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化学家别列茨卡亚和米伦荣膺教科文组织—俄罗斯门捷列夫国际基础科学奖

伊琳娜·别列茨卡亚教授（Irina Beletskaya，俄罗斯）和克劳斯·亚历山大·米伦教授（Klaus Alexander Müllen，德国）荣获“联合国教科文组织—俄罗斯门捷列夫国际基础科学奖”，颁奖典礼将于12月13日在莫斯科俄罗斯科学院举行。获奖者每人将获得25万美元奖金，以及一枚金质奖章和一份证书。

Irina Beletskaya and Klaus Alexander Müllen, laureated of the UNESCO-Russia Mendeleev International Prize in the Basic Sciences

30 November 2023

米伦教授是德国美因茨马克斯·普朗克高分子研究所的荣誉所长。在强烈的好奇心驱使下，他不仅在研究工作中跨越学科边界，而且还走出科学界，力求向公众和政界阐述科学对确保人类福祉的重要性。在一次题为“未来是黑色的吗？”的著名演讲中，他将技术挑战与“黑色或透明”碳材料所发挥的作用联系起来，并乐观地探讨了这些材料如何满足未来社会的需求。

这种影响科学和社会的双重能力，使国际评委会不仅认可克劳斯·米伦在基础化学和高分子材料科学方面所取得成就的深远影响，也赞赏他在职业生涯中为促进国际合作、科学教育和可持续发展所作的努力。

“化学是制造分子的艺术”，他说。这些分子可以制成新材料，成为满足能源、医疗保健、清洁水以及更广泛的可持续性等紧迫社会需求的不可或缺的工具。化学中一个特别重要的元素是碳。所有生物都含有碳。由于独具键合特性，碳可以形成各种有机分子及生物有机分子和高分子。这种过程在自然界中存在，也可以通过人工合成来获得我们需要的各种特性。这方面一个特殊的例子就是共轭分子，这种分子含有大量可移动的、可极化的电子，可以吸收或发射光，也可以吸收或传输额外的电荷。这些特征使它们可以用作光电子设备的有源器件。“我的研究小组设计制造出了新型共轭分子，并将其应用于集成电路等领域。”科学家们正在通过一种特别令人兴奋的方法，利用碳基物质的量子特性来彻底改变计算、传感和密码学领域。“在这方面，我的研究小组引入了前景广阔的新材料，如呈现出前所未有的带状形状的碳‘蜂窝’分子。”

Klaus Alexander Müllen in his lab.

With kind permission of the Max Planck Institute for Polymer Research

米伦教授在谈到其研究工作的广泛应用时说道：“新型共轭分子的美妙之处在于，它们轻微的结构改变就可以为其他应用提供材料，如能源技术；因此，将碳和氢以外的原子（称为杂原子）结合到层状碳结构中，就可以提高电池的电荷存储容量。”

他还举了另一个例子：“在生物医学领域，轻微的结构改变可用于诊断和治疗；通过用电解质（盐类）基团修饰碳纳米颗粒的表面（一种称为‘官能化’的过程），就可以提高基因治疗中细胞对DNA的摄取率。”

共同获奖者伊琳娜·别列茨卡亚教授与克劳斯·亚历山大·米伦教授一样，经常就最前沿的化学领域发表演讲。她还定期在学校举办讲座、开设小型课程。

她是莫斯科国立大学有机元素化学实验室的负责人。化学家们把大多数含有一个或多个碳原子的分子称为有机分子。碳基分子的用途比元素周期表中的任何其他元素都更为广泛，因此它们有自己的研究领域——有机化学。碳基分子的种类比所有非碳分子的总和还要多。一个分子要被定义为有机分子，不仅必须含有碳，还应至少含有一种其他元素，通常是氢、氧、氮或硫。

别列茨卡亚教授对现代化学的最大贡献可以说是1995年她与布赫瓦尔德（Stephen L. Buchwald）和哈特维希（John F. Hartwig）共同发现的一种合成碳-氮键的新方法。碳-氮键在生物活性分子和药物中非常常见，因此这项开创性的工作使合成化学家和药物化学家可以更容易合成具有碳-氮键的有机分子。

在元素周期表中，“镧系元素”是指一系列在大小、磁性和电子性能方面独具特性的金属，这些特性使它们成为目前最适合某些工业应用的金属。别列茨卡亚教授是最早证明稀土元素在有机化学中广泛用途的化学家之一。她证明，一些有机镧系元素可以作为农业食品、石油化工和制药行业重要工艺的催化剂。例如，有机镧系元素可通过一个被称为“硅氢化反应”的过程，制备结合有机物和硅的产品，如粘合剂、涂料和密封剂。