【资讯】科学家研究出DNA分子机器人

美国加州理工大学研究者在2017年9月15日的《科学》杂志上发表文章称，他们开发出了一种由单链 DNA制成的全自动分子机器人，可在纳米尺度上执行任务，这是分子机器人领域的重大突破。

网址：http://science.sciencemag.org/content/357/6356/1095

DNA robots sort as they walk

DNA nanoscience is the science and engineering of molecular-scale devices composed of DNA. In prior work, DNA devices have been engineered to do nontrivial serial computational and robotic tasks. On page 1112 of this issue, Thubagere et al. (1) report an experimental molecular robotic system that makes parallel use of multiple DNA robotic devices to execute a defined task. The results provide evidence that the powerful technique of parallelism, previously used in macro- and micro-robot systems, can be used for molecular robotics.

研究者用DNA中的若干个碱基组成分子机器人一条“腿”和两只“脚”（用来行走）、一条“胳膊”和一只“手”（用来固定分子货物，以及识别目的地卸货“信号”），通过设计DNA的序列来控制每个双链和单链分开和组合的速度以及消耗的能量。研究者设计的测试场地是由DNA组成的平面，上有数百根可与机器人的腿以及其中一只脚上的碱基互补的单链桩子，当机器人一只脚踩在桩子上时，另一只脚仍可自由活动；当自由活动的那只脚碰到附近的另一个桩，踩着之前的桩子的那只脚，就变自由了；当机器人遇到拴在桩子上的货物分子时，就会用“手”抓住货物（分子货物连接在和手的碱基互补的单链上），然后继续行走，直到遇到放下货物的信号。机器人成功地将六个散布在不同位置的分子，在 24 小时之内分别运输到了两个指定的终点；三到五个机器人可以在一个小时左右完成。

       研究者表示这项研究侧重于开发出通用的DNA机器人，以便其他的研究者将这些原理运用到广泛的应用中。DNA机器人有望用于组装分子化学药物、将药物分子运输到细胞指定位置、将垃圾的分子成分分类回收等。