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你有沒有想過
我們身體是怎麼建構的?
為什麼我們的身體可以再生 也可以自我修復
我們又是如何把基因
一代一代傳下去?
然而,沒有一項人造的物品 有這種特性;
它們壞掉時只會被丟掉
而且顯然也沒辦法複製再生
答案在於被稱做「自我組裝」的性能
自我組裝是一種系統 它可以讓一堆混亂的元件
單靠自己 變成有組織的結構
單靠自己 變成有組織的結構
這表示你桌上的一堆東西,
理論上,可以自己移動
和另一樣組織結合
然後變成有用的東西
這看起來不太可能,
就像《是變形金剛》
或是《蜘蛛人》中的「沙人」
但它正是我們身體組成的方式、
免疫系統的運作方式、
以及我們能繁衍再生的原因
自我組裝就像是我們體內的工廠或影印機
它可以製造蛋白質摺疊 並複製 DNA
這個過程並不只在
生物或化學世界中發生
這個現象可以常見於:磁鐵、
雪花、
機器人學、
社群網路、
和城市與銀河的形成
這還只是隨口舉出的例子
在生物和化學中
自我組裝隨處可見
從原子交互作用、
細胞複製、
到 DNA、RNA、還有蛋白質摺疊
蛋白質就像是用胺基酸組成的
腳踏車鏈條
由於鏈條上各胺基酸的交互作用
以及胺基酸鏈與周圍環境
以及胺基酸鏈與周圍環境
之間的關係
它們可以自我組裝成 3-D 結構
這些力量讓可彎曲的胺基酸鏈
摺疊成 3-D 的形狀
決定了蛋白質的功能
另一方面,病毒就像是足球
它們由一系列 特定形狀的小單元組成
這些小單元會互相吸引
精準地相互結合
想像你想要造一個完美的球體
你會發現用傳統的方法
要做一個精準的球相當地困難
或者,你可以讓這個球自我組裝
其中一個辦法是把一個球
像泡泡或氣球一樣充氣
另一個辦法則是 製做許多一樣的零件
並讓它們互相吸引 變成一個完美的球
你可以試著一塊一塊裝上去
但那會花很多時間
而且可能會有人為疏失
相對地你可以設計一種零件之間的鍵結 就像磁鐵那樣
相對地你可以設計一種零件之間的鍵結 就像磁鐵那樣
然後把它們丟到一個容器裡
當你搖晃這個容器
所有零件就會找到彼此
然後自己組成一個球
自我組裝漸漸被用在新的設計
科學、
或是工程工具之中
好讓下個世代的科技
更容易建造、
更具適應性、
同時減少對石化燃料的依賴
科學家們現在正在 為電腦製作分子微晶片
其中,許多微小的分子狀元件
被賦與適當的限制 好讓它們形成有系統的迴路
類似地,我們可以利用自我組裝
當做用 DNA 製造 3-D 結構的一種方式
比如說膠囊可以把藥送到體內
然後在適當的條件下才釋放它們
很快地,自我組裝會有更多應用
物質可以自我修復、
水管可以依要求重新配管、
建築物可以自我調整來適應
外在環境或不斷變動的使用者、
而太空設備可以在無人的狀況下自我組裝
想想看,如果我們的工廠 像是大腦或組織一樣
而建地像花園一樣
可以獨立生長並適應環境
這有無限的可能
而它只取決於我們
用自我組裝做為設計 來打造一個更好的世界