فريزر ستودارت

السير جيمس فريزر ستودارت ، الحاصل على زمالة الجمعية الملكية وزمالة الجمعية الملكية في إدنبرة وزمالة الجمعية الملكية الفخرية للكيمياء ^{[ 4 ]} (24 مايو 1942 - 30 ديسمبر 2024)، كيميائي بريطاني أمريكي، شغل منصب أستاذ كرسي الكيمياء في جامعة هونغ كونغ . ^{[ 8 ]} كما شغل منصب أستاذ مجلس الأمناء للكيمياء ورئيس مجموعة ستودارت للكيمياء الميكانيكية الفراغية في قسم الكيمياء بجامعة نورث وسترن في الولايات المتحدة. ^{[ 9 ]} عمل في مجال الكيمياء فوق الجزيئية وتقنية النانو . طور ستودارت طرقًا فعالة للغاية لتخليق هياكل جزيئية متشابكة ميكانيكيًا، مثل حلقات بوروميان الجزيئية ، والكاتينانات، والروتاكسانات ، مستفيدًا من عمليات التعرف الجزيئي والتجميع الذاتي الجزيئي . وقد أثبت إمكانية استخدام هذه الهياكل كمفاتيح جزيئية. ^{[ 10 ]} بل إن مجموعته البحثية طبقت هذه الهياكل في تصنيع الأجهزة النانوإلكترونية والأنظمة النانوإلكتروميكانيكية (NEMS). ^{[ 11 ]} حظيت جهوده بالتقدير من خلال جوائز عديدة، منها جائزة الملك فيصل العالمية للعلوم لعام 2007. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} تقاسم جائزة نوبل في الكيمياء مع بن فيرينغا وجان بيير سوفاج عام 2016 لتصميم وتخليق الآلات الجزيئية . ^{[ 5 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

وُلد فريزر ستودارت في إدنبرة ، اسكتلندا ، في 24 مايو 1942، ^{[ 1 ]} وهو الابن الوحيد لتوم وجين ستودارت. ^{[ 19 ] [ 20 ]} نشأ كمزارع مستأجر في مزرعة إيدجلو، وهي قرية صغيرة تضم ثلاث عائلات. أبدى السير فريزر شغفًا بألغاز الصور المقطوعة وألعاب البناء في سنوات تكوينه، وهو ما اعتقد أنه أساس اهتمامه بالبناء الجزيئي. ^{[ 21 ]}

تلقى ستودارت تعليمه الابتدائي في مدرسة قرية كارينغتون المحلية في ميدلوثيان ، قبل أن يلتحق بكلية ميلفيل في إدنبرة. ^{[ 22 ] [ 23 ]} بدأ دراسته في جامعة إدنبرة عام 1960، حيث درس في البداية الكيمياء والفيزياء والرياضيات. ^{[ 19 ]} حصل على درجة البكالوريوس في العلوم تخصص الكيمياء عام 1964، ثم على درجة الدكتوراه عام 1966 ^{[ 24 ]} عن بحثه حول الصمغ الطبيعي في أشجار الأكاسيا، تحت إشراف السير إدموند لانغلي هيرست ودي إم دبليو أندرسون ^{[ 6 ]} من جامعة إدنبرة. ^{[ 25 ]}

في عام ١٩٦٧، التحق ستودارت بجامعة كوينز (كندا) كزميل ما بعد الدكتوراه في المجلس الوطني للبحوث . وفي عام ١٩٧٠، انتقل إلى جامعة شيفيلد كزميل باحث في شركة إمبريال للصناعات الكيميائية (ICI)، قبل أن ينضم إلى الهيئة التدريسية كمحاضر في الكيمياء. وفي أوائل عام ١٩٧٨، شغل منصب زميل زائر أول في مجلس البحوث العلمية بقسم الكيمياء والكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس (UCLA). وفي وقت لاحق من عام ١٩٧٨، نُقل إلى مختبر شركة إمبريال للصناعات الكيميائية في رانكورن ، إنجلترا، حيث بدأ لأول مرة أبحاثه حول الجزيئات المتشابكة ميكانيكيًا التي ستصبح فيما بعد آلات جزيئية. ^{[ ٢٦ ]} وفي نهاية فترة انتدابه التي استمرت ثلاث سنوات، عاد إلى شيفيلد ^{[ ٢٧ ]} حيث رُقّي إلى رتبة أستاذ مشارك في عام ١٩٨٢.

