一條腿，兩只腳，一條胳膊，一只手，身高僅20納米的DNA機器人正在工作。它每邁一步的距離是6納米，是人類(lèi)步長(cháng)的億萬(wàn)分之一。別看這一步，DNA機器人需要5分鐘來(lái)完成。遇到目標“貨物”時(shí)，DNA機器人的“手”會(huì )抓起，將其放至目的地。
這一研究成果為通用型DNA機器人的應用帶來(lái)諸多可能性?？赡苡幸惶?，它能對垃圾的分子進(jìn)行分類(lèi)回收。更科幻些，也許，DNA機器人可以在探測到特定疾病信號時(shí)將藥物分子運輸到血液中或細胞中指定的地方，在極微小的尺度里完成醫生和普通藥物無(wú)法完成的任務(wù)。

　　什么是DNA機器人？

DNA機器人實(shí)則是一個(gè)DNA單鏈分子，當它沒(méi)有和其他分子結合時(shí)，就像“一條軟繩”。

DNA的中文名是脫氧核糖核酸，如人所知，DNA是雙螺旋結構，也就是說(shuō)是兩條DNA單鏈通過(guò)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(xué)和物理特性，科學(xué)家可以對其進(jìn)行編程。而DNA機器人就是一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?chē)牧硪粭lDNA單鏈結合，從而實(shí)現二維空間中的“行走”和“分揀”。

DNA機器人是如何工作的？

　　作為只有單鏈結構的DNA機器人，它的行走模式更像是一根晃動(dòng)的彈簧，或是一只蠕動(dòng)的毛蟲(chóng)：

　　對DNA機器人進(jìn)行測試的場(chǎng)所是一個(gè)58納米×58納米的大分子表面，上面設置有上百個(gè)“樁子”。這些樁子是DNA機器人得以行走的重要幫手。每個(gè)樁子實(shí)則也是一條DNA單鏈，它們與DNA機器人的“腿”和其中一只“腳”堿基互補。換而言之，機器人DNA會(huì )和樁子結合，相當于機器人“踩”在了樁子上。

　　但怎么在不同的樁子之間移動(dòng)呢？別忘了，DNA機器人有兩只腳，當一只腳和樁子結合時(shí)，另一只腳是可以自由活動(dòng)的。隨機的分子波動(dòng)會(huì )使得自由的那只腳“夠”到另一個(gè)樁子，進(jìn)行下一次的配對，實(shí)現空間移動(dòng)。從中，此前的那只腳隨之恢復自由。在這一循環(huán)往復的過(guò)程中，DNA機器人可以在沒(méi)有能量供應的情況下，進(jìn)行隨機的移動(dòng)。

　　途中，一旦DNA機器人碰到“貨物”，就會(huì )用“手”抓住，帶著(zhù)貨物一起行走。抓取貨物和行走的原理有異曲同工之妙，貨物實(shí)則是連接在一段DNA單鏈上的分子，而這段DNA單鏈又和機器人“手”堿基互補。

　　機器人運載著(zhù)貨物，需要將其放置在目的地。這依賴(lài)于示意機器人放下貨物的“信號”，一旦接到這一“命令”，機器人就會(huì )遵從。如果一直沒(méi)有遇到這一“信號”，機器人就會(huì )攜帶貨物保持行走。

　　實(shí)驗人員測試了DNA機器人分揀兩種熒光分子的表現，在24小時(shí)內，機器人成功將散布在不同地方的6個(gè)熒光分子運輸到指定地點(diǎn)。

DNA機器人未來(lái)的路

　　這個(gè)由單鏈 DNA制成的分子機器人，可在納米尺度上執行任務(wù)，這也是分子機器人領(lǐng)域的重大突破。

　　與大多數新生事物相同，DNA機器人的測試目前還并不完善，甚至可能存在與人類(lèi)DNA相互作用、整合到人類(lèi)基因組的情況，因此DNA機器人在短時(shí)間內并不可能進(jìn)行人體試驗。