人造分子機器

人造分子機器藉助分子（鏈）來合成製造分子的機器開發方式就像汽車廠里的機械裝配流水線。該種機器最終能夠提升分子的製造效率和成本效率，並使所有由分子水平開始的人工製造領域受益。例如，科研人員正在改進當前的機器來生產盤尼西林等藥物。這種機器只有數納米長，而且只能通過特殊的設備才能看到。它的創造靈感源自天然存在的複雜的“分子工廠”，如來自DNA的信息就可被用於規劃分子構建模組的連線，並使其處於正確的順序。

基本介紹

• 中文名：人造分子機器
• 外文名：renzaofenzijiqi
• 開發方式：就像汽車廠里的機械裝配流水線
• 理論基礎：最特別的當屬核糖體

理論基礎

在這些工廠中，最特別的當屬核糖體，這種大規模的分子機器存在於所有的活體細胞之中。而此次的分子機器研發正是基於核糖體。它的突出特色是具有一個功能化的納米環，其能在分子軌道上移動，並拾起軌道上的構建模組，且以特定的順序將它們連線在一起，以合成所需的新分子。

微觀製造技術

首先，納米環會穿過分子鏈並藉助銅離子開展裝配過程。隨後，一個“反應臂”將被附著在機器的剩餘部分並開啟操作。納米環會沿分子鏈上下移動直至被前方的構建模組擋住去路，之後“反應臂”將從軌道上卸除這一障礙，並將其傳送至機器上的另一位置，激發“反應臂”上活性部位的活力。這樣納米環就能自由沿分子鏈移動，直到遇到下一個構建模組。如此反覆，就能在納米環上構建出新的分子結構。當所有的構建模組都從軌道上移除時，納米環的去分子鏈和合成過程便會結束。

發展前景

研究人員指出，製造出的原型機器遠沒有核糖體那般高效。核糖體能夠在1秒內連線20個構建模組，連線上限多達150個。而當前他們僅用分子機器連線了4個模組，連線每個模組更要耗時12小時。但科學家指出，可以大規模並行推進這樣的裝配過程，其已經在實驗室內使用百萬萬億（10的18次方）架同樣的機器並行實現了分子的構建。
戴維·利說指出，下一步他們會致力將更多的構建模組囊括其中，以利用人造分子機器製造出更複雜的分子，也有望打破自然和現有合成方式的局限，構造出全新類型的分子。