世界首个分子机器人诞生

2017-09-22 09:09:56 来源: 科技日报 作者: 聂翠蓉

拥有机器手臂 能接收化学指令组装分子

科技日报北京9月21日电 (记者聂翠蓉)据英国曼彻斯特大学官网20日报道,该校科学家研制出世界上首个“分子机器人”,其能接收化学指令并完成组装分子等基本任务,未来可用于研发药物、设计先进制造工艺以及搭建分子组装线和分子工厂。

曼彻斯特大学化学学院教授大卫·雷的课题组在《自然》杂志发表论文介绍,组成分子机器人的碳、氢、氧和氮等原子总共只有150个,大小只有百万分之一毫米,将几百亿个这种机器人堆起来,也只有一粒盐那么大。但如此微小的分子机器人,却拥有机器手臂,能够根据指令操控单个分子,用机器手臂搭建分子产品。

虽然建造这类分子机器人极其复杂,但雷的团队所用的技术都是基于简单的化学反应,科学原理全是原子和分子相互作用,以及小分子如何构建大分子等化学知识。雷解释道,所有的物质都是由分子构成,而分子的基本单位又是原子,与组成乐高机器人的过程极其相似,只是这次换成了原子,与药物和塑料制品等合成工艺相同。

而其接受的指令是在特定溶液中进行的化学反应,科学家通过操作和编程不同的化学反应,给分子机器人发出不同化学指令,机器人对这些指令做出反应并执行一些基本任务。“一旦合成分子机器人后,科学家就会通过化学反应给它们下达化学指令,就像计算机程序一样告诉它们在什么时间执行何种任务。”

与汽车组装线上的机器人组装汽车主体部件类似,分子机器人能够以不同方式安装和固定分子组件,打造出不同的分子产品。而且由于非常微小,这些分子机器人具有很多优势,能降低材料需求、加速药物研发、大幅减少能源消耗及推进产品微型化等,因此未来有望在诸多领域带来令人激动的应用。

总编辑圈点

科技的魅力,存在于求证假设模型的执着中,显现在通过各种工具“看”到未知世界的惊讶中,还在于用已知条件创造未知的乐趣中。本文的成就显然属于最后一种情况,科学家把基本规律当成魔法棒,念动咒语,分子们就乖乖听话了。

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责任编辑: 左瑾
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