
分子机器人(分子钳在捕捉癌细胞)
■ 核心提示
纳米级分子机器是人类征服自然的整个宏伟蓝图中最富有想像力和创造力的部分。
为了实现建造“多结构域蛋白质分子机器”的梦想,四川大学华西临床医学院生物膜与膜蛋白实验室主任丘小庆和他领导的研究集体进行了为期10年的研究,他们以数种细菌信息素、抗体模拟无核大肠菌素等为模本,构建了数种融合蛋白(抗菌多肽和免疫毒素)。它们均特异性地攻击了选定的靶细菌或靶细胞,其杀伤效力远远高于现有抗菌素和免疫毒素,而毒副作用却远低于现有抗菌素和免疫毒素。
目前,科学家试图在分子尺寸上组装一种极其微小的装置,其在医学上应用前景广阔。
8月中旬正是巴蜀大地还未脱离溽暑和大雨反复煎熬的时节,丘小庆博士仍在他的实验室中为圆满完成“蛋白质分子机器”的构思埋头苦干。
作为四川大学华西临床医学院生物膜与膜蛋白实验室主任,他充满信心地告诉记者,需要对蛋白质进行加工和改造使之成为满足人类需要的纳米级分子机器,这是人类征服自然的整个宏伟蓝图中最富有想像力和创造力的部分。
那么“分子机器”,也有人称之为“分子机器人”,它们究竟是怎样一种机械,它们的构造如何,它们又是由哪些部件组成的呢?
——解读分子机器——
自然界到处都有分子机器人
正确地说“分子机器人在自然界并不罕见”。比如就拿我们人类的身体来说,由于分子生物学的进展,我们发现人体是微小的精密机械的组合体。DNA(脱氧核糖核酸)上记录了遗传信息的复制和蛋白质的合成。肌肉的张弛、神经网络的信息传输等,在人类所有生命活动中,如果从分子水平上观察,就可以看到正在运行的微小精密机械。
自然界中的分子机器人令人吃惊之处在于,它们是完全自动组装而成的,只要材料和环境条件具备,就能轻而易举地自动组装成分子机器人。目前人类掌握的技术已经能够在物质的表面一个一个地移动原子,但是要利用这种技术制造分子机器人能力还有所不及。