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美国科学家1月31日表示，他们借助DNA链成功地获得了由金纳米粒子（goldnanoparti鄄cle）构成的3维晶体结构，在新出版的《自然》杂志封面文章中，科学家称，利用该技术能构建各种具有特殊性质的晶体物质，并可广泛应用于医学、光学、电子或催化领域。
大多数的宝石，如钻石、红宝石和蓝宝石皆为晶体物质。在每种晶状结构中，各个原子都处在精准的位置，这赋予了该类物质独特的性质。比如钻石的硬度及折射特性就是源于其结构中每个碳原子所处的精准位置。
美国西北大学研究小组科学家通过将合成DNA的双链附着上金纳米粒子，获得了两种普通但又极具差异的晶体结构。在两种晶体结构中，金纳米粒子取代了原晶体结构中的原子。科学家表示，每条链中DNA片段的不同是导致晶体结构产生差异的原因，而结构的差异使得两种晶体具有不同的特性。
研究小组负责人为查德•米尔金教授和乔治•夏茨教授。米尔金是美国西北大学国际纳米技术研究所主任，他将晶体的形成比喻为建筑楼房。利用砖块、木材和墙板等基本材料，建筑队可以建造出不同类型的房屋。在研究小组的工作中，DNA控制金纳米粒子在晶体结构中的位置，并使其以某种功能性的方式来排列这些颗粒。在没有人的干预下，DNA自主完成了所有的工作。
利用由阿贡国家实验室先进的光子源同步加速器所产生的超强X射线并辅以计算机模拟，研究小组对这些结晶体进行了影像学研究，确定整个晶体结构中各个粒子的准确位置。他们发现，最终的晶体中有大约100万个金纳米粒子。米尔金说：“作为纳米科学家，我们现在更接近了一个梦想，即了解如何将每种物质分解成基础的组建模块（对我们来说就是纳米粒子），并将它们重新组装成我们所需的拥有特定性质的各种结构。”
目前，研究小组仅使用一种组建模块，即金纳米粒子。然而，随着利用DNA链构建新晶体的技术不断发展，人们可以利用众多不同大小的组建模块，而这些组建模块可以具有不同的成分（如金、银及荧光粒子）及不同的形状（如球体、杆状体、立方体及4面体）。此外，控制每个纳米粒子之间距离的长短也是决定该结构功能的关键。米尔金表示：“人们一旦精于此道之后，便可构建任何想要的东西。”