حصل ستودارت على درجة الدكتوراه في العلوم من جامعة إدنبرة عام 1980 ^{[ 28 ]} لأبحاثه في الكيمياء الفراغية خارج نطاق الجزيء. وفي عام 1990، انتقل إلى كرسي الكيمياء العضوية في جامعة برمنغهام ، وترأس قسم الكيمياء هناك (1993-1997) قبل أن ينتقل إلى جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) عام 1997 كأستاذ كرسي سول وينشتاين للكيمياء، خلفًا لدونالد كرام ، الحائز على جائزة نوبل . ^{[ 14 ] [ 29 ]}

في يوليو 2002، أصبح ستودارت المدير المشارك بالإنابة لمعهد كاليفورنيا لأنظمة النانو (CNSI). وفي مايو 2003، أصبح رئيسًا لكرسي فريد كافلي لعلوم أنظمة النانو، وشغل منصب مدير المعهد من ذلك الحين وحتى أغسطس 2007. ^{[ 29 ]}

في عام 2008، أسس ستودارت مجموعة الكيمياء الميكانيكية الفراغية، وعُيّن أستاذاً في الكيمياء في جامعة نورث وسترن. ^{[ 30 ]} ثم أصبح مديراً لمركز كيمياء الأنظمة المتكاملة (CCIS) في جامعة نورث وسترن عام 2010. ^{[ 31 ]}

في عام 2017، تم تعيين ستودارت في وظيفة بدوام جزئي في جامعة نيو ساوث ويلز لتأسيس مبادرته "الكيمياء الجديدة" في كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز. ^{[ 32 ]}

في عام 2019، قدمت ستودارت علامة تجارية للعناية بالبشرة تسمى نوبل باناسيا. ^{[ 33 ]}

في عام 2021، شارك ستودارت في تأسيس شركة ناشئة تسمى H2MOF، مخصصة لحل التحديات المرتبطة بتخزين ونقل الهيدروجين. ^{[ 34 ]}

في عام 2023، انضم ستودارت إلى جامعة هونغ كونغ كأستاذ كرسي في الكيمياء. ^{[ 8 ]}

على مدار 35 عامًا، تم تدريب ما يقرب من 300 طالب دكتوراه وباحث ما بعد الدكتوراه في مختبراته. ^{[ 22 ]}

يُعد ستودارت من بين عدد قليل من الكيميائيين الذين ساهموا في تأسيس مجال جديد في الكيمياء العضوية خلال ربع القرن الماضي. فمن خلال إرساء هذا المجال الجديد الذي يتمحور حول الروابط الميكانيكية، مهد الطريق للتعرف الجزيئي، وعمليات التجميع الذاتي للتخليق المتشابك ميكانيكيًا والموجه بالقوالب، والمفاتيح الجزيئية، والجزيئات الحركية. وقد شكلت هذه الإنجازات أساس مجالات الأجهزة النانوإلكترونية، والأنظمة النانوإلكتروميكانيكية، والآلات الجزيئية. ^{[ 35 ] [ 5 ]}

