詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特(James Fraser Stoddart)是一位英国化学家,他因在分子机器的设计与合成方面的杰出成就而荣获2016年诺贝尔化学奖。司徒塔特教授与法国科学家让-皮埃尔·索维奇(Jean-Pierre Sauvage)以及荷兰科学家伯纳德·L·费林加(Bernard L. Feringa)共同分享了这一荣誉。
获奖原因
他的研究集中在开发能够执行机械运动的超分子系统,这些复杂的分子结构可以像微型机器一样运作,例如旋转、移动或抓取其他分子。这项工作不仅为纳米科技领域开辟了全新的研究方向,也为未来在医药、材料科学和信息存储等方面的应用奠定了基础。
人物经历
1942年5月24日,詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特(James Fraser Stoddart)出生于英国爱丁堡。
1960年—1964年,就读于爱丁堡大学。
1966年,获得爱丁堡大学博士学位。
1994年,当选为英国皇家科学院院士。
1997年—2008年,任教于加州大学洛杉矶分校。
1999年,当选为德国自然科学院院士。
2006年,当选为荷兰皇家艺术和科学院外籍院士。
2012年,当选为美国人文与科学院院士。
2014年,当选为美国国家科学院院士;7月,任天津大学药学院教授。
2016年,获得诺贝尔化学奖。
2017年,当选为中国科学院外籍院士。
科研综述
詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特基于分子机械互锁结构创造性地发展出了一种全新的人工合成分子机器,有别于传统化学价键理论,该机械键概念为化学领域的进一步拓展做出了贡献。他与索维奇共同开拓的基于非共价键作用的模板合成法提高了机械互锁分子机器的合成效率。他合成出由热能驱动的分子机器原型—分子梭,以及可以对外部刺激做出响应的分子开关等。通过构筑能量棘轮,他巧妙地设计合成了可以对外做功的真正意义上的分子机器—分子泵。同时,詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特将分子机器的概念拓展到了各种应用领域,比如基于分子尺寸的高密度存储器件等。此外,他不仅在分子级别上实现了如奥林匹克环、博罗米恩环等具有拓扑结构的复杂体系,还进一步将超分子化学与拓扑学进行有机结合,提出了“机械立体化学”的概念,推动了分子拓扑学在化学领域的发展。
学术论著
截至2022年5月,詹姆斯·弗雷泽·司徒塔特已在《自然(Nature)》《科学(Science)》《Nature Chem》、《美国科学院院报(PNAS)》等杂志上发表学术论文1200余篇,h-index149。
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