我們日常所能看到的最大的分子，就是一粒鑽石了，一塊未經切割和打磨的天然金剛石也是一樣的。因為，金剛石是由碳原子之間形成的強有力的分子鍵凝聚在一起的，所以，每一粒完整的金剛石就是一個獨立的（巨型）大分子。只是，這個分子的組分簡單了一些。更復雜一些的並且可以稱得上是分子的物質，就要算得上是生命體的遺傳密碼攜帶者了——細胞染色體上的DNA，DNA是整條的分子長鏈，其上配對而成的鹼基對排列組合，決定了生命體的遺傳密碼。據說，這樣的分子，往往由百億級數量的原子構成。

以目前的發現來看，宇宙中發現的最大的分子當屬：富勒烯。

圖 擁有60個碳原子的富勒烯，即C60

圖 C60的晶體形態

圖 C60的網格結構

富勒烯簡介及其再發現富勒烯名字的由來

上個世紀八十年代，Harold Walter Kroto博士和Richard Errett Smalley博士首次製備出了世界上第一種富勒烯，即碳60分子，並於1996年獲得諾貝爾獎；由於富勒烯分子結構非常像著名建築學家巴克明斯特·富勒的作品，因此Harold Walter Kroto博士和Richard Errett Smalley博士將其製備的碳60分子命名為富勒烯，以表尊敬。

富勒烯形狀分類

富勒烯（英文名字為：Fullerene），作為當今世界所發現的最大的分子，其由碳完全組成，並呈現內部中空的結構；這種獨特的構造使得富勒烯呈現多種形狀，如：

（1）足球形狀的富勒烯，也別稱為足球烯或巴基球（大陸譯法），在臺灣則被稱為球碳，在香港稱之為布克碳；

（2）管狀的富勒烯則被稱為碳奈米管。

富勒烯的再發現

1980年，作為碳奈米管的發現者，也是現在的中科院外籍院士，日本科學家飯島澄男在透射電子顯微鏡的幫助下觀察到了富勒烯。

圖 掃描電子顯微鏡下的富勒烯

2010年，科學家藉助更加先進的太空望遠鏡，首次觀察到，太空中同樣存在富勒烯，科學家們認為：也許太空中存在的富勒烯為地球孕育出生命最初了貢獻。

參考文獻：

Richard E. Smalley, Robert F. Curl, Jr., and Harold W. Kroto. Chemical Heritage Foundation.[2016-02-03] .Iijima, Sumio. Direct observation of the tetrahedral bonding in graphitized carbon black by high resolution electron microscopy. Journal of Crystal Growth (Elsevier BV). 1980, 50 (3): 675–683. ISSN 0022-0248. doi:10.1016/0022-0248(80)90013-5.3.0 3.1 Buseck, P.R.; Tsipursky, S.J.; Hettich, R. Fullerenes from the Geological Environment. Science. 1992, 257 (5067): 215–7. Bibcode:1992Sci...257..215B. PMID 17794751. doi:10.1126/science.257.5067.215.Cami, J; Bernard-Salas, J.; Peeters, E.; Malek, S. E. Detection of C60 and C70 in a Young Planetary Nebula. Science. 2010-09-02, 329: 1180. Bibcode:2010Sci...329.1180C. PMID 20651118. doi:10.1126/science.1192035Atkinson, Nancy. Buckyballs Could Be Plentiful in the Universe. Universe Today. 2010-10-27 [2010-10-28].

這是一個過時的概念，很多單晶體有固定的構造，理論上可以無限大，是一個獨立的整體，這樣說，你的問題就沒什麼意義了

很多人認為最大的單質分子是富勒烯。

也就是C60，其中由60個碳原子組成一個球形結構，有點類似於足球。

一般的情況下看過科普文章的人都會有這種認識，那麼題主的答案是——最大的分子是有60個碳原子組成的富勒烯。

如果W君只回答出這樣的問題就有點Low了，繼續說。

碳原子形成富勒烯的主要原因在於其原子外電子能級比較低，形成了一個二重簡併軌道，戲劇性的事情就發生了，只要滿足C2n結構的碳分子其實都是存在的，不僅僅有60個碳原子的富勒烯，還有70個乃至84個碳原子的巴基球的存在。並且現在實驗室能夠合成的巴基球最大可以做到有540個碳原子組成！

