世界经理人-科技频道[tech.icxo.com]消息: 在日前举行的香山科学会议第293次学术讨论会“纳米医药与纳米生物学前沿”上,“生物纳米机器”成为会议的关注焦点之一。专家呼吁我国应加强学科整合,从纳米角度认识生物机器,尽快在前沿基础科学研究领域中抢占一席之地。
由分子尺度物质构成能行使某种加工功能的机器称为分子机器,而生物分子机器的构成部件是蛋白质等生物分子,因为它们的尺寸多为纳米级别,所以又称生物纳米机器。
“细胞生物学知识早就告诉我们,生物细胞好似一个工厂,无数的分子机器在其中有组织地、有机地、协调地、高效地工作,进行物质和能量的转化,维持细胞和个体生命活动。”香山会议执行主席之一、科技部基础司张先恩研究员告诉记者,每个细胞都含有多种类型的分子机器。小的如各种单分子酶,能够特异性地、高效地将底物(原料)转变成细胞所需要的各种物质和能量;大的如由多种蛋白质和其它类型的分子构成的细胞器。比较复杂的蛋白质机器有核糖体蛋白质合成机器、分子马达(ATP酶)、DNA复制机器、转录机器、DNA错配修复系统、蛋白质转运机器等。
为能让与会者有直观形象的了解,张先恩展示了一系列模拟生物纳米机器工作原理的动画片。例如,鞭毛是细菌主要的运动器官,天然呈螺旋型。解析其结构,就如同一个由定子、转子、轴承和其他部件组成的运动推进器,成为高效灵活细菌运动器官。
专家们认为,自然界给人类提供了很好的启示,如利用紫膜,开发人工复眼、光探测器、光电池;研究离子通道,制造纳米开关、信号放大器等。美国康纳尔大学就利用ATP酶作为分子马达,加上螺旋桨式的金属镍棒,研制出了一种可以进入人体细胞的“纳米直升机”,用于清淤和载药。