Fraser Stoddart



Fraser Stoddart爵士教授
榮譽理學博士 (2019)

在科學世界裏,一些研究者會有驚人的發現,另一些則揭開自然界的奧秘。但是,只有那些在其研究領域裏進行思維革命的科學家們,才能真正使人類對我們身處的星球加深瞭解,而Fraser Stoddart爵士就是其中一位這樣的人,因爲他改變了化學家們對化學物質在分子水平上移動的構想方式。

Stoddart教授是研究分子動力立體化學的先驅。大約30年前,他在化學界開創了一個新領域,致力於透過機械結合產生分子穿梭、分子開關和分子機器的研究。正是由於在這方面取得的成果,他在2016年連同另外兩名科學家獲頒授諾貝爾化學獎。當時諾貝爾獎方面表示,他們的獲獎是“因爲在分子機器的設計和合成方面的貢獻”。

欲瞭解Stoddart教授研究成果的意義,我們必須首先對機器及基本化學原理有所知曉。在大自然中存在的分子 – 水,血紅素及葉綠素,他們的原子是靠化學鍵連接在一起的;此外,機器則利用能量移動機器組件以發揮某些功能;而Stoddart教授則把這兩個概念結合在一起。他並非依賴化學鍵,而是使用機器結合把分子合成在一起,並且因此產生出分子機器。更具體地說,他研發出一種名爲輪烷的分子,輪烷由一組原子與另一組原子串連在一起並形成啞鈴狀而組成,環形分子則以此爲基礎通過調整酸度而進行移動。這一項研究成果影響巨大,因爲這意味著科學家們得以利用這些機械互鎖的分子(又簡稱爲MIMs),製造微細的開關升降機,甚至產生可以伸縮的肌肉。這一項研究成果對研發分子納米技術,還有電子學,藥物輸送系統以至皮膚護理等領域都至爲關鍵。事實上,Stoddart教授的研究成果,爲貴族牌(Noble)防衰老護膚霜系列的推出提供了靈感,而且其效果也是無可比擬的。

究竟是什麽因素激勵Stoddart教授敢於挑戰前人從未踏足的化學領域呢?Fraser Stoddart的童年生活是從蘇格蘭愛丁堡市郊的一個農場開始的,他最初在只有一間教室的鄉村學校裏接受教育,直到八歲時才轉到愛丁堡的一所小學就讀,並於18歲考進大學。

他在加拿大皇后大學的國家研究院擔任博士後研究員,從此展開了其學術研究生涯。他隨後返回英國雪菲爾大學,並於70年代後期在帝國化學工業企業研究所開始從事有關機械互鎖分子的研究,後來更成爲伯明翰大學的有機化學教授。在那裏,他和其他研究員一起研發分子穿梭裝置和開關,這一切也奠定了他後來走向斯德哥爾摩之路,並榮獲諾貝爾化學獎。

不過,Stoddart教授也時常告誡他的學生說,生活並非總是十全十美的。1997年,Fraser Stoddart獲美國加州大學洛杉磯分校聘爲Saul Winstein化學講座教授。其實他這次決定到大西洋彼岸發展,除了在學術上取得的成功之外,也是爲了要應對其人生中的一大挫折。因爲他的妻子諾瑪患上了乳癌,搬到洛杉磯也是爲了能獲得一流的治療。這一經歷也使Stoddart教授對藥物輸送系統以及分子電子學產生了興趣。目前這也和超分子化學密切相關,因爲分子機器實際上就是能準確向疾病細胞輸送藥物,並在疾病細胞内釋放藥物,從而殺死有關細胞的小機器人。Stoddart教授後來加入了加州納米系統研究所,並於2002至2007年期間擔任研究所所長。

Stoddart教授在2007年獲英女王伊利沙伯二世冊封爲爵士,以表彰他在化學和分子納米技術研究上取得的成就。或許是因爲他和曾扮演占士邦007的演員辛康納利都擁有蘇格蘭血統的緣故,Stoddart教授在洛杉磯工作期間曾多次被人錯認爲就是那位占士邦演員。

2007年,Stoddart教授榮獲阿爾伯特·愛因斯坦世界科學獎。此外,他還至少獲頒發16項世界級的榮譽和獎項,並且在九個以上享有盛譽的學術組織擔任院士,其中包括英國皇家學會、美國人文與科學院,以及德國自然科學院等。而在地球的這一邊,Stoddart教授也在2017年獲中國科學院頒授外籍院士榮銜。

Stoddart教授不但科研成就突出,他向下一代化學家傳授知識也不遺餘力。他在個人推特帳號上稱自己把藝術和科學結合在一起,並自豪地把對化學的熱愛表露無遺。在這裏,也歡迎您成爲他推特帳號的粉絲。Stoddart教授的研究論文多以立體彩圖闡釋複雜的分子結構和化學反應,有效表達無形的概念,更重要的是使其他研究者更容易理解。Stoddart教授至今已指導過500多名博士生和研究員,當中有許多人後來也在化學及材料科學領域作出了顯著的貢獻。2008年,Stoddart教授加入美國西北大學,出任Board of Trustees化學講座教授,並至今仍留在該校。

作爲一名發明家,Stoddart教授個人已擁有至少37項專利,而且還有多項專利正在申請中。這當中包括從複合物中提煉黃金、淨化石化元素,以及在護膚界使用金屬有機骨架材料製作化妝品等,後者對市場的影響舉足輕重。

此外,他也是當今科學界最多產而且最有影響力的科學家,先後署名發表過逾1,150篇文章。美國科學資訊研究所曾經將Stoddart教授評為1997年至2007年最廣為引用化學家中的第三位。而且早在2003年,就有人預測他將因爲對化學領域的貢獻而榮獲諾貝爾獎。

Stoddart教授與香港浸會大學的友誼是從我校化學系副教授梁湛輝博士開始的。梁博士於2003至2006年曾經在美國加州大學洛杉磯分校Stoddart教授的研究實驗室裏與教授一起做研究。2017年,Stoddart教授到訪香港浸會大學,並在一個有關納米機器的國際研討會上分享他的想法。

因此,對於曾經屢獲殊榮的人來説,Stoddart教授現在再接受一項來自香港浸會大學的榮譽,完全是我們的榮幸。更重要的是,我們有像Stoddart教授這樣睿智的科學家不遠萬里來到這裏,與身處世界這一邊的我們接觸。他的經歷教育了我們大家一個道理,那就是“無遠弗屆”,因爲正如他所說的那樣,科學可以走遍全球無疆界。