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加拿大蒙特利爾大學科學家開創(chuàng)性地重建了生命起源的兩種分子語言，并進行了數(shù)學驗證?！睹绹瘜W會志》最新發(fā)表的這一突破，為納米技術的發(fā)展打開了新的大門，其應用范圍包括生物傳感、藥物輸送和分子成像。

人們可以把生物體看成由數(shù)十億個納米機器和納米結構所組成的，這些納米機器和結構之間的通信，能創(chuàng)建移動、思考、生存和繁殖等等諸多高階行為。

生命出現(xiàn)的關鍵正依賴于分子語言(信號機制)的發(fā)展，這確保了生物體中的所有分子能夠協(xié)同工作。而隨著人類進入納米技術時代，許多科學家認為，設計更復雜、更有用的人工納米系統(tǒng)的關鍵，取決于人們理解和利用分子語言的能力。

一種眾所周知的分子語言就是變構，其機制是“鎖和鑰匙”：一個分子結合并修改另一個分子的結構，指導它觸發(fā)或抑制活動。

另一種鮮為人知的分子語言是多價，也稱為螯合效應。它就像一個謎題：當一個分子與另一個分子結合時，它通過簡單地增加其結合界面，促進(或不促進)第三個分子的結合。

在所有生物體的所有分子系統(tǒng)中，都觀察到了這兩種語言。此次，研究人員提出了創(chuàng)建基于DNA的分子系統(tǒng)的想法，該系統(tǒng)可使用兩種語言發(fā)揮作用。團隊以一種簡單的數(shù)學方程很好地描述了這兩種語言，從而解開了參數(shù)和設計規(guī)則，實現(xiàn)編程納米系統(tǒng)內分子之間的通信。

憑借該新成果，團隊設計并制造了可編程抗體傳感器，該傳感器可檢測不同濃度范圍內的抗體。與此同時，這一發(fā)現(xiàn)還揭示了為什么天然系統(tǒng)會選擇其中一種分子語言而不是另一種的原理。

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