كان من أبرز إسهاماته في تطوير البنى الجزيئية المتشابكة ميكانيكيًا ، مثل الروتاكسانات والكاتينانات ، وضع بروتوكولات تركيبية فعّالة تعتمد على ربط سيكلوبيس (باراكوات- بارا- فينيلين) مع جزيئات عطرية غنية بالإلكترونات. ^{[ 36 ]} وقد أبلغت مجموعته البحثية عن تركيب بنية جزيئية متشابكة ميكانيكيًا متطورة تُسمى حلقات بوروميان الجزيئية، وذلك باستخدام الكيمياء التساهمية الديناميكية . ^{[ 37 ]} وطُبقت الإجراءات الفعّالة التي طُوّرت لتركيب هذه البنى الجزيئية في بناء مفاتيح جزيئية تعمل بناءً على حركة مكوناتها المختلفة بالنسبة لبعضها البعض. تتمتع هذه الجزيئات المتشابكة بإمكانيات استخدام كأجهزة استشعار جزيئية ، ومحركات ، ومضخمات ، ومفاتيح جزيئية ، ويمكن التحكم بها كيميائيًا وكهربائيًا وبصريًا. ^{[ 38 ]}

لقد سد عمله الفجوة بين الكيمياء والتحديات العلمية والهندسية للأنظمة النانوية الكهروميكانيكية. ^{[ 39 ]}

كان ستودارت رائدًا في استخدام الهياكل الجزيئية المتشابكة ميكانيكيًا لإنشاء أنظمة نانوية ميكانيكية . ^{[ 40 ] [ 41 ]} وقد أثبت أنه يمكن تصنيع هذه الأجهزة باستخدام مزيج من نهج التجميع الذاتي الجزيئي من الأسفل إلى الأعلى ونهج الطباعة الحجرية والتصنيع الدقيق من الأعلى إلى الأسفل . ^{[ 42 ]}

يعود الفضل في جعل الآلات الجزيئية جذابة للكيميائيين إلى فريزر ستودارت، (... الذي) كان لديه الرؤية لإدراك أن هذه الهياكل تمنحك إمكانية حركات كبيرة يتم التحكم فيها بالسعة، وأن ذلك يمكن أن يكون أساس الآلات الجزيئية.

— ديفيد لي . ^{[ 40 ]}

كان ستودارت مواطنًا أمريكيًا وبريطانيًا. تزوج من نورما أغنيس شولان عام 1968 ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} حتى وفاتها عام 2004 بمرض السرطان. ^{[ 26 ]} أنجبا ابنتين: فيونا جين وأليسون مارغريت. ^{[ 1 ]} حصلت نورما ستودارت على درجة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية، وساهمت في دعم جهود زوجها البحثية في جامعات شيفيلد وبرمنغهام وكاليفورنيا في لوس أنجلوس. ^{[ 48 ]}

في 30 ديسمبر 2024، توفي ستودارت إثر سكتة قلبية في فندق بمدينة ملبورن الأسترالية، حيث كان يزور ابنته، عن عمر يناهز 82 عامًا. ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]}

تأسست جائزة فريزر ونورما ستودارت لطلاب الدكتوراه في جامعتهم الأم، جامعة إدنبرة. ^{[ 2 ]} وقد مُنحت لأول مرة في عام 2013. ^{[ 54 ]}

تم تعيين ستودارت فارسًا في قائمة تكريمات رأس السنة الجديدة في ديسمبر 2006، من قبل الملكة إليزابيث الثانية لخدماته في مجال الكيمياء وتقنية النانو الجزيئية. ^{[ 27 ] [ 55 ]}

في عام 2007، حصل على جائزة ألبرت أينشتاين العالمية للعلوم تقديراً لعمله المتميز والرائد في مجال التعرف الجزيئي والتجميع الذاتي، وتقديم طرق تركيبية سريعة وفعالة موجهة بالقوالب للمركبات الجزيئية المتشابكة ميكانيكياً، والتي غيرت طريقة تفكير الكيميائيين في المفاتيح والآلات الجزيئية. ^{[ 56 ]}

في عام 2016، تقاسم جائزة نوبل في الكيمياء مع بن فيرينغا وجان بيير سوفاج لتصميم وتخليق الآلات الجزيئية . ^{[ 5 ] [ 12 ]}

• السير ج. فريزر ستودارت على موقع Nobelprize.org
• السير جيمس فريزر ستودارت على قناة العلماء