環球科視︱科學家開發出能整理回收分子的DNA「機器人」

想像一下有個機器人在家裡走來走去，整理各種物品……雖然這種機器人還只存在於科幻小說里，但美國科學家已開發出一種全自動的DNA（脫氧核糖核酸）「機器人」，能在納米尺度上執行類似任務。

這項成果由加州理工學院助理教授錢璐璐的實驗室完成，14日發表在美國《科學》雜誌上。「這是DNA機器人邁出的一小步，卻是人類邁出的一大步，」《科學》雜誌在簡介中說。

研究人員解釋說，最新開發的「機器人」由一個單鏈DNA做成，它能自動地在一個納米尺度的二維表面「走來走去」，將某些分子「撿起來」，然後放到指定位置。

「就好像電子機械機器人被送到火星等太遙遠而人類不能及的地方，我們希望有一天可將DNA機器人送到血液等太微小而人類不能及的地方，」錢璐璐說。

研究人員首先組裝出DNA「機器人」的三個基本模塊：一條「腿」和兩隻「腳」用來行走，一條「胳膊」和一隻「手」用來拿「貨物」分子，以及一個在抵達指定地點後示意放下「貨物」的「信號」。

每個模塊僅由單鏈DNA中的幾個鹼基組成。原理上，這些模塊可通過不同的方式組裝出能執行不同任務的「機器人」。例如，一個多手臂「機器人」可同時運輸多個分子貨物。

研究人員還設計出一個長寬各58納米的測試場地，這也是一個由DNA構成的平面結構，測試場上有上百個由單鏈DNA做成的「樁子」。行走時，「機器人」一隻腳「踩」樁，另一隻腳自由活動。路上遇到拴在「樁子」上的「貨物」分子，就會用「手」抓住帶走，直到抵達目的地才放下。

這些「小傢伙」邁出一步需要5分鐘，一步能移動6納米。「這個過程雖然很慢，但是一個消耗很少能量的簡單機器人就能完成這個看似複雜的任務，」錢璐璐說。

在測試中，「機器人」成功將６個散布在不同位置的分子在24小時內分別運輸到兩個指定位置。

錢璐璐表示，這種技術將來有望用來在人造分子工廠中組裝化學藥物、把藥物運輸到血液中或者細胞中的指定地點，甚至也許能將無用的垃圾分子成分分類回收。

來源：新華社

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