特別說明：本文由學研匯技術中心原創撰寫，旨在分享相關科研知識。因學識有限，難免有所疏漏和錯誤，請讀者批判性閱讀，也懇請大方之家批評指正。
原創丨彤心未泯（學研匯 技術中心）
編輯丨風云
生物系統主要利用化學能為自主分子馬達提供燃料，使系統失去平衡。受到細菌鞭毛馬達和三磷酸腺苷合酶等旋轉馬達的啟發，并在光動力單向旋轉分子馬達的成功基礎上，科學家們致力于設計僅由化學能驅動的合成分子馬達。然而，設計使用化學燃料自主運行并同時具有內在結構設計元素以允許像三磷酸腺苷合酶一樣完全360°單向旋轉運動的人工旋轉分子馬達仍然具有挑戰性。
2022年6月，諾貝爾獎得主聯合中山大學研究團隊在Nature上發文，展示了具有三種不同立體化學元素的純手性聯芳基Motor-3，它是一種旋轉馬達，在化學燃料驅動下，兩個芳基圍繞單鍵軸重復單向360°旋轉。它經歷連續的酯環化、螺旋反轉和開環，并在自主旋轉循環上實現高達99% 的單向性。分子旋轉馬達可以以兩種模式運行：與化學燃料脈沖同步運動和酸堿振蕩以及在微堿性水條件下在化學燃料存在下的自主運動。這種旋轉電機設計具有對旋轉方向的內在控制、用于自主運動的簡單化學燃料以及近乎完美的單向性，說明了未來幾代多組件機器執行機械功能的潛力。
然而，在一年后的2023年7月10日，作者主動撤回了這篇文章，因為他們發現了一個潛在的問題，在報道的條件下，分子馬達是自主運行的，如果被定義為完全不受干擾的話。通過進一步的跟蹤實驗，發現該系統對燃料消耗過程中的pH變化非常敏感。事實上，隨著時間的推移，溶液變得堿性，這就排除了一個自主的化學驅動的旋轉循環，在每個環化步驟后加入一些酸，完全沒有干擾。
參考文獻：
Mo, K., Zhang, Y., Dong, Z. et al. Retraction Note: Intrinsically unidirectional chemically fuelled rotary molecular motors. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06380-2
