简要概述
科学家越来越多地利用 DNA 在极微小的尺度上构建结构。如今，加州理工学院的研究人员利用 DNA 制造了一种新型机器人，专门用于移动和搬运分子货物。
由 DNA 制成的机器人
科学家越来越多地利用 DNA 在极微小的尺度上构建结构，这一过程有时被称为DNA 折纸。由于 DNA 能储存大量信息，用它构建的结构可用于将药物输送至全身，或运送基因编辑工具。如今，研究人员利用 DNA 制造了一种新型机器人，能够在最微小的尺度上移动和搬运货物。相关研究已发表于《科学》。
“就像机电机器人被派往火星等遥远之地一样，我们也希望将分子机器人送到人类无法抵达的微小空间，例如血液中。”加州加州理工学院生物工程教授、该研究的作者之一卢露·钱（Lulu Qian）在一份新闻稿中解释说：“我们的目标是设计并制造一种分子机器人，使其能够执行一项复杂的纳米机械任务：货物分拣。”
研究人员希望制造出能够在指定空间内拾取并分拣分子的机器人。为此，他们用一条 DNA 链制成了由三个部分组成的 DNA 机器人。为了帮助它在指定空间内移动，机器人有一条带有一对“脚”的“腿”。一只带有“手”的“手臂”使它能够搬运货物；研究人员还添加了第三个部件，用来在到达特定投放点时通知这只手，从而让它知道何时释放货物。
为了测试机器人，研究人员制作了一块板，上面排列着网格状的单链 DNA，机器人可以用一只脚与之结合。与此同时，另一只脚会自由摆动，直到找到板上的另一条 DNA 链。以这种方式移动时，机器人走完一个六纳米的步长需要五分钟。
在移动过程中，机器人遇到货物时——本例中是荧光黄色和粉色染料分子——便会拾取货物，并根据颜色将其送到指定位置。机器人被设计为持续这一过程，直至分拣完所有货物。24 小时后，这个微型机器人成功分拣出三个粉色分子和三个黄色分子。
经过多轮迭代，研究人员制造出的机器人准确递送货物的概率达到 80%。
微型机器人，大有可为
研究人员表示，他们的纳米机器人可以采用多种不同配置。多个机器人可以同时在同一区域工作，彼此不干扰对方的任务；也可以设计成相互协作。不过，要让这些机器人发挥实用价值，它们还需要更快一些。研究人员提出，为机器人加上“尾巴”或马达，或许可以提高它们的速度。
杜克大学计算机科学教授约翰·H·赖夫（John H. Reif）认为，研究人员的方法是这项工作的主要进展。他在为《科学》撰写的一篇配套评论中《科学》指出：“类似系统应该能够执行更复杂的任务，例如并行开展化学合成。”
钱在新闻稿中指出，她和团队并未带着特定用途来制造这些机器人，但她认为其他研究人员会找到它们的应用场景。
钱说：“我希望其他研究人员能将这些原理用于令人振奋的应用，例如利用 DNA 机器人在人工分子工厂中用组成部分合成治疗性化学物质；只在血液或细胞接收到特定信号时才递送药物；或者分拣垃圾中的分子成分以供回收利用。”
在探索宇宙的过程中，这项技术可能特别有用：进行长途星际飞行的宇航员可以让这些机器人存在于血液中，使其保持不活动状态，直到接收到释放所需药物的信号。
