迅速地富了起来,成为美国最富的镇之一。1946年,一户姓齐默尔曼(Zimmerman)的人家搬到了希宾镇,这家的男主人阿比·齐默尔曼(abe Zimmerman)因为生病不得不辞去原有的工作来这里帮助他的两个哥哥代管一家电器商店。阿比有两个儿子,大的叫鲍勃(Bob),小的叫大卫(David)。大儿子生于1941年5月24日,出生时因为头太大还差点出了麻烦。鲍勃很小就喜欢唱歌,而且有很强的表现欲。在他3岁那年就当着邻居阿姨们的面表演了两首歌,最好笑的是在唱歌前他郑重宣布:“大家都不要说话了!否则我不唱!”
鲍勃同其他男孩子一样,也喜欢看连环画,他会经常躲在自己的房间里看个没完。也许是从连环画中得到了启发,9岁那年的母亲节那天,鲍勃突然跑到母亲面前,为她朗诵了一首自己写的诗:
我亲爱的妈妈,我希望你(My dear mother,I hope that you)
永远不会变老,头发永远不会变白,(Will never grow old and gray,)
全世界所有的人都会对你说:(So that all the people in the world will say:)
“喂,这位年轻的女士,母亲节快乐!”(“Hello,young lady,Happy Mother's Day。”)
显然这首诗不能算好,但从此写诗成了小鲍勃最大的爱好。
齐默尔曼一家是犹太人,这在希宾算是个少数派。他们家虽说不上富有,但比起在当地占多数的蓝领工人来说却是相当富裕的。镇上的工人们不喜欢这些富裕的犹太人,但这些犹太人所受的歧视还不算太严重,与当时美国黑人所受的歧视相比更是微不足道。而对于鲍勃这些犹太孩子来说,这种歧视的最大后果就是孤独。鲍勃的父母每天都工作到很晚才回家,鲍勃放学后就只能一人待在家里,因为他和学校里那些穷孩子们玩不到一起去。寂寞的鲍勃经常会一个人对着窗户发呆,做白日梦。由于天气寒冷和对铁矿的过度开采,希宾镇已经没有多少植被了,窗外能看到的就是一片光秃秃的碎石和那个被当地人称为“世界上最大的坑”的露天铁矿。这种奇特的荒凉景象肯定在鲍勃心里留下了很深的印象,以至于他在后来的创作中有一个永恒的主题,那就是人世间的荒谬和无常。
也许是因为内疚,齐默尔曼夫妇俩总是尽量满足鲍勃的需要,很快鲍勃就有了自己的高级收音机、电唱机和满架子的唱片。那阵子鲍勃很迷收音机,尤其喜欢收听来自遥远的南方电台里播放的流行音乐。当时美国南方正流行黑人的“节奏与布鲁斯”(R & B),以及受此影响而出现的“乡村与西部”音乐。这些音乐节奏强劲,气氛喧闹而又放肆,与希宾镇单调无趣的白人中产阶级生活形成了鲜明对比。与其说小鲍勃喜欢这种音乐,不如说他迷上了这种音乐所代表的生活方式与现状的强烈反差。
这段时间小鲍勃还有一个爱好:看电影。他的一个叔叔拥有希宾镇最大的电影院,他因此免费看了大量好莱坞电影。1955年秋天,鲍勃看了一部名叫《无因叛逆》(Rebel Without a Cause)的电影,演员詹姆斯·迪恩(James Dean)在电影里成功地扮演了梳着背头的叛逆青年。这一形象把鲍勃迷住了,他马上跑到店里买来一件黑皮夹克,一条李维牌紧身牛仔裤,一双高腰皮靴,还央求父亲为他买一辆二手的哈雷摩托车,经常骑着它在大街上兜风,车后则坐着鲍勃当时的女朋友,一个出生于普通工人家庭的名叫埃科的姑娘。就这样,鲍勃在旁人眼里成了镇上不良青年的一员。这些被人们称为“油脂仔”(Greaser)的另类青年多半是穷苦工人家的孩子,鲍勃其实跟他们混不到一起去,他只是喜欢那种叛逆的感觉罢了。这种喜好伴随了他一生。
上世纪30年代,美国南方因为气候灾害爆发了饥荒,失业的黑人沿着61号公路北上,去芝加哥等大城市找工作,顺便把黑人的布鲁斯音乐带到了北方。城市生活为这种源自乡村的音乐插上了电,并渐渐转变成为大名鼎鼎的摇滚乐。自50年代开始,摇滚乐逐渐在美国流行起来,身为“油脂仔”的鲍勃自然不会放过这个机会,和两个朋友组织了一支摇滚乐队,取名叫“金色和弦”(Golden Chords),鲍勃是乐队的主唱。有一次乐队去参加学校组织的音乐比赛,学生们被这种喧闹的节奏吓坏了,台下有人开始“嘘”起来,有一个老师甚至躲进了休息室。鲍勃这时显露出了他性格中最强的一面——自信,他完全不理会台下的嘘声,仍然自顾自地唱了下去。
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