科技 | 什麼是「分子機器」?

2021-02-15 新華網科普

近年來，「分子機器」這一詞彙逐漸出現，那麼這究竟是一種怎樣的機器呢？與宏觀機器相比，它又有什麼不同？

分子機器是一種新型的分子尺寸的機器，分子機器的構件由分子單元構成。中國科學院院士田禾介紹，分子機器是模擬和參照宏觀機器進行製造的，但是是在分子的層面上。宏觀機器由機器的元件組裝，分子機器則類似於將各個分子單元組裝在一起，在電能、化學能或是光能等外界的刺激下，使其開始運作，從而實現分子機器的運轉。

分子機器不僅可以實現宏觀機器常有的功能，還因為其極為微小的尺寸特徵，在微觀世界裡發揮著無可比擬的作用。田禾表示，近年來，全世界研究分子機器的專家、學者很多，但大多偏向於基礎研究。「現在很多人在做相關研究，有人研究分子機器如何應用於生物體的模擬，有人研究如何把它變成單分子的器件、電信號等，不過實際上這些研究基本上還處於基礎的連接層面，並未真正地發展到實際應用階段。」田禾說，分子機器具有良好的識別和定向轉移作用，科學家們正在不斷探索，將分子機器更好地轉化應用，造福百姓生活。

雖然分子機器目前還處在發展的初級階段，但是科研人員正在不懈挖掘這一技術的潛力，並預測其有能力成為真正改變人們現實生活的應用。就像蒸汽機和燈泡的出現一樣，或許當初誰也不曾想到它們會對未來產生如此深遠的影響。也許等將來分子機器成熟了，人類也可以製作一種分子機器人，它的大小和病毒差不多，可以幫助醫生找到一些特定的細胞，把生病的細胞替換成健康的細胞，從而實現人類基因治療的宿願。不過這些目前還只是美好的設想，想要變為現實還需要科學家們不斷努力。

作者：鍾豔平

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