涉及到多么复杂的结构。但他们认为，组成这些分子机器的基本部件 将会在众多的科学领域中得到应用：比如用于靶向释药的光敏开关， 或是可以根据光信号进行伸缩运动或储能的智能材料，这意味着分子 建筑师们需要与其他可能从“分子零件”中受益的领域展开合作。克 莱因说：“我们必须让这些合作伙伴们相信，分子零件绝对可以给 他们带来惊喜。” 分子穿梭机 我们现在看到的很多分子机器，其原型都可以追溯到1991年由 化学家弗雷泽·斯托达特(Fraser Stoddart,2016年诺贝尔化学奖 得主)所设计的一个略显粗糙的分子器件。这个分子体系也就是今天 我们常常会听到的“轮烷”(rotaxane),由一个环状分子和一个穿 过此环状分子空腔的链状分子共同组成。链状分子的两端在结构上具 有较大的空间位阻，可以防止套在其中的环状分子滑脱，在靠近两端 的地方还含有可与环状分子发生键连作用的化学基团。斯托达特在研 究中发现，环状分子可以在链状分子两端的化学位点之间来回移动， 由此他设计出了第一个分子级的短程穿梭装置。 1994年，斯托达特改进了他的设计，让链状分子的两端分别带 有不同的结合位点，这一新的分子穿梭机在水溶液中试验成功。改变 溶液的酸碱度，可以让环状分子在位点间实现可逆的来回移动，使得 该“穿梭机”在某种程度上变成了一种可逆型开关。这种可逆型开关 在未来不仅可用于制造热敏、光敏或是感受特定化学物质的传感器， 还可用做体内纳米级药物载体的开关，在正确的时间和地点释放药物。涉及到多么复杂的结构。但他们认为，组成这些分子机器的基本部件 将会在众多的科学领域中得到应用：比如用于靶向释药的光敏开关， 或是可以根据光信号进行伸缩运动或储能的智能材料，这意味着分子 建筑师们需要与其他可能从“分子零件”中受益的领域展开合作。克 莱因说： “我们必须让这些合作伙伴们相信， 分子零件 绝对可以给 他们带来惊喜。” 分子穿梭机 我们现在看到的很多分子机器，其原型都可以追溯到 1991 年由 化学家弗雷泽·斯托达特（Fraser Stoddart，2016 年诺贝尔化学奖 得主）所设计的一个略显粗糙的分子器件。这个分子体系也就是今天 我们常常会听到的“轮烷”（rotaxane），由一个环状分子和一个穿 过此环状分子空腔的链状分子共同组成。链状分子的两端在结构上具 有较大的空间位阻，可以防止套在其中的环状分子滑脱，在靠近两端 的地方还含有可与环状分子发生键连作用的化学基团。斯托达特在研 究中发现，环状分子可以在链状分子两端的化学位点之间来回移动， 由此他设计出了第一个分子级的短程穿梭装置。 1994 年，斯托达特改进了他的设计，让链状分子的两端分别带 有不同的结合位点，这一新的分子穿梭机在水溶液中试验成功。改变 溶液的酸碱度，可以让环状分子在位点间实现可逆的来回移动，使得 该“穿梭机”在某种程度上变成了一种可逆型开关。这种可逆型开关 在未来不仅可用于制造热敏、光敏或是感受特定化学物质的传感器， 还可用做体内纳米级药物载体的开关，在正确的时间和地点释放药物