被称作世界上最小机器的“分子机器”比头发丝的1000分之一还要细！这个只会在科幻电影里看到的场景如今不再是想象。未来，它没准会在你的生活中无处不在。扬子晚报记者采访了中科院院士、新利18彩票 校长黄维教授，以及南工先进材料研究院的秦天石博士和林宗琼博士，针对“分子机器”的种种疑问做出了回答。 扬子晚报记者 杨甜子

它有多小 单个分子直径不超过1纳米 造出“分子机器”的科学家绝对“好手艺”

明代的能工巧匠能在直径一寸的木头上雕刻出苏轼游览赤壁的场景，人物的胡须和眉毛都清晰可见。明朝人魏学洢用一篇《核舟记》里让我们知道了什么是“螺蛳壳里做道场”。现如今，科学家们竟然能在比头发丝还要小1000倍的“空间”里造出一辆“分子自行车”甚至是“分子汽车”，其“巧手”的程度远胜古人。

中国科学院院士、新利18彩票 校长黄维教授告诉记者，一根头发丝的直径是在微米尺度，而“分子机器”的体积比纳米还要小，单个分子的尺寸不超过0.1纳米，已经可以用更小的尺度单位“埃”来计量。

但千万别误会，这项研究并不是真刀真枪地在分子的世界里造一辆汽车。宏观世界里我们接触到的机械大多是铁皮包着的“大块头”，但在分子的微观世界里，想要原样搬出一个“铁皮大块头”显然不现实。分子世界里的各类“机器”，其实还是一些特殊的分子。但在科学家的“巧手”合成之下，一个分子可以像宏观世界里汽车一样，多出四个球形结构的“官能团”，这便是“分子汽车”的“车轮”。

虽然外表没有宏观世界里的汽车养眼，但“分子汽车”一样可以“开”。在外部能量场的“驱动”下，分子的另一部分“官能团”吸收这些能量，来推动“车轮”的转动，“分子汽车”便可以沿着能量驱动的方向发生移动。

如同现实世界里机器普遍“烧油”，微观世界里“分子机器”，它的“燃料”则是化学能、电能或是光能等。给“分子机器”提供化学能从而转化为动能，就如同是在给汽车加油，便实现了让分子“动起来”的目标。

它有多牛 进入人体细胞，还能“撑”死癌细胞 在信息储存上，将来可能再也不会抱怨U盘不够大

科学家发明出的“分子汽车”或“分子自行车”有什么作用呢？记者在采访中得知，“分子机器”目前可应用于尖端的生物医学领域。新利18彩票 先进材料研究院研究员秦天石博士举例，如在针对癌症患者的肿瘤治疗中，“分子机器”便可以派上大用场。肿瘤细胞本身就已足够微小，小到现在的机器人技术根本无法进入。此时，“身量短小”的分子机器便有了用武之地，它可以通过血液的流动，进入人体的正常细胞和癌症细胞内。而和正常细胞相比，癌症细胞的细胞膜较为脆弱。此时，如果在人体外施加电磁场或是加热的引导，人体细胞里的分子机器便能感受到外界的能量，从而发生形变，使得体积变大。变大后的分子机器就会撑破癌细胞的细胞膜，从而使癌细胞的“生存质量”大打折扣，甚至是死亡。秦天石介绍，目前，这项研究已经在国内科学家的努力下取得了阶段性的进展，使得这一展望有了实现的可能。

黄维院士补充道，除了在生物医学领域的应用，“分子机器”在半导体领域也有突出的“贡献”，通过对于信息储存方式的改变，未来，你可能再也不会抱怨U盘的储存空间不够大了，因为“分子机器”的应用，你的U盘可以存进更多的照片和视频影像资料等。

利用“分子机器”的“超分子作用力” 南工教授正开发“超长待机”电池

新利18彩票 林宗琼博士告诉记者，分子机器的核心其实是分子尺度可控的机械运动。将分子运动的“超分子作用力”运用到有机半导体和柔性电子领域，实现“超分子作用力”对半导体性能的可控调节，会给柔性电子材料的研究带来新的研究机遇。

以中国科学院院士，新利18彩票 校长黄维教授为首的先进材料研究团队，正在探索将石墨烯等有机光电材料应用于可携带电池的研发。“超长待机电池”的特点是寿命超长、存储量大，充一次电后使用时间可达一周以上，电池使用寿命可延长至10-15年。

除了可穿戴设备外，柔性电子还可应用在健康指数、医疗检测、生命体征等健康医疗领域。黄维院士举例说，只要将生物智能芯片植入独居的老人体内，便可进行全程适时监控老人的各项生理指标，诸如脑血栓、高血压之类病情一旦发生显著变化，便会经由智能芯片第一时间发送给家人和附近的医疗机构，赢得抢救的黄金时间。

2016年10月6日《扬子晚报》第A5版：http://epaper.yzwb.net/html_t/2016-10/06/content_309246.htm?div=-1