这款DNA机器人，可以帮你分拣身体中的生物垃圾 | 黑科技

15日，《科学》杂志上有一篇论文详细介绍了一种由单链DNA构成的机器人Nanobot，该机器人可以自主地对特定分子进行拾取，然后将其放在特定的位置。其中，这项工作是由加州理工大学的生物工程助理教授钱露露（音译）的实验室团队完成的。

通过机器人的功能描述，我们可以知道它类似于现实生活中的分拣机器人。谈到分拣机器人，我们潜意识里对其的认识就是工业中专用于分拣的机械臂，它们是一种具备传感器、物镜和电子光学系统的机器人，可以快速进行货物分拣。

不过本文将要介绍的机器人，如果放在现实空间中，它应该更接近一种家用分拣机器人。但是在家用机器人中，我们还尚未遇见可以分类收拾物品、打扫房屋的机器人。

想象一下，如果存在的话，它可以在家中四处闲逛，然后将你随处乱扔的袜子放在洗衣机中，将你随处乱放的碗筷送入洗碗机中。

NANOBOT | 设想

首先，关于为什么将其取名为Nanobot？

对于这一问题，钱露露解释道：“就像大家将机器人送到火星那么遥远的地方来执行任务，我们希望将分子机器人也送到一个人类无法到达的地方，如血液，以帮助人类完成我们无法完成的任务。我们的目标是设计和制造一个可以执行复杂纳米力学任务——“货物”分拣的机器人。”

NANOBOT | 构造

那么，该研究团队是如何实现对这一机器人的构想呢？

为此，研究人员构造了三个可用于组装DNA机器人的基本模块：一条有两只脚的腿，有一只手的手臂和用来识别下落点并向手指发出指令的模块。其中，腿用来走路，手用来抓取分子。

值得注意的是，组成这些模块的成分都是单链DNA中的核苷酸。而利用DNA来设计机器人的关键在于充分利用其独特的化学和物理性质。

因为单链DNA由核苷酸的四种不同碱基组成，缩写分别为A、G、C、T，它们在人体内是按照顺序排列的，也就是我们熟知的序列，并且核苷酸以特定对结合，如碱基对A和T、G和C。所以研究人员就利用这些性质，将其编程。

详细来看，已知，单链DNA是可以强制解旋双螺旋结构的DNA链，每个解旋和结合过程的速度和消耗的能量是可以被估计的，利用这一点，研究人员就可以控制机器人Nanobot的速度和估算其执行任务时所需要耗费的能量。

因此，根据需要，研究团队将DNA机器人的腿部和脚设计成所需的长度（如实验中，研究人员将其设计为6纳米。）通常情况下都只是人类步长的百分之几。

NANOBOT | 实验

实验中，钱及其团队设计并构造了一个可以游走在分子表面并且拾取两种不同分子的机器人，这两种分子分别是荧光黄色染料和荧光粉红色染料。

首先，研究人员将两种颜料分散在分子表面的不同区域里，因为荧光色彩可以帮助研究人员看见分子，随后他们让DNA机器人收集游离在空间中的分子并将分子归到原位。

实验结果表明，该机器人在24小时内成功地将游离的分子归到原位，分别是三个粉红色和三个黄色，没有误差。对此，研究团队表示，如果采用更多的机器人，将会极大缩短任务的完成时间。

此外，研究人员还设计了辅助机器人运动的“操场”，限制其运动空间，以便于实验中的测试研究。

总结

对于该机器人的应用，钱表示：“我们不会为任何特定的场景应用开发DNA机器人，实验室的目标是希望可以开发一款通用DNA机器人。然而，我希望其他研究人员可以将该技术用于实际的生产应用，如用DNA机器人从人造分子工厂的组成部分合成治疗化学物质，或在垃圾中分选分子成分进行回收利用。”