当你在看这篇文章的时候，来自9个国家的6支队伍正在法国图卢兹展开角逐，试着在一场独特的赛车中胜出。

这是2016年10月14日至15日法国国家科学研究中心举办的纳米车大奖赛，旨在选出跑得最快的分子车。这些车只由几百个原子构成，在接近四十个小时的赛程中，大约只能跑一两百纳米的距离。这场比赛可能不会有太多电视转播，因为不大能吸引观众——毕竟两百纳米，差不多也就是一个血红细胞的直径大小。

这是一个有趣的巧合。今年的诺贝尔化学奖，恰恰颁给了分子机器领域的研究。获奖的3位化学家使用分子构建出了能够按照指定方式输出能量的微小化合物，旋转运动和平移运动都不在话下。这些人工合成的分子，模仿了自然界经过亿万年演化出的同类——生物体内各种组织与器官的内外运动，生命的所有过程，在微观上都是靠这些精巧的小小机械来完成的。

虽然早在上世纪五十年代，诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼就曾经发表过关于这类微小机械的设想，但直到上世纪九十年代，才有研究者找到了控制特定分子的方法。这几乎就是像魔法般从科幻小说里走出来的技术：我们可以制造小到看不见的机器。当我们有了更多更充分的研究，当我们足够熟练时，也许可以制造出比血红细胞还小的复杂机械，它们将可以完成复杂任务——在细胞和病毒的尺度上治愈疾病、一个分子一个分子地改善环境，或者运送特定的分子前往特定区域。

这些分子级别的微小世界自有迷人之处。我们身体的细胞中，有一种清除废物并循环利用的“自噬”机制，就像是一个个微小的垃圾回收处理厂。这些回收站能找到并吞噬细胞内产生的废物，再把它们重新变成构建细胞的原料或者养料。人们在上世纪六十年代就知道了这种回收机制的存在，但是却不知道它是如何进行的。上世纪九十年代，日本科学家大隅良典用面包酵母做原料，找到了与自噬作用有关的关键基因，并且逐渐探明了自噬的过程和原理，帮助人类理解了自噬作用。这种机制让人们可以从崭新的角度来理解一些生理过程，例如我们对饥饿或者感染的反应。而且，因为自噬基因突变会导致一些特定疾病，因此对这些疾病的治疗也有了新的理论基础。大隅良典获得了今年的诺贝尔生理学或医学奖，以此表彰他在这个领域的出色工作。

今年的3位物理学奖得主，因采用先进的数学方法研究了物质的特殊状态而获奖。他们将数学领域中的“拓扑”概念引入物理学研究，并且以此提出了超导体和超流体的新理论模型。超导体完全没有电阻，而超流体完全没有摩擦力——它们是许多领域梦寐以求的完美材料，但是传统上只有在很苛刻的条件下才能获得。今年诺奖得主的工作，让人们以新的角度审视物质的奇异结构和状态，为电子学和超导领域打开了一扇新的大门，甚至可能会带来更强大的量子计算机，解决今天电子计算机所难以解决的问题。