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世界首個(gè)分子機(jī)器人誕生
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
科技日?qǐng)?bào)北京9月21日電(記者聶翠蓉)據(jù)英國曼徹斯特大學(xué)官網(wǎng)20日?qǐng)?bào)道，該?？茖W(xué)家研制出世界上首個(gè)“分子機(jī)器人”，其能接收化學(xué)指令并完成組裝分子等基本任務(wù)，未來可用于研發(fā)藥物、設(shè)計(jì)先進(jìn)制造工藝以及搭建分子組裝線和分子工廠。
曼徹斯特大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授大衛(wèi)·雷的課題組在《自然》雜志發(fā)表論文介紹，組成分子機(jī)器人的碳、氫、氧和氮等原子總共只有150個(gè)，大小只有百萬分之一毫米，將幾百億個(gè)這種機(jī)器人堆起來，也只有一粒鹽那么大。但如此微小的分子機(jī)器人，卻擁有機(jī)器手臂，能夠根據(jù)指令操控單個(gè)分子，用機(jī)器手臂搭建分子產(chǎn)品。
雖然建造這類分子機(jī)器人極其復(fù)雜，但雷的團(tuán)隊(duì)所用的技術(shù)都是基于簡單的化學(xué)反應(yīng)，科學(xué)原理全是原子和分子相互作用，以及小分子如何構(gòu)建大分子等化學(xué)知識(shí)。雷解釋道，所有的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成，而分子的基本單位又是原子，與組成樂高機(jī)器人的過程極其相似，只是這次換成了原子，與藥物和塑料制品等合成工藝相同。
而其接受的指令是在特定溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，科學(xué)家通過操作和編程不同的化學(xué)反應(yīng)，給分子機(jī)器人發(fā)出不同化學(xué)指令，機(jī)器人對(duì)這些指令做出反應(yīng)并執(zhí)行一些基本任務(wù)。“一旦合成分子機(jī)器人后，科學(xué)家就會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)給它們下達(dá)化學(xué)指令，就像計(jì)算機(jī)程序一樣告訴它們在什么時(shí)間執(zhí)行何種任務(wù)。”
與汽車組裝線上的機(jī)器人組裝汽車主體部件類似，分子機(jī)器人能夠以不同方式安裝和固定分子組件，打造出不同的分子產(chǎn)品。而且由于非常微小，這些分子機(jī)器人具有很多優(yōu)勢，能降低材料需求、加速藥物研發(fā)、大幅減少能源消耗及推進(jìn)產(chǎn)品微型化等，因此未來有望在諸多領(lǐng)域帶來令人激動(dòng)的應(yīng)用。
總編輯圈點(diǎn)
科技的魅力，存在于求證假設(shè)模型的執(zhí)著中，顯現(xiàn)在通過各種工具“看”到未知世界的驚訝中，還在于用已知條件創(chuàng)造未知的樂趣中。本文的成就顯然屬于最后一種情況，科學(xué)家把基本規(guī)律當(dāng)成魔法棒，念動(dòng)咒語，分子們就乖乖聽話了。
