纽约大学（New York University）科学家已经开发出一种人造结构，可以自我复制，这个工艺有可能带来新型材料。在自然界中，自我复制普遍存在于所有生物体，但人工自我复制一直难以捉摸。这一新发现是第一步，将走向整体工艺的自我复制，适用于多种不同的随意设计的种子。这些种子取自DNA多面体模序（tile motifs），作为字母，排列拼出特定的单词。复制过程保存了字母序列和种子的形状，因为需要这一信息产生下一代。

　　进行这项工作的研究人员，来自纽约大学化学和物理系，以及软物质研究中心，研究刊登在最新一期《自然》杂志上。

　　这一工艺很有希望创造新的材料。DNA是一种强大的功能实体，可以组织自身和其他分子，形成复杂的结构。最近，DNA已被用来组织无机物质，如金属颗粒也可以。纽约大学科学家重新创造了这种类型的组装，他们是在实验室进行的，预示着最终可以开发自我复制材料，这种材料会有多种不同的模式，也具有多种功能。纽约大学研究人员取得的突破，就是复制一个系统，它包含复杂的信息。因此，复制这种材料，就像复制细胞的DNA一样，不局限于重复各种模式。

　　为了证明这种自我复制工艺，纽约大学科学家们创造了人造DNA多面体模序，就是短的，纳米尺度的DNA排列。每个多面体作为一个字母，A或B，识别并结合到互补字母A'或B'。在自然界中，DNA复制过程中涉及碱基之间的互补匹配，腺嘌呤（adenine）（A）匹配胸腺嘧啶（thymine）（T），而鸟嘌呤（guanine）（G）匹配胞嘧啶（cytosine）（C），以形成熟悉的双螺旋结构。相比之下，纽约大学研究人员开发出一种人造多面体或模序，被称为BTX（弯曲三重螺旋分子，含三个DNA双螺旋），每个BTX分子包含10个DNA链。不同于DNA，BTX代码不仅限于四个字母，原则上说，它可以包含数亿个不同的字母和多面体，配对使用互补的四个DNA单链，或“粘性末端”，位于每个多面体上，形成六螺旋束。

　　为了实现自我复制的BTX多面体阵列，需要一个种子三联码字（seed word），以催化多代相同阵列。BTX种子包含的序列有七个多面体，就是一个 7个字母的单词。要进行这种自我复制过程，种子就要置于化学溶液中，在那里它会组装互补多面体，形成一个“女儿BTX阵列”，就是一个互补词。这一女儿阵列然后要脱离种子，这就需要把溶液加热到大约40℃。然后重复这个过程。女儿阵列结合互补多面体，形成一个“孙女阵列”，从而实现自我复制材料和种子信息，在原种子字内复制序列。值得注意的是，这一过程不同于细胞内发生的复制过程，因为没有生物成分，特别是酶，用于执行，甚至DNA也是人工合成的。

　　 “这是第一步，这一工艺是要创造自我复制的人造材料，可以用任何成分。”保罗•蔡金（Paul Chaikin）说，他是纽约大学物理系教授，也是这项研究论文的共同作者，“下一个挑战是创造一种工艺，使自我复制不仅发生几代，而且足够长，可以呈现指数增长。”

　　“虽然我们的复制方法需要多种化学物质和热加工循环，但是，我们已经证明，可以复制的不只有分子，就像细胞DNA或RNA，而且也有离散结构，这些结构原则上可以形成许多不同的形状，有许多不同的功能特性，与许多不同类型的化学物质有关，”纳德里安•塞曼（Nadrian Seeman）补充说，他是纽约大学化学系教授，也是研究论文的共同作者。

　　这项研究得到的补助资金来自WM凯克基金会（W.M. Keck Foundation），国家科学基金会材料研究和科学工程中心（MRSEC），国家普通医学科学研究所（National Institute of General Medical Sciences），美国陆军研究办公室（Research Office），美国宇航局和海军研究办公室。