科技 | 小小的「分子機器」,大大的未來前景

2021-02-25 新華網科普

人們日常生活過程中所使用的機器，或者是一般意義上的機器，大部分是由兩個或者兩個以上的構件組成的。當構件與構件之間在獲得合適的能量之後就會發生相對運動，例如發動機、洗衣機、發電機等，這些都是人們所熟知的傳統意義上的機器。隨著科學的發展，「分子機器」出現了，那麼這究竟是一種怎樣的機器？

2016年的諾貝爾化學獎頒給了「分子機器的設計與合成」這一研究領域的科學家。那麼分子機器到底是什麼，與宏觀機器相比又有什麼不同？「分子機器完全模擬和參照宏觀的機器來製造，宏觀的機器是由機器的元件組裝出來的，分子機器也是類似於各個分子單元組裝在一起，實現了一個分子機器的運轉。」中國科學院院士田禾給出了答案，「為什麼稱諾貝爾獎頒給分子機器是一個裡程碑式的事件？用通俗的話說，就是分子變成「活」的了。化學家可以用人工合成的方法模擬生命體系，去做更複雜的與生命相關的體系，所以這是最重要的意義之一。」

分子機器不僅可以實現機器原有的功能，還因為其尺寸極小，在微觀世界裡發揮著無可比擬的作用。「全世界研究分子機器的人非常多，到目前為止，主要還是偏向於基礎研究，並沒有真正地實際應用」。儘管分子機器目前僅限於實驗室展示，但科研人員正不斷挖掘這一技術的潛力，並預測其有能力真正改變人們的現實生活。

作者：劉丫

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