

【编者按】科技与自然的完美融合正悄然改写未来!美国科学家最新研发的"DNA花朵机器人"以革命性突破登上《自然·纳米技术》封面。这款仅数秒间就能开合变形的微型装置,不仅精准复刻了自然界花瓣绽放的灵动姿态,更实现了对酸碱环境的智能感知。当它潜入人体,能化身精准投药的"智能胶囊";进入污染水域,又可变身自分解的"清洁卫士"。这项跨越生物与机械界限的创举,或将开启靶向治疗、环境修复、海量存储的无限可能。让我们共同见证这场由DNA编织的科技奇迹,如何为人类健康与地球生态注入全新活力!
如同生命体般能感知周边环境并自主移动的超微型机器人问世。这项突破预计将为未来医疗与环境领域开创全新转折点。
美国北卡罗来纳大学研究团队于20日在国际学术期刊《自然·纳米技术》宣布,成功开发出结合遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)与无机物的花形超微型机器人,其形态可随环境条件实时变化。
研究灵感源于自然万象。团队通过观察花瓣开合周期、珊瑚触手波动韵律、生物组织生长形态等自然节律,致力以人工材料复刻这些精妙动态。
本次研发的机器人由DNA与无机物复合的特殊晶体构成。研究团队将其命名为"DNA之花"。正如其名,这款机械花朵能在数秒内完成开合变形,奥秘蕴藏于内部DNA的精密排布。
当环境趋于酸性时,DNA结构部分紧密折叠使花瓣闭合;待酸碱度恢复正常,结构再度舒展使花朵绽放。凭借如此精妙的动态调控,它不仅能操控化学反应,定向输送释放特定分子,更可与细胞组织实现智能交互。
北卡罗来纳大学罗尼特·弗里曼教授指出:"我们始终憧憬能研制智能药物胶囊——病灶出现时自动释药,康复后立即停释。理论上,本次研发的变形材料正可实现此功能。"
研究团队预期,DNA之花可进化为可植入或口服的形态,应用于靶向给药或生物组织采集。例如探测到肿瘤酸性环境即释放药物,病灶消失后自动停止运作。
该技术的应用疆域更突破医疗范畴,延伸至环境治理领域。它能蜕变为深入污染水体的清洁机器人,自主探测污染物并释放净化剂,任务完成后自然降解。此外借助DNA超高信息存储特性,仅一茶匙溶液便可容纳高达2万亿GB数据,有望催生新一代超高密度存储设备。
尽管研究尚处萌芽阶段,但已被评价为打破生命体与机械界限的重要里程碑。弗里曼教授强调:"我们致力于将自然展现的精巧结构与运动模式转化为技术内核,终极目标是创造能自主思考、运动与适应的智能材料。"
参考文献
Nature Nanotechnology (2025), DOI: https://doi.org/10.1038/s41565-025-02026-8
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