DeepTech策划图书《分子之美：从生命起源到分子机器》正式出版！探索生命起源和分子密码

1974 年的一个深夜，法国斯特拉斯堡大学的实验室里亮着一盏孤灯。30 岁的让-皮埃尔·索维奇（Jean-Pierre Sauvage）盯着试管中浑浊的液体，手里的咖啡早已凉透。他刚把两个铜离子“绑”在环形分子上——这个近乎偏执的构想，被同事们戏称为“给钥匙环穿项链”。几乎没人相信他能成功，但 9 年后，全球首个“分子锁链”诞生了。当 X 射线穿透那白色晶体时，赫然出现两个完美交织的圆环，像一对跳着华尔兹的舞者。这一刻，人类第一次让分子跳起了舞。

2016 年，诺贝尔化学奖授予让-皮埃尔·索维奇，J. 弗雷泽·斯托达特和伯纳德·L. 费林加，以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。诺贝尔奖评选委员会认为，他们发明了“世界上最小的机器”，将化学发展推向了一个新的维度。

索维奇教授的新作《分子之美：从生命起源到分子机器》，正是带你开启这个神秘而美丽的微观分子世界的钥匙。

在这本书中，化学不再是冰冷的分子结构和方程式，而是一场横跨亿万年的自然史诗，一次人类智慧与自然法则的浪漫对话。

从地下实验室到诺奖领奖台：一个化学家的“分子人生”

索维奇的科学启蒙源自童年对自然的痴迷。16 岁时，他在地下室用锥形瓶、试管和吸墨纸进行叶绿素提取实验，看着绿色分子通过毛细作用在纸上晕染，他第一次感受到“分子魔法”的震撼。这段经历不仅是少年好奇心的体现，更埋下了索维奇对让惰性分子“动起来”这一研究的伏笔。当他捣碎橡树叶时，或许也未曾想过有一天会让分子像齿轮一样精准运转。

进入斯特拉斯堡大学后，索维奇的博士课题看似“疯狂”：合成三维冠醚分子。当时主流学界认为，通过弱化学键很难构建复杂分子结构，但在导师让-马里・莱恩的鼓励和实验室搭档的协助下，索维奇用近三年时间，通过无数次实验，终于在 1969 年合成出首个穴醚分子。这种分子能像纳米笼一样捕获特定离子，甚至被石油公司尝试用于油井除垢——尽管因成本过高未商业化，却奠定了超分子化学的基础。

1983 年，索维奇团队合成了首个分子链环（索烃），两个相互交织的分子环如同微观世界的“博罗梅奥环”，颠覆了人们对化学结构的认知。而 2016 年诺贝尔化学奖的斩获，更是对他们“赋予分子运动能力”这一创举的肯定。

分子机器：微型世界的工厂

在生物体内，分子机器是运作亿万年的“精密仪器”。ATP 合酶是自然界的永动机。这种微小的分子马达，每天为人体转化数十千克的 ATP。更神奇的是，当生物体需要能量时，ATP 合酶会转化为 ATP 酶并降解 ATP 释放能量，此时旋转马达会反向旋转。地球上所有生命都依赖于 ATP 作为能量来源，因此也依赖于分解和产生这种燃料的酶。这种“双向驱动”机制启发了索维奇团队设计可逆转的分子开关。驱动蛋白则是细胞内的“纳米快递员”，它形如行走的小人，背着激素或营养分子，在微管轨道上以每秒 100 步的速度“奔跑”（换算成人类比例相当于时速 300 千米），其动力来源于 ATP 水解。

索维奇的研究则让人类首次模仿自然，创造出分子电梯、分子马达等人工分子机器。这些纳米机器人未来可能深入人体修复细胞，或在能源领域实现高效储能，今天的分子机器或许正是未来科技革命的起点。

生命起源与化学之美：一场跨越 40 亿年的对话

1952 年，美国化学家斯坦利・米勒在导师哈罗德・尤里的指导下，进行了一场堪称“创世模拟”的实验：他在烧瓶中注入甲烷、氨气、氢气和水，用电弧模拟原始大气中的闪电。一周后，瓶中液体竟出现了 5 种氨基酸——这些构成生命的基本分子，首次在实验室环境中诞生。这个实验颠覆了“生命不可人工合成”的认知, 米勒证明了无机分子在合适条件下能形成有机分子。

从米勒实验中模拟原始大气生成氨基酸，到 DNA 双螺旋结构的拓扑奥秘，这些令人震撼的事实显示：生命本身就是最精妙的化学工程，其中最重要的化学过程当属光合作用。如果说光合作用是大自然的卢浮宫，叶绿素分子就是捕捉阳光的艺术家。叶绿素分子捕获阳光，将二氧化碳和水转化为葡萄糖与氧气，这一过程的能量转换效率虽然不高，却支撑了整个生物圈。人类至今无法复制光合作用的核心机制，但我们能欣赏它的美学——分子的对称性、能量传递的精准性，都是自然写给人类的优美诗篇。

与对化学的无知和偏见作战

2016 年诺奖公布后，一位美国记者向索维奇提问道：“您确定分子不会因为被人这样操纵而感到痛苦吗？”

索维奇怔了良久，而后答道：“当你踩到它们的‘尾巴’时，它们不会叫起来。”

这种幽默背后，藏着尖锐的批判。如果说化学是基础科学中最不被待见的一门学科，那么无疑是因为人们对化学了解得最少，同时人们对化学的偏见也越深。在书中，作者直面“化学 vs 自然”的争议，如农药残留、塑料污染等问题，这本质上是人类对化学的误用，而非化学本身的罪过。分子无善恶，关键在于如何驾驭。

从反疫苗谣言到“纯天然崇拜”，索维奇直言：“我希望看到人们重拾对科学的信任，相信科学能改善我们的生活。”在新冠疫情期间，他卷起袖子带头接种疫苗——科学不是真理的终点，而是对抗蒙昧的起点。

回到本书的书名：什么是分子之美？是叶绿素捕获阳光时的能量跃迁，是索烃环扣环的拓扑谜题，是人类用智慧复现自然奇迹的勇气。

这是一本写给“非专业读者”的科普书，却能让所有人感受到：科学不是少数人的专利，而是人类探索宇宙的共同旅程。正如索维奇教授在书中写道：“化学是连接自然和生命的桥梁。化学是连接分子和人类的纽带。”当我们凝视分子的对称结构、惊叹生命的化学奇迹时，看到的不仅是微观世界的精巧，更是人类智慧与自然法则的共振。

如果你曾对科学好奇，或想重新认识这个由分子构成的世界，这本书会告诉你：原来，最伟大的科学发现，往往始于对“美”的追寻。

自 2016 年以来，DeepTech 推出《科技之巅》系列图书，并持续热销至今。2023 年 1 月，DeepTech 隆重推出《科技之巅（20 周年珍藏版）》，邀请了 50 余位专家学者，对过去 20 年 200 余项“全球十大突破性技术”做深度解析，包括基因编辑、基因疗法、脑机接口、核聚变、纳米材料等细分技术领域。该书是 DeepTech 图书策划和出版板块的重磅成果。

此外，DeepTech 还策划出品了《极限创新》《未来版图》《科技她力量》《被数学支配的每一天》《与生物学家一起读〈爱丽丝梦游仙境〉》《与动物行为学家一起读〈拉封丹寓言〉》《创新心脏：肯德尔广场创新启示录》等涵盖科学、技术、科创、科普等话题的热销图书。2025 年还将继续推出科技类重磅图书，敬请期待！

DeepTech 策划出品的系列图书