科学家们创造了世界上第一个“分子机器人”,能够构建分子。曼彻斯特大学的科学家们创造了世界上第一个能够执行基本任务的“分子机器人”,包括构建其他分子。这些微小的机器人只有一百万分之一毫米大小,可以被编程移动和构建分子货物,使用微小的机械臂。每个单独的机器人能够操作单个分子,由仅由150个碳、氢、氧和氮原子构成。为了形象地描述这个尺寸,十亿亿个这样的机器人堆积起来的体积/重量仍然只有几粒盐的大小。这些机器人通过在特殊溶液中进行化学反应来运作,这些反应可以由科学家控制和编程,进行基本任务。将来,这些机器人可以用于医疗用途、高级制造工艺,甚至建造分子工厂和装配线。这项研究是由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助的,将于今天(9月21日)在《自然》杂志上发表。参与该研究的化学学院教授大卫·利解释说:“所有物质都是由原子构成的,这些原子是构成分子的基本构成单元。我们的机器人就像是由像乐高积木一样的原子构建的分子机器人。然后机器人对由科学家通过化学输入程序化的一系列简单命令做出响应。”由于这种机械设备非常微小,它可以大大减少对材料的需求,可以加速和改善药物研发,显著降低能源消耗,并迅速增加其他产品的微型化。因此,分子机器人的潜在应用非常广泛和令人兴奋。利教授说:“分子机器人代表了机械设备的极端微型化。我们的目标是设计和制造尽可能小的机器。刚开始而已,但我们预计在10到20年内,分子机器人将开始在分子工厂的装配线上用于构建分子和材料。”虽然构建和操作如此微小的机器非常复杂,但团队使用的技术基于简单的化学过程。利教授补充道:“这些机器人是通过化学组装和操作的。这是有关原子和分子如何相互反应以及如何由较小的分子构建较大分子的科学。这是科学家用来从简单的化学构建块制药品和塑料的过程。然后,一旦纳米机器人被构建,科学家们通过添加化学输入来操作它们,告诉机器人何时做什么,就像一个计算机程序。”