纳米机器 - 中国科学院理论物理研究所.ppt

1、纳米机器,李 欣Coffee Time in ITP 2009.12.17,一点小史,Theres Plenty of Room at the Bottom -R.Feynman, 1959.12.29 1986 :K. Eric Drexler -Nanotechnology: the technology of creating and working with devices only a few nanometers big. 1990: IBM公司用35个原子拼写出IBM的标志，从此引发了一场现代的科技革命; 有人预言：2010，我们将创造出人造的纳米量级的分子，它可以利用一些原材料

2、并通过特定的程序创造出某些有功能的分子。 事实上，我们体内的DNA,RNA分子早就在做同样的事情。,中心法则-Francis Crick 1958,信息储存,信息传递,信息表达,中心法则,细胞内的生命活动,分子机器,分子机器尺寸,分子马达: 可以将化学能转化为机械功的分子机器,细胞骨架马达：肌球蛋白(myosin),驱动蛋白(kinesin),动力蛋白(dynein);聚合马达: 微丝(Actin filament), 微管( Microtubule),发动蛋白 (Dynamin); 旋转马达:ATP合酶(F0-F1-ATPase),鞭毛 (flagellum)核酸马达: RNA聚合酶 (RN

3、A polymerase), DNA聚合酶(DNA polymerase),聚合马达,微丝-极性的高分子微管-极性的高分子,功能,(弹性)棘轮模型,Peskin CS, et al. Biophys. J. 1993,棘轮模型：,弹性棘轮模型：,Mogilner A., et al. Biophys. J. 1996,细胞骨架马达,Kinesin Dynein Myosin,+,-,+,-,定向运动-布朗棘轮模型,F.Julicher, et al. Rev.Mod.Phys.1997,+,-,旋转马达,F0-F1-ATPase 质子流驱动 高效率100%Flagellum Ca2+ 信号,小结,结构组成： 蛋白质分子；形成方式：自组装；能量来源： ATP/GTP水解；工作环境： 极度拥挤，热运动， 涨落；高效率；寿命： 几分钟-几小时。,Funny movie,MatrixStar warDancing cell,谢谢!,