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，是人類步長的億萬分之一。別看這一步，DNA機器人需要5分鐘來完成。遇到目標(biāo)“貨物”時，DNA機器人的“手”會抓起，將其放至目的地。
這一研究成果為通用型DNA機器人的應(yīng)用帶來諸多可能性?？赡苡幸惶?，它能對垃圾的分子進(jìn)行分類回收。更科幻些，也許，DNA機器人可以在探測到特定疾病信號時將藥物分子運輸?shù)窖褐谢蚣?xì)胞中指定的地方，在極微小的尺度里完成醫(yī)生和普通藥物無法完成的任務(wù)。

　　什么是DNA機器人？

DNA機器人實則是一個DNA單鏈分子，當(dāng)它沒有和其他分子結(jié)合時，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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。

　　根據(jù)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(jù)堿基互補配對原則，和周圍的另一條DNA單鏈結(jié)合，從而實現(xiàn)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(jié)構(gòu)的DNA機器人，它的行走模式更像是一根晃動的彈簧，或是一只蠕動的毛蟲：

　　對DNA機器人進(jìn)行測試的場所是一個58納米×58納米的大分子表面，上面設(shè)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會和樁子結(jié)合，相當(dāng)于機器人“踩”在了樁子上。

　　但怎么在不同的樁子之間移動呢？別忘了，DNA機器人有兩只腳，當(dāng)一只腳和樁子結(jié)合時，另一只腳是可以自由活動的。隨機的分子波動會使得自由的那只腳“夠”到另一個樁子，進(jìn)行下一次的配對，實現(xiàn)空間移動。從中，此前的那只腳隨之恢復(fù)自由。在這一循環(huán)往復(fù)的過程中，DNA機器人可以在沒有能量供應(yīng)的情況下，進(jìn)行隨機的移動。

　　途中，一旦DNA機器人碰到“貨物”，就會用“手”抓住，帶著貨物一起行走。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。

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

　　實驗人員測試了DNA機器人分揀兩種熒光分子的表現(xiàn)，在24小時內(nèi)，機器人成功將散布在不同地方的6個熒光分子運輸?shù)街付ǖ攸c。

DNA機器人未來的路

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

　　與大多數(shù)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DNA相互作用、整合到人類基因組的情況，因此DNA機器人在短時間內(nèi)并不可能進(jìn)行人體試驗。