分子馬達最早指的是生物系統里的一類蛋白質，例如肌肉組織中的肌球蛋白，它們負責把細胞內的微觀尺度運動轉化為各個組織器官的宏觀運動。化學家們一直致力于合成人工分子馬達以求模擬生物系統，并擴展其應用范圍。人工分子馬達的理念首先由納米技術先驅Richard Feynman在1961年提出，經過大約半個世紀的不斷探索，終于在去年獲得諾貝爾獎的表彰。盡管如此，擺在科學家面前的挑戰仍然還有很多。比如，生物系統里的分子馬達可以將某個局部的有序運動轉移到另一區域，就如同齒輪一樣的帶動整個系統同步運動，而想要模擬這種耦合的同步運動在化學上卻極其困難。
近日，去年諾貝爾化學獎得主之一荷蘭格羅寧根大學Ben L. Feringa教授團隊在Science 上報道了一種新型分子馬達，實現了由光驅動單向運動的分子馬達帶動與之相連轉子的同步受控運動。此設計基于該團隊的第二代分子馬達——位阻烯烴，包括上下兩部分并以烯鍵作為轉動軸，該團隊對光化學順反異構變化和同步運動過程中的動力學能壘進行精準操控，最終實現了分子馬達不同部分的耦合運動。
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