【大澳门威尼斯人赌场官网2021年04月30日讯】（大澳门威尼斯人赌场官网记者李少维编译报导）科学家预计在未来五到十年之内，以基因材料制造的纳米机器人就会投放市场。这些纳米设备可以在人体内探查致命病原体、递送药物，甚至还可以辅助制造更小的电子设备，有着广泛的应用前景。

以基因材料制造的机器人就是把微小的DNA片段组合成像马达和铰链等各种所需的部件，再组装在一起，可以自行移动，在生物体内完成一系列任务的自动化设备。

美国俄亥俄州立大学（The Ohio State University）的研究人员发明了一套软件，把设计这种机器人的时间从以前所需的几天，缩短到几分钟，并可以设计更复杂的机器人。

部件数量增多

研究者之一俄亥俄州立大学机械和航空航天工程学教授苏海俊（Hai-Jun Su，音译）说：“以前我们设计的设备最多含有6个部件连接起来活动。有了这个新软件，设计最多含有20个部件的设备都不难，而且更易于控制。这是纳米设备设计领域一项很大的进步。”

三维设计

以前，研究人员只能进行二维平面的设计，再投射成立体物件。这个软件让研究人员可以直接进行三维立体设计，所以现在能够完成的设计复杂度更高。

两种设计思路

另外，这个软件支持两种设计思路，既可以从局部到整体，也可以从整体到局部，也是助力复杂设计的重要进步所在。

从局部到整体意味着，研究人员先用DNA片段设计局部结构，这样能精确设计局部结构的特性，并保持对其精准的控制。从整体到局部意味着，研究人员先决定设备总体的几何形状，然后考虑怎样把DNA片段按照需要拼凑起来满足整体的要求。

这两种设计思路搭配使用，可以设计出几何形状更复杂的纳米设备，并保持对个体部件的精准控制。

对运作情况的模拟

这个软件还有一个重要的优点在于，设计人员可以在软件内模拟设备在真实世界内的移动和使用情况。合作研究者机械和航空航天工程学副教授卡斯特罗（Carlos Castro）说：“随着结构复杂度的增加，很难估计它们最后的样子和行为。所以能够模拟它们的运作这很重要，否则会浪费我们很多时间。”

只有头发千分之一大的“飞机”

研究人员设计了几个设备来展示此软件的能力，包括带有爪子的机械臂，用于抓取很小的物品；和只有一百个纳米大小的、像“飞机”一样的结构。这样的“飞机”只有人类头发的千分之一那么小。

卡斯特罗说，更复杂的机器人意味着可以做更多的事情，甚至是同一个设备可以完成多种任务。比如，以前的设备只能进入生物体探测致命病原体的存在，更复杂的机器人可以在找到病原体后将其捕获，或者是有针对性地释放药物对付它。

卡斯特罗说：“DNA纳米技术的商业利益越来越明确。我估计在未来五到十年内，我们将看到商业化的DNA纳米设备。我们有信心这个软件有助于推动实现这个目标。”

这项研究4月19日发表于《自然·材料》（Nature Materials）期刊。◇

责任编辑：朱涵儒