提起机器，许多人可能马上会联想起那些钢铁铸造的大家伙，伴随着庞大的体积与轰鸣的马达声。但是，科学家正潜心研制超微小机器——分子机器。它们的尺度只有纳米（十亿分之一米）大小，但是却有望为人类带来许多福祉。据《新科学家》杂志最新报道，日本科学家最近成功地将两个分子机器组装在一起，形成了首个分子机器结合体，在相关研究中迈出了重要一步。

　　分子机器像“钳子”

　　来自日本东京大学的科学家Kazushi Kinbara与同事，日前成功地利用两个分子机器将它们组装成了一个有点像把“钳子”的分子机器，这在同类研究中还是首次。但是打开这个超微型机器Ｘ形状结构的一端，却并不会让另外一端也张开来。实际上，正如图所示，打开或收拢这个机器类似于钳子两个把手的一端（图左上侧及图右上侧），会让机器另外一端两块像鳍状踏板的结构旋转９０度。

　　紫外线与可见光作动力

　　为这个超微型的分子机器提供动力的是紫外线与可见光。当机器受到紫外线照射时，“钳子”的两个把手就会收拢起来，另外一端的两块板状结构则呈平行状态（图右）；而当机器受到可见光照射时，“钳子”的两个把手就会打开，而另外一端的两块板状结构则会旋转到相对位置呈９０度的状态。之所以会发生这样的变化，是因为当紫外线与可见光照射到机器上时，机器中的氮原子和铁原子之间结合的化学键发生了变化，从而为“钳子”提供了运动的动力。

　　未来工作在人体

　　长期以来，科学家一直希望能够研制出在纳米尺度范围内的超微型机器。它们可能会在我们人体内这个大舞台中，或帮助我们疏通拥堵的血管，或者帮助我们修复受损的细胞组织……

　　近十年以来，科学家已经开发出了许多纳米尺度的分子机器。从由３５０个原子组成的螺旋桨，到２．５纳米大小的升降机。但是所有这些成果，还都只是理论的演示而已，并没有什么实际应用价值。而即便如此，在纳米尺度上研制出一个分子机器，也是非常困难的事情。于１９９９年发明出分子马达的波士顿大学的罗斯·凯利指出，“如果能够把两个运动的部件（分子机器）结合在一起，并试图使它们一起工作，那是相当大的成就。”

　　动力难，组装难

　　当然，目前科学家依然面临许多困难。比如，分子机器依靠化学键提供动力，所有的力都是在纳米尺度范围内相互作用的，与那些在大尺度上组合设计生产出来的机械设备性能有很大差别。此外，因为尺度非常小，所以对于分子机器而言，磁力作用要比重力作用更重要，因为化学键很可能受到周围的分子影响而发生变化。而且，在如此小的尺度上进行组装操作，更是难上加难了。美国科罗拉多大学的纳米科学家约瑟夫·米歇尔说：“最终的成果或许会在５０年后出现？我们还不知道。我们只是才刚刚开始而已。”             潘治