自然界中的分子制造:赋能新质生产力

“伪装大师”变色龙是如何变色的?荷叶为何能够不沾水?病毒又是怎样精准侵入细胞的?……这些问题彰显着自然界分子制造的神奇魅力。
在浩瀚的大自然中,神奇现象无处不在,这些现象背后蕴藏着怎样的科学原理?本文在阐释分子制造的基础和概念的同时,以动物、植物、微生物领域的典型案例为引,探讨自然界的分子制造奇迹,从而更好地为科技创新服务,赋能新质生产力。
分子:分子制造的基础
意大利著名化学家阿伏伽德罗在1811 年发表分子学说,提出了分子的概念:分子是在游离状态下单质或化合物能够独立存在的最小质点。分子是由原子组成的,单质分子由相同元素的原子组成,化合物分子由不同元素的原子组成。作为物质构成的基础单元,分子是我们赖以生存的根本,它们通过复杂的相互作用,共同构建了我们的物理世界。
分子制造作为对纳米尺度内的分子化学反应以及分子相互作用的组装、自组装过程进行诱导、干预和控制的技术,不仅是科学前沿技术,更是自然界在微观层面的奇迹,值得我们去探索和解析。
“伪装大师”变色龙:动态分子制造的奇迹
很多动物都会变色,而变色龙的伪装能力最为出色,它可以随周围环境变换多种皮肤颜色,以此来躲避侵袭,是当之无愧的“伪装大师”。变色龙的皮肤中含有多种色素细胞,这些细胞能够在光线、温度等环境影响下通过收缩或扩张来改变皮肤颜色。

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本文刊登于《科学之友》2025年7期
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