什么是DNA折纸技术

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近日出版的英国《自然》杂志，其封面刊登了一张特别的美洲地图的放大版。这张地图的比例是1比200万亿，从美国洛杉矶到纽约只有几十分之一纳米，500亿份该地图可以装进一滴水里。这个用DNA做出的地图，是至今为止在实验室里制作的最大、最精密的物品。该地图的制作者是美国加州理工学院资深研究员保罗·罗斯蒙德。他将自己研究出的这项新技术，称为“DNA折纸术”。

多年来，美国加州理工学院的科学家们一直致力于DNA结构的研究，并发明了一种所谓的“DNA折纸术”。“DNA折纸术”就是将天然DNA单链中的长链进行反复折叠，并用短链加以固定，由此就能绘出方形、星形等一系列对称的DNA图形。半导体行业恰好可以利用这一点。据了解，在IBM的构想中，利用DNA分子结构研制的芯片上，其电子线路间的距离将仅为6纳米左右，相比起45纳米标准，这将是一个大幅改进。利用这种技术，IBM公司将研制出更小、更便宜的微处理器芯片。

NA不仅是包含生物信息的分子，而且能够作为微环境下的组建材料。科学家可先用酶将DNA分子“切”开，然后在模具中重新组建其双螺旋结构。然而，纳米装配仍是一种造价昂贵的复杂技术，要一个分子接一个分子的操作，且需在真空或超低温环境中进行。

罗斯蒙德发明的“DNA折纸术”，是一项简单且廉价的技术。该技术能够将单个DNA链根据模具的样式随意摆放，为DNA计算机和纳米尺度设备的制作开拓了道路。罗斯蒙德已用DNA分子制作了各种图形，除这幅美洲地图外还包括一个五角星、一片雪花图案、一个双螺旋形以及一幅美国地图。罗斯蒙德说：“DNA折纸术如此简单，能让来自不同领域的科学家轻而易举地创造、研究他们梦寐以求的复杂的纳米结构。”

DNA以其独特的纳米尺度、分子线性结构、物理化学稳定性、力学刚性、自我识别能力以及自组装等优势，正逐步被应用于分子生物学和电子学领域。以DNA为模板，构筑纳米材料及分子器件，正成为一个新的研究热点。

美国威斯康星大学的埃德·史密斯，在《自然》杂志有关“DNA折纸术”的一篇评论中写道：“这项研究显现出来的结果确实令人吃惊不已。”纽约大学纳米技术专家納定·赛门说：“从某种意义上讲，‘DNA折纸术是一项革命性变化，它确实改变了人们做事的方法。这个技术可以为微电子部件搭建平台。也可以加入酶，形成一个微小的蛋白质工厂。”