现代机械长期承担着日常生活中繁重的工作,不过下一代机械有希望进到前所未有的场合——到人体各种细胞内去检修各类损坏。
康奈尔大学的卡洛·蒙蒂玛盖诺(Carlo Montemagno)和他的同事已经创造出第1台微型马达(尺寸相当于一颗病毒),依靠生物化学所谓的三磷酸腺苷(ATP)运转,这种基质燃烧生成能量。
这种马达由从细菌细胞提取的酶组成,利用ATP产生旋转力矩。经过一系列化学反应,该小组把镍制螺旋桨(每个螺旋桨大约只有1英寸的千分之三十)装到400个这样马达的中心轴上。当被浸入ATP溶液时,其中5个马达使它们的螺旋桨以每秒8转的平均速度旋转达2.5小时。尽管科学家们以前已经制造出像梁、杠杆和1个装着只有100个硅原子宽的弦的标准六弦琴这样微型结构,但是这些物体不会运动。
把生物分子组成的马达与毫微型系统结合起来,可以利用ATP作为能源,有可能制成混合式有机-无机装置。蒙蒂玛盖诺预言:在未来,这些混合式微型装置会修补细胞、阻止传染、传送药物,甚至以健康的基因替换受损的基因。蒙蒂玛盖诺小组目前正在试图制造可以在人体细胞内部自行组装的装置。
[林志信译自Popular Science,2001年3月]