一(yī)條腿，兩隻腳，一(yī)條胳膊，一(yī)隻手，身高僅20納米的DNA機器人正在工(gōng)作。

        它每邁一(yī)步的距離(lí)是6納米，是人類步長的億萬分(fēn)之一(yī)。别看這一(yī)步，DNA機器人需要5分(fēn)鍾來完成。遇到目标“貨物(wù)”時，DNA機器人的“手”會抓起，将其放(fàng)至目的地。

        上述的場景已經變成現實。當地時間9月14日，美國加州理工(gōng)大(dà)學助理教授錢璐璐的實驗室在《科學》雜(zá)志(zhì)發文，介紹了這一(yī)具有分(fēn)揀功能的DNA機器人，其遞送貨物(wù)的成功率爲80%。“就好像電(diàn)子機械機器人被送到火(huǒ)星等太遙遠而人類不能及的地方，我(wǒ)(wǒ)們希望有一(yī)天可以将分(fēn)子機器人送到太微小(xiǎo)而人類不能及的地方，比如說血液裏。”錢璐璐說。

       這一(yī)研究成果爲通用型DNA機器人的應用帶來諸多可能性。可能有一(yī)天，它能對垃圾的分(fēn)子進行分(fēn)類回收。更科幻些，也許，DNA機器人可以在探測到特定疾病信号時将藥物(wù)分(fēn)子運輸到血液中(zhōng)或細胞中(zhōng)指定的地方，在極微小(xiǎo)的尺度裏完成醫生(shēng)和普通藥物(wù)無法完成的任務。

什麽是DNA機器人？

        DNA機器人實則是一(yī)個DNA單鏈分(fēn)子，當它沒有和其他分(fēn)子結合時，就像“一(yī)條軟繩”。在錢璐璐實驗室的DNA機器人僅由53個核苷酸組成。

        DNA的中(zhōng)文名是脫氧核糖核酸，如人所知(zhī)，DNA是雙螺旋結構，也就是說是兩條DNA單鏈通過兩兩配對（A-T，C-G）的堿基，形成螺旋狀的梯子似的結構。

       根據DNA的獨特化學和物(wù)理特性，科學家可以對其進行編程。而DNA機器人就是一(yī)條具有特定堿基序列的單鏈DNA，它根據堿基互補配對原則，和周圍的另一(yī)條DNA單鏈結合，從而實現二維空間中(zhōng)的“行走”和“分(fēn)揀”。
 

DNA機器人是如何工(gōng)作的？

       錢璐璐實驗室對DNA機器人進行測試的場所是一(yī)個58納米×58納米的大(dà)分(fēn)子表面，上面設置有上百個“樁子”。這些樁子是DNA機器人得以行走的重要幫手。每個樁子實則也是一(yī)條DNA單鏈，它們與DNA機器人的“腿”和其中(zhōng)一(yī)隻“腳”堿基互補。換而言之，機器人DNA會和樁子結合，相當于機器人“踩”在了樁子上。

        但怎麽在不同的樁子之間移動呢？别忘了，DNA機器人有兩隻腳，當一(yī)隻腳和樁子結合時，另一(yī)隻腳是可以自由活動的。随機的分(fēn)子波動會使得自由的那隻腳“夠”到另一(yī)個樁子，進行下(xià)一(yī)次的配對，實現空間移動。從中(zhōng)，此前的那隻腳随之恢複自由。在這一(yī)循環往複的過程中(zhōng)，DNA機器人可以在沒有能量供應的情況下(xià)，進行随機的移動。

        途中(zhōng)，一(yī)旦DNA機器人碰到“貨物(wù)”，就會用“手”抓住，帶着貨物(wù)一(yī)起行走。抓取貨物(wù)和行走的原理有異曲同工(gōng)之妙，貨物(wù)實則是連接在一(yī)段DNA單鏈上的分(fēn)子，而這段DNA單鏈又(yòu)和機器人“手”堿基互補。