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新研究用DNA分子组装类生命“软机器人”

时间:2019-04-16 09:32:03  来源:新华网 放大 缩小 默认

  新华社华盛顿4月14日电(记者周舟)美国和中国科研人员近期合作设计出一种以DNA(脱氧核糖核酸)为材料构成的类生命“软机器人”,可通过自身新陈代谢为驱动实现自主运动,未来有望用于开发生物芯片等。

  发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志上的研究显示,在这一系统中,DNA分子被合成组装为一种层级结构,在可提供能量的液体中按指令、自动地进行生长与降解。

  研究显示,这种“软机器人”从只有55个核苷酸碱基的DNA分子增殖数千万倍,形成几毫米长的DNA水凝胶。在反应液中,胶体首端生长、尾端降解,从而获得动力,可以像黏液菌一样逆流运动。

  论文通讯作者、美国康奈尔大学生物和环境工程学教授罗丹对新华社记者说,正如人需要在有氧的空气环境中进行新陈代谢,这种“类生命材料”需要从微流系统中获得“营养”,实现人工“新陈代谢”从而进行自主运动。

  罗丹说,数十亿年前,生命也是从几种分子进化而来的。“虽然我们并未制造一个活物,但这比以往的材料更像生命,且未来具有自我进化的可能性”。

  研究人员还让不同“软机器人”展开“赛跑”,由于环境的随机性,其中一个会最终胜出。他们还在开发能对外界特定刺激(比如光或食物等)做出特定反应的类生命材料。未来这种“类生命系统”有望用来开发生物芯片进行基因检测,还可用于无细胞体系来生产活性蛋白质。

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