谈及dna，有仍然只想起双螺旋结构，那你out了！

　　提起dna，我们还是想起经典的双螺旋结构？那就out了。利用dna中的碱基配对原则，科学家们能够利用dna分子构建出各种各样的结构，而且这些结构具有远非我们能够想象的用途。

　　dna是大自然中一种最为神奇的分子之一。从微观而言，它携带的遗传指令是产生地球上几乎任何一种生物所必需的。如今，科学家们正在发现新的方法推动dna的进一步应用：不仅利用它储存遗传信息，而且也利用它构建众多生物机器（biological machine）中的物理组件。

　　dna携带包括人类在内的所有生物用来发挥功能的遗传信息。它通常呈现出著名的双螺旋形状，由两条单链dna分子折叠成螺旋结构。每种dna都是由一连串4种不同的碱基：腺嘌呤（a）、鸟嘌呤（g）、胸腺嘧啶（t）以及胞嘧啶（c）组成的。

　　基因是由不同的碱基序列组成的dna片段，这些碱基出现在dna链上的次序就是基因编码的遗传信息。但是，通过准确地设计不同的碱基（a、g、t和c）序列，科学家们最近能够利用dna折纸术（dna origami）将dna折叠成不同的形状，而不是常规的双螺旋结构[1]。

　　这种方法为dna的新用途（而不是它的遗传和生物学功能）提供可能：将它转化为类似乐高的材料从而用来建造直径仅仅为几十亿分之一米的物体。如今，基于dna的材料正被用于各种各样的应用之中，比如用作构建纳米设备的模件，再比如准确地将药物运送到患病细胞中，等等。

　　基于dna的纳米温度计

　　设计尺寸仅仅纳米大小的电子设备为各种各样可能的应用开辟道路，但是这也使得人们更难观察到它们当中的缺陷。作为一种解决这种问题的方法，来自加拿大蒙特利尔大学的研究人员利用dna构建出超灵敏的纳米温度计，它们能够发现纳米设备中的微小热点（这表明存在缺陷）[2]。它们也能够被用来监控活细胞内的温度。

　　这些纳米温度计是利用作为起着开关作用的dna环制作而成的，它们通过折叠或展开对温度变化作出反应。这种运动能够通过将光学探针（optical probe）附着到这种dna环上而被检测到。如今，研究人员想要利用这些纳米温度计构建出更大的能够在人体内工作的dna设备。

　　生物纳米机器人

　　来自美国哈佛医学院的研究人员利用dna设计和构建出一种纳米大小的机器人，它被用作一种药物运送载体靶向作用于特定的细胞[3]。这种纳米机器人呈现出开放的dna桶结构：它的两半由一种铰链区连接在一起，而且特殊的dna柄让这种铰链区保持关闭状态。这些dna柄能够识别细胞表面上存在的特异性蛋白组合，如与疾病相关联的特异性蛋白组合。

　　当这种纳米机器人与靶细胞接触时，它打开dna桶结构，运送它的装载物。当用于健康的人血细胞和发生癌变的人血细胞的混合物中时，这种纳米机器人能够靶向杀死一半癌细胞，而健康的细胞不受到影响。