新發明：這個DNA機器人能分揀貨物
自20世紀80年代以來，分子機器的設計和合成都被認為是分子工程的重大挑戰。DNA分子是構建分子機器人的優良材料，因為它們的幾何、熱力學和動力學性質都很好理解，并且可以被編程�？茖W家們越來越多地利用DNA在極小的尺度上構建新結構，希望構造出來的結構可以用來在體內傳送藥物或傳送基因編輯工具。但是到目前為止，DNA機器人的發展僅限于簡單的功能�，F在，研究人員利用DNA制造出了一種新型的機器人，用來在最小的尺度上移動和提升貨物。相關文章發表在9月15日的Science上。
錢璐璐
文章通訊作者是加州理工大學的助理教授錢璐璐。錢璐璐以前是上海交大賀林院士的學生，以國內博士畢業的背景獲得了美國的教職。在新聞發布會上她解釋說：就像機電機器人被送到像火星那樣遙遠的地方，我們要把分子機器人送到極小的、人類不能去的地方，www.tka.net.cn，如血液循環系統。我們的目標是建立一個可以執行復雜的納米機械任務貨物分揀的分子機器人。
能夠分揀貨物的DNA機器人是什么樣的
DNA機器人三部分與貨物作用的簡圖
研究人員目標是創造出一種能夠在指定空間內拾取和排序分子的機器人。為此，他們用單鏈DNA創建了一個有三部分的結構。為了幫助它在指定的空間內移動，機器人有一條腿和一雙腳；有手一樣的手臂允許它攜帶貨物；被添加上去的第三個組件可以讓DNA機器人到達一個特定的點時，知道釋放貨物。DNA機器人識別分子貨物和卸貨是通過簡單的算法實現的。該機器人無需任何能量供給即可進行隨機行走。
DNA機器人功用測試
為了測試他們的機器人，研究者們創建了一塊板，www.tka.net.cn，上面有一條條的單鏈DNA，機器人可以用一只腳綁住其中一根；同時，另一只腳會自由擺動，直到它在板上找到另一根。以這種方式移動，機器人需要五分鐘才能邁出六納米的一步。
DNA機器人分揀貨物示意圖
在58納米長、58納米寬的平板上，當機器人碰到貨物熒光黃和粉紅色的染料分子時，能夠把它撿起來，根據顏色將它送到指定的位置。機器人的設計是在所有的貨物被分類完畢之前繼續這個過程。24個小時后，微型機器人成功地將三個粉紅色和三個黃色分子排序。經過多次重復后研究人員創造出的機器人，有80%的機會準確地運送貨物。
微型機器人，大應用
據研究人員介紹，他們的機器人可以通過許多不同的方式工作。比如幾個機器人可以在同一區域工作，而不干擾其他的任務；或者他們可以被設計為相互作用。然而，為了讓機器人更有用，他們需要工作得更快一點。研究人員提出向機器人添加尾巴或馬達也許能加快速度。
另外通過機器人之間的簡單通信，他們可以完成更復雜的任務。通過開發模塊化和集體化的分子機器人，用系統化的方法，分子機器人最終可以像宏觀機器人那樣容易編程，但可以在微觀環境中工作。
本期Science上為這篇文章撰寫評論的JohnH.Reif指出該文章主要的進步是在研究者的方法論上。他認為類似的系統應該能夠執行更復雜的任務，工業機器人維修，例如并行執行化學合成。
雖然錢璐璐在新聞稿中指出她的實驗室工作側重于理解工程學原理，開發的是通用的DNA機器人。她希望其他研究人員將能找到應用的程序。例如，用DNA機器人在人造的分子工廠中來組裝化學藥物，或者在探測到特定的疾病信號時，將藥物分子運輸到血液中或者細胞中指定的地方。甚至可以將垃圾的分子成分分類回收。