DNA分子的大名,你應(yīng)該早就聽說過了吧。它們遍布在我們身體的各個角落,個頭實(shí)在是太小了,小得連肉眼都發(fā)現(xiàn)不了它們的存在。
ONA分子的造型十分奇特,它由兩條“鎖鏈”組成。這兩條“鎖鏈”就像擰麻花似的扭在一起,所以DNA分子看起來是螺旋狀的?!版i鏈”上還有很多更小的環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都保存著特定的信息,有的信息能讓你成為單眼皮,有的信息能讓你的臉上現(xiàn)出一對大酒窩等等。這么說吧,每一個DNA分子都是我們身體里儲存信息的迷你銀行,而且個個“法力無邊”。
說到玩折紙,正在看書的你們八成個個都會拍拍胸脯,說自己是個小行家,隨手就能疊出幾件像樣的作品來,其實(shí)這啊,不算什么??茖W(xué)家們也愛玩折紙,不過折紙游戲到了他們那兒就不一樣了,肯定會玩出些新花樣來。瞧好了,科學(xué)家正在顯微鏡下面玩折紙呢!
你們心里正犯嘀咕吧?好端端地為什么要在顯微鏡下折紙啊?啊哈,這是因?yàn)榭茖W(xué)家們折紙的原料是DNA分子,只有透過顯微鏡的鏡頭,你才能看到科學(xué)家鼓搗的是啥玩意兒。
(一)折出來的“小玩意”
DNA分子怎么能夠用來折紙呢?啊哈,這還不是因?yàn)镈NA分子擁有獨(dú)一無二的結(jié)構(gòu),最先利用它來折紙的是來自美國加利福尼亞理工學(xué)院的研究人員保羅-羅斯蒙德。羅斯蒙德折出過五角星、雪花、笑臉等圖案,還有比細(xì)菌還小、絕對袖珍版的美國地圖,據(jù)說500億份這樣的地圖才可以裝滿一滴水。羅斯曼折出來的DNA折紙作品,直徑都只有100納米。啊,納米這個詞你應(yīng)該早就聽說過了吧,它不是什么新鮮事物,可你說得清楚1納米到底有多長嗎?把1厘米平均分成1千萬份,其中1份的大小就是1納米。摸摸你的頭發(fā),你頭上一根頭發(fā)的直徑也有10萬納米左右。納米,真是夠渺小的啦!
(二)DNA折紙是個麻煩活兒
既然是采用高科技,要把DNA分子折起來肯定得靠電腦??墒请娔X總是根據(jù)人的指令工作的,所以科學(xué)家親自動手操作也少不了。
要把DNA分子折起來籠共分5步。首先要切斷DNA分子的“鎖鏈”,讓DNA分子變成科學(xué)家們想要的長度。DNA分子太小了,要切斷它,得想個什么法子。好在生物世界里也是一物降一物,盡管DNA分子功能很強(qiáng)大身體很渺小,可是碰上了酶,也只能乖乖投降。酶就是切斷DNA分子的神奇“手術(shù)刀”。
接下來,科學(xué)家要開動腦筋發(fā)揮想像力,借助納米儀器,畫出自己喜歡的圖案。畫圖案時只要畫個輪廓就好了。
第三步,玩“填空”游戲。用啥填?當(dāng)然是第一步里切好的DNA分子啦。根據(jù)圖案的輪廓來折疊長串的DNA分子,盡量把它們填進(jìn)圖案中。它們長短不一,正好可以互相搭配。
第四步,用短的DNA分子當(dāng)“圖釘”,把折疊好的長串DNA分子固定好。這樣,DNA分子組成的圖形才不會散開。
最后,再通過電腦對圖案進(jìn)行修改。
說起來似乎挺容易的,其實(shí)它涉及到的技術(shù)和原理遠(yuǎn)比這里說的要復(fù)雜得多。在制作的時候,科學(xué)家必須一個分子接一個分子的進(jìn)行操作,而且要保持在真空或超低溫環(huán)境中進(jìn)行操作。制作這么一個DNA折紙,能不昂貴嗎?
(三)幫電腦減減肥
說白了,DNA折紙其實(shí)是一種組裝DNA分子的全新方法。科學(xué)家爭先恐后地在實(shí)驗(yàn)室里折DNA分子,并不是因?yàn)樗鼈兒猛妫且驗(yàn)镈NA折紙能夠告訴他們怎樣才能制造出復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu),幫助他們設(shè)計(jì)出超小型的電腦芯片來。到時候,咱們的電腦就能減減肥了。當(dāng)然,這還只是DNA折紙的一種應(yīng)用,相信科學(xué)家們一定能發(fā)現(xiàn)它的更多用途。