目前，還在繼續嘗試合成1824個碳原子的巴基球。

因此僅僅答富勒烯還是遠遠不夠的。

從另外一個方法說就有點作弊的感覺了，還有一種材料叫做高分子材料或者叫做高分子化合物。

一般常見的高分子化合物是蛋白質。其中包含了數萬甚至數十萬個原子。

這些高分子化合物一般都以較小的亞基（單體）的聚合產生，形成自己獨特的特性。

更常見的東西叫做塑膠。例如聚乙烯，是由乙烯單體聚合成鏈狀

分子式是這樣寫的

n可以接近於無窮。所以這個分子的分子量可以做到上千萬。也就是說手中的塑膠袋可以看作是一個分子！

作為幹了好幾十年的化工老鳥，不請自來。

純粹說分子大小，巨大的分子分子量可以上百萬甚至更大，基本都是聚合物，比如蛋白質，塑膠，纖維等等。

其共同點是都由分子量幾百的小分子聚合而成，分子內有巨量的規律或無規律的重複單元。

而結構不存在重複性，分子又比較大的化合物，多數存在於製藥行業。分子越大，合成起來就越複雜，成本也是直線上升，只有不計成本的醫藥才用得起。

在工業和日化等領域，學界更推崇有特殊功能的小分子，優點是好設計，好合成，價格低，容易批次生產。

那麼問題來啦，有機物的分子不是分子嗎？脫氧核糖核酸不是分子嗎？如果是，博士也錯啦，如果不是，好吧，當我沒說。

最大應該是防彈衣材料凱夫拉，這東西化學組成為聚乙烯，但是不是一般的聚乙烯，是超高分子聚乙烯，比常用聚乙烯分子量大幾萬倍

很難說哪個分子最大。

但我們可以說世上最大的分子類群，分別呆在兩個領域中。一個是生命領域，另一個則是化工領域。這是因為這類分子的大小本身是有變動的，所以非要說誰最大，很不好說。

化工類的大分子，最常見最知名也是生活在最常見到的就是塑膠製品了。以聚乙烯為例，因為生產工藝的不同，聚乙烯又可分為低分子量、普通分子量、超高分子量的聚乙烯，通常將分子量大於150萬道爾頓，無支鏈的線性聚乙烯，稱為超高分子量聚乙烯，它大概由10萬個CH2單元組成，因此估算一下大約有30萬個原子組成。

圖示：各種塑膠聚合物的常見結構。直鏈、支鏈、交聯、網狀結構。

生命世界中的大分子：蛋白質和核酸

生命世界之所以存在，就是因為有一系列關鍵而複雜的生物大分子。其中最出名的自然是蛋白質和核酸，它們分別由氨基酸和核苷酸組成。已知的最大蛋白質是肌聯蛋白，它是肌肉中形成肌節的關鍵組分，它的分子量大約有三百萬道爾頓，由27,000個氨基酸組成。最簡單的蛋白質胰島素，由51個氨基酸組成，含有777個原子。所以，我們可以據此估算一下肌聯蛋白含有的原子數為411,353個原子。

圖示：肌聯蛋白是肌肉收縮的彈性元件，尤其是對橫紋肌的收縮特別重要，這個蛋白要是出了問題，那就是非常嚴重的疾病。這個蛋白的名字在IUPAC命名中也成為最長的一個單詞，它由18萬個字母組成！

不過對於蛋白質來說，估算或者嚴謹的計算它由多少個原子組成的意義並不大，因為它們不是在原子的基礎上直接拼裝出來的，而是在更高階的基礎上拼裝出來的，拼裝蛋白質的單元是氨基酸。下圖則是拼裝蛋白質需要的全部20種氨基酸。

圖示：構成人體乃至整個生命世界所需要的20種氨基酸。

我們自己的細胞已經不能從糖開始合成出所有這20種氨基酸了，因此我們必須從食物中的蛋白質裡獲取相應的氨基酸。除蛋白質之外，生命世界還存在另一類龐然大物，與它相比，最大的蛋白質也變得微不足道起來，那就是生命遺傳資訊的儲存分子：DNA（脫氧核糖核酸）。不同生命的DNA分子大小長短都不一樣。比如人類細胞中最大的一條DNA分子，是一號染色體，它由245,522,847個核苷酸組成（兩億多）。

