Так исторически сложилось, что премия по химии завершает «большую естественнонаучную тройку» нобелевских премий. И обычно она расстраивает меня: структура наук изменилась с 1901 года, и чаще всего премию по химии дают за какую-нибудь молекулярную биологию. Вот, в прошлом году, премию вручили за механизм репарации ДНК – за то, как наши клетки восстанавливают повреждённые ДНК после мутаций и повреждений.
И когда нобелевскую премию дают за «химическую химию» — это очень здорово. В этом году так именно и произошло. 108-я нобелевская премия по химии в декабре будет вручена Жан-Пьеру Соважу (Jean-Pierre Sauvage), сэру Фрейзеру Стоддарту (Sir J. Fraser Stoddart) и Бернарду Феринга (Bernard L. Feringa) «за проектирование и синтез молекулярных машин».
Фактически, эти учёные реализуют мечту писателей-фантастов, создавая нанороботов. В прямом смысле слова – размеры этих машин исчисляются нанометрами.
При всём при этом работы лауреатов – это классическая органическая химия. Из небольших молекул авторы собирают молекулы побольше, отдельные части которых связаны не химически, а механически. Самая простая молекула такого типа – катенан. В ней две кольцевые молекулы продеты друг в друга, как звенья цепи. Первые такие молекулы синтезировали еще в 60-х годах. Жань-Пьер Соваж сумел разработать удобный метод синтеза катенанов. Стоддарт занимался ротаксанами (это когда на «ось» из длинной молекулы надето кольцо и закреплено по краям массивными молекулярными группами). Кстати, именно за успехи в науке он стал рыцарем и теперь именуется сэр Фрейзер.
Феринга же создал первый в мире молекулярный мотор, молекулу, лопасти которой вращаются под действием электромагнитного излучения и заставил его вращать стеклянный цилиндр в 10 000 раз больший по размерам.
А еще Стоддарт синтезировал умопомрачительные структуры типа олимпиадана (молекулу в форме олимпийских колец) и молекулярные кольца Борромео (три продетых друг в друга олимпийских кольца). Это – высший пилотаж, искусство органической химии 80 уровня. Просто так, потому что это красиво!
Олимпиадан
Нынешние лауреаты, таким образом, создают не игрушки, а детали будущих молекулярных машин. Это и молекулярный шприц, который может в одном месте захватить маленькую молекулу лекарства, доставить ее в нужное место и там выпустить. Это и потенциальная возможность выполнять определённые манипуляции внутри клетки.
Будущее у молекулярных машин есть, несмотря на то, что их эпоха только начинается. Недаром один из лауреатов уже сказал, что ощущает себя одним из братьев Райт.
Одно жалко – снова нету среди лауреатов россиян. А ведь достойные персоны среди них есть. Среди потенциальных российских кандидатов на премию эксперты называют Юрия Оганесяна за открытие острова стабильности трансурановых элементов, Артёма Оганова за создание нового метода предсказания новых веществ и Анатолия Бучаченко, который обнаружил магнитный изотопный эффект, обнаружил микроволновое излучение при протекании химической реакции, а также открыл радиоиндуцируемый магнитный изотопный эффект и спиновый катализ. Будем ждать 2017 года!