分子机器有什么用？看到诺奖化学奖花落真·化学，很多人还是会提出这个让基础科学研究者们只想笑笑走开的问题……获奖者之一费林加说，“这就像当年有人问怀特兄弟，第一架飞机造出来的时候，我们要这个会飞的玩意做甚啊？”现在坐飞机成了家常便饭，当年问这个问题的人一定没想到吧。不过，在另一群分子化学家眼里，分子机器当然有用啦，既然有轮子有车，那就可以飚！车！啊！
不开玩笑，真的有这样一个比赛——纳米车大奖赛（Nanocar Race）！这个分子车飙车大赛于2016年10月14-15日举行，比赛的主办方是法国国家科学研究中心（CNRS），赛场位于法国图卢兹的材料和结构研究中心（Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales，缩写CEMES）。
比赛内容非常简单——来自世界9个国家的实验室组成了6支队伍，自己设计自己的分子车，然后在一个纯金的跑道上，在零下270多度的真空中，让分子车往前开，在指定时间内谁开得最远，谁就获胜了。可能我们看来很光滑的表面，在电子显微镜的纳米尺度，都是坑坑洼洼的。对于一个比头发丝还要细上1000倍的分子车来说，你家里的镜子上面全是东非大裂谷。而纯的金单质表面可以处理得十分平滑。
一般我们看赛车飙车都是在电视上，这个比赛嘛，也是显示器……不过是电子显微镜的显示器。赛道观战用来欣赏激动人心的分子飙车赛的扫描隧道电子显微镜，STM。显微镜的分辨率达到了惊人的2皮米，比你的电视电脑5K屏什么的不知道秒到哪里去了。看飙车呢，也不是一直守在显示屏前面激动人心地看，而是隔一段时间扫描一次，看它走了多少。但是看起来依然还是……有点模糊？谁给赛车加油呢？
动力来自电子显微镜尖端的探针，他们需要给探针上面加上一点电压，产生微弱的电流，刺激分子车往前移动。好了，那么速度呢？嗯……大概是时速5纳米的样子的。比赛时间是38个小时，赛道有两个转弯、三个直道，最后差不多100-200纳米——一个感冒病毒那么大。别小看了这个，这代表着参赛队伍必须要能够控制分子车的方向、要能让它持续向前还能转弯。
这个德国小哥叫Frank Eisenhut，队伍来自德累斯顿科技大学，他们拿出了最不像车的车——其实看起来更像是一个飞镖——名字是“风车”（Windmill），四个ABP分子由氢键连起来。这项赛事里，所有的车，都必须不大于1000个原子，而他们这个小玩意算是倒数第二迷你的。电荷刺激风车的臂，然后整个车会朝着那个臂的方向移动。就像这样！东道主法国队本土作战，还请来了真正的汽车公司标致雪铁龙集团赞助！
他们的车更大、更像是车，有正儿八经的底盘，还有轮子，名字叫Green Buggy——绿色沙漠车。该车的化学名可以写上10行，简单来讲就是184个碳原子和116个氢原子。电流通过的时候，会刺激“轮子”旋转，像一个真车一样往前开！他们队伍介绍自己的优势的时候，一本正经地说，轮子的滚动摩擦比较小……嗯，是这个道理。
瑞士队由巴塞尔大学的实验室参加，它们的Swiss Dragster跟德国队的一样都非常小，比较平，只有三个“臂”。驱动的地方在尾部，给一个电流，它就往前跑。小个子的摩擦力小，移动速度也快。不过呢，他们的车的弱点也很明显——这个大分子不能很好地附着在金的表面，常常会跑到电子显微镜的探针上，冲出赛道消失了。日本代表队来自筑波的国家材料研究中心，也是业界大手汽车公司丰田赞助的。
但是他们的车呢和丰田不太一样，结构非常柔软，通过蠕动前进，像毛毛虫一样。然后是带有美式肌肉车感觉的美国队，来自俄亥俄大学。车名Bobcat Wagon，看这霸气的轮子！最后是奥地利-美国联合队，分别来自格拉茨大学和赖斯大学。
这个车和法国队有点相似，不过截止写稿的时候，他们还没有确定最后的方案……这绝对是世界上最小的赛车比赛了，而搞这个比赛呢，也是研究者们的大新闻，可以看到，诺贝尔奖三位开拓出来的领域，已经有这么多活跃的研究者啦，而且不仅有了机器，还可以真正地往前开，这不是很伟大的成就么！这次比赛，挑战的主要是能够合成精密结构的分子，还能对它进行操控。这是分子机器的一大步。
将来我们更复杂的分子机器，也会建立在这些技术基础之上。甚至推动整个分子化学领域的进步。化学不再是像科学怪人一样拿个瓶瓶罐罐，分子化学拼的就是微观世界的高精尖。其实还是很难的，卫报这么形容，“想象你是在一片黑暗中，戴着拳击手套拼乐高玩具”。现在我们有了分子乐高车，以后也会有分子乐高城，有愉快的小人在乐高城里走来走去……啊啊，那时候会有真·分子跑车也不一定。