圖示：組成DNA的核苷酸有四種，它們的差別在於右上角的鹼基。

實際上除了蛋白質和核酸之外，生命世界中還有如糖原（動物澱粉）、澱粉和纖維素這類由單一小分子葡萄糖組成的大分子，人類只能消化澱粉，但真菌則能消化纖維素。

圖示：支鏈澱粉和直鏈澱粉，它們的分子量處於變動之中，取決於有多少葡萄糖連在上面。連線的葡萄糖越多，水溶性就越差，直到最終不溶於水。

圖示：纖維素大約由數百或數千個葡萄糖為單位組成，每個葡萄糖含有24個原子。

纖維素是地球上含量最豐富的有機聚合物，在自然界中的分佈也最廣，是組成植物細胞壁的主要成分呢。

實際上，對於生命世界來說，原子這個概念已經過於基礎，不再適合在生命世界中使用，生命世界是一個用小分子拼裝大分子乃至超大分子的世界。就像您手上的手機雖然由由原子構成的，但手機卻是由相應的配件組裝而成的，並非在原子的基礎上直接拼裝出來的一樣。

化學課中學過，分子是保持物質化學性質的最小微粒。比如水是由水分子組成的，水分子是由一個氧原子和兩個氫原子組成的，氧原子和氫原子不再保持水的化學性質。

水分子中只有三個原子，有些大分子含有較多的原子，組成人體的一些蛋白質分子其分子量能夠高達數百萬。這樣大的蛋白質分子，往往還沒有被人類解析出它們的結構。一個這樣的分子中具體含有多少個原子以及分子量是多少，這種問題還無法回答。

如果繼續追問，還有比蛋白質分子更大的分子嗎？可以非常肯定地回答：有。這種大分子可以大到只要有原料就能繼續增大的程度，可以增大到比一座樓還高，甚至比一座山還要大。

關於分子的定義，其實並不能拘泥於“保持物質化學性質的最小微粒”，不同領域中對分子的定義是不一樣的，定義上一小點的偏差就能夠產生巨大的差異。若是認定一個分子是由多個原子在共價鍵中透過共用電子連線在一起形成的，那麼分子可以是無限增大的。

有機化學中，碳鏈可以做得很長，碳鏈越長，相對分子質量就越大。聚乙烯材料做成的塑膠，其中一個分子是由多少個原子組成的？誰也說不清楚。因為聚乙烯分子可以很大。你可能想不到的是，硫化輪胎的橡膠部分就是一個碩大的分子。輪胎硫化的過程中會逐步升溫，硫化的時間也較長，這樣各個原子就會透過共價鍵連線成一個碩大的分子。

把硫化輪胎看成是一個碩大的分子，再回過頭來看看初中化學課上學到的“保持物質化學性質的最小微粒”，這個定義已經不合適了。

以前聚苯乙烯被認為是人工合成的最大單分子。它的一個分子可以多達4000萬個氫原子。

在實驗室很難製造更大的分子，因為當你達到一定的極限時，它們會斷裂。

然而，2011年，迪特·施呂特和他在蘇黎世瑞士聯邦理工學院的同事合成了一種多達2億氫原子的人造分子。它叫做PG5。這種分子非常大，跨越10奈米，有很多鍵，可以將其他物質(如藥物)隱藏在裡面。

這必須透過獲取一個碳主鏈並向其中新增其他分子和原子來完成。大約用了170000個這樣的新鍵來創造這種巨大的樹狀分子。

被稱為PG5的分子是最大的合成分子有一個穩定而明確的形式。類似的結構存在於自然界中，但它們很難複製，因為它們在創造過程中會分解。不管環境如何，未來的分子物體都需要保持它們的結構，PG5是朝著這個方向邁出的一步。它的結構類似於菸草病毒，在各種條件下都能保持桿狀結構——例如，它能抵抗表面變平。

PG5直徑為10奈米，多達2億個氫原子。這比以前的記錄保持者聚苯乙烯聚合物大得多，聚苯乙烯聚合物只有4000萬個氫原子。然而，它只是脫氧核糖核酸分子量的一小部分。

研究者描述了蘇黎世瑞士聯邦理工學院的研究人員如何構建PG5的分子，在碳氫骨架上新增苯和氮分支。合成整個分子需要170000個反應鍵，結果是一個摺疊的樹狀結構。科學家說PG5可以將藥物儲存在其眾多的分支中，這是朝著分子合成邁出的一步，不管它們所處的環境如何，PG5分子都能保持它們的形態。