美国科学家：细菌有望成为纳米结构的“装配工”

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新华网华盛顿11月27日电（记者毛磊）在纳米尺度上对微小物体进行组装，可不是一件容易事，现有的平版印刷等技术基本上无计可施。不过，细菌也许是一个理想的“装配工”，因为美国科学家最新研究发现，某些细菌产生的蛋白质可以用作模板，将纳米微粒等组装成次序井然的结构。

美国宇航局埃姆斯研究中心的科学家们在研究中借助了芝田硫化叶菌。这是一种“嗜好”酸和热的单细胞细菌，通常生存于温度接近沸点的酸性环境。科学家们对该细菌进行转基因操作后，成功地利用它的蛋白质，使纳米级的半导体和金微粒排列成规则的结构。科学家们认为，这些结构有望成为未来微型计算机内存和逻辑器件等的基础。

科学家们之所以选择芝田硫化叶菌，原因之一是看中了它在较高温度下的顽强生存能力。芝田硫化叶菌自身能产生具有规则结构的蛋白质，在研究中，科学家们对该细菌的一个基因进行了改造，为其额外附加了如何与金属或半导体结合的新信息。经过这一操作，细菌产生的新型蛋白质除了能够自我组装成二维的网格结构外，还可以在一些特定的位置上与纳米级的金属或半导体微粒附着。

经过改造的基因随后被置于无害大肠杆菌内进行快速繁殖，并大量产生了可与金属或半导体结合的新型蛋白质。由于该蛋白质比大肠杆菌自身的蛋白质更耐热，因此，在加热的情况下，大肠杆菌自身蛋白质将被清除，剩下的是具备规则结构的新型蛋白质。这种蛋白质经过结晶处理即可充当对纳米微粒进行组装的模板。

科学家们的实验显示，金微粒或半导体微粒能成功地附加到这一模板上，形成特定的纳米结构，其中金微粒的直径不超过10纳米，半导体微粒的直径约为5纳米，而整个纳米结构的尺度仅相当于头发丝的1/5000。

这项被认为具有突破性意义的成果，将于12月在《自然材料学》杂志上正式发表。一些专家比喻说，如果利用细菌进行纳米结构组装的技术能得到改进和完善，那么将来制造超微型计算机芯片，说不定就像“酿造啤酒”那样便宜和简单。

摘自 新华网