什么是分子机器人?

我们使用的材料是一种名为“DNA”的分子。
DNA 存在于所有生物的每一个细胞中,
形状像一根非常细的线。
人类 DNA 的长度大约有 2 米,但它的直径只有其百万分之一——
仅 2 纳米——大约是头发丝粗细的 1/50,000。
用这样的 DNA 制作的“机器人”比细胞还要小,
因此用普通显微镜也看不见。
DNA_01


就像把金属丝弯折成艺术作品一样,
DNA 也可以被折叠成各种不同的形状。
只要巧妙设计 DNA 链彼此黏合的位置,
DNA 就会自动折叠成你想要的形状。
我们正是着眼于这一特性,尝试以 DNA 为材料来构建“机器人”。

经过精心设计的 DNA 可以呈现许多形状,
例如星形或笑脸图案等。
DNA_02


机器人有三个关键要素:
“传感器(sensor)”“处理器(processor)”和“执行器(actuator)”。
传感器负责感知周围环境的信息,例如光或声音。
处理器负责处理感知到的信息、进行“思考”,并发出指令。
执行器负责接收指令并产生动作。
DNA_03


如果像 DNA 这样的分子能够作为
“传感器”“处理器”“执行器”来发挥作用,
那么它当然也可以被称为机器人。
我们把它称为“分子机器人”。


由 DNA 制成的分子机器人具有与当今电驱动机器人截然不同的特征。
例如,因为它们由与人体相同类型的材料构成,
所以非常柔软——甚至可能被生物吃掉并变成营养。
此外,它们也可能像生物一样,能够自行复制出自己的“副本”。
而且,就像我们的身体由许多细胞组成一样,
大量分子机器人也可能聚集在一起,从而完成各种各样的任务。
image05


未来也许会出现这样的分子机器人。
你会接受它们吗?
你想尝试使用它们吗?
image06


分子机器人与生物有许多相似之处。
那么——它们是“生命”吗?还是“非生命”?
更根本地说,我们真的能清楚地区分“生物”和“非生物”吗……?
image07


分子机器人开发的历史才刚刚开始。
目前,研究仍处在让分子机器人能够实现各种功能的阶段,
因此距离真正成为大家可以使用的东西,还需要相当长的时间。

分子机器人小到肉眼不可见,
并且由与生物体相同类型的材料制成。
至今为止,几乎没有类似“分子机器人”的概念或技术。
这意味着我们仍不清楚在制造分子机器人时应该以什么为目标,
以及需要注意哪些问题。
因此,我们研究者希望从现在开始就收集大家的意见——
即使我们还无法完全预知分子机器人最终能做到什么——
也希望听到未来可能会使用分子机器人的你们的声音。

了解分子机器人之后,
你是否感到期待或憧憬——又或者有一些担忧?
有没有什么想进一步讨论的话题?
image08