微观机器显神通,科附讲堂启新知

——我校三年级开展“科学大讲堂”活动

信息来源:科大附中  发布时间:2025-10-28  浏览次数:10


1027日下午,我校“科学大讲堂”第115期活动在报告厅开展。中国科学技术大学化学与材料科学学院特任教授肖石燕以“分子机器人”为主题,为三年级学生带来了一场兼具趣味与深度的科普报告,带领同学们走进纳米尺度的微观“机器工厂”。活动由周丁钉老师主持。




肖教授以奥特曼、人形机器人等同学们熟悉的形象切入,抛出“机器人能做到多小”的问题。随后,他用“原子积木”的类比,将构成世界的最小单元——原子具象化:一根头发上能排下100万个原子,而原子组合成的分子,就是搭建微观机器的“零件”。他展示了水分子、DNA等分子结构模型,用“分子堆积木”、“分子折纸”的生动表述,解释了科学家如何通过设计分子结构,折叠出六边形、星形等纳米尺度的精准形态,这些微观结构,也正是“分子机器人”的“躯体”基础。

当同学们好奇“分子怎么动起来”时,肖石燕展示了分子的振动、扭转动态模拟:原子间的化学键就像机器人的关节,能让分子完成旋转、伸缩等动作。他介绍,这些运动能力让分子拥有了机器属性,分子马达可依靠光和热持续运转,分子开关能通过结构变化实现开和关的调控,而以DNA为材料的分子镊子,甚至能像宏观工具一样抓取微观物质。现场展示的1999年首代分子马达论文、2016年诺贝尔化学奖成果,更让同学们直观感受到这一前沿领域的科研分量。

报告尾声,肖教授将宏观汽车和分子汽车的通电运转进行类比,使得微观与宏观世界连接起来。他告诉同学们,纳米尺度的机器人,未来能在人体内精准送药、修复细胞,甚至制造新型材料,“它们很小,却可能改变未来的医疗与工程”。

活动结束后,同学们仍围着展示模型热烈讨论,积极思索。本次“科学大讲堂”让同学们在趣味中触摸科学前沿,激励他们向着微观世界的奥秘进发。


供稿:三年级组 熊嘉慧

一审:赵子君

二审:蒋克兢

三审:黄乃斌