分子機器，指由分子尺度的物質構成、能行使某種加工功能的機器，其構件主要是蛋白質等生物分子。因其尺寸多為納米級，又稱生物納米機器，具有小尺寸、多樣性、自指導、有機組成、自組裝、準確高效、分子柔性、自適應、僅依靠化學能或熱能驅動、分子調劑等其他人造機器難以比擬的性能，因此研究分子機器具有重大意義。

從上世紀90年代起，法國圖盧茲材料設計和結構研究中心就已著手研制分子機器。1998年成功合成平面分子車輪；2005年首次研制出分子發(fā)動機；2007年研制出的“分子輪”是第一臺真正的分子機器。這個非常奇特的分子包括2個直徑為0.7納米，由三苯甲基分子組成，被固定在長0.6納米的軸上的“車輪”。所有分子機器的化學結構均被固定在銅基上。

近期，英國曼徹斯特大學的研究團隊通過模擬自然分子的制造過程，研發(fā)出了高度復雜的人造分子機器，是目前世界上同類分子機器中最為先進的，可謂在實驗室內掀起了一場微尺度的工業(yè)革命。相關科研報告發(fā)表在最新一期的《科學》雜志上。

此項研究由該校化學學院的大衛(wèi)-李教授所主導。這種分子機器只有數(shù)納米長，而且只能通過特殊的設備才能看到。它的創(chuàng)造靈感源自天然存在的復雜的“分子工廠”，如來自DNA的信息就可被用于規(guī)劃分子構建模塊的連接，并使其處于正確的順序。在這些工廠中，最特別的當屬核糖體，這種大規(guī)模的分子機器存在于所有的活體細胞之中。而此次的分子機器研發(fā)正是基于核糖體。它的突出特色是具有一個功能化的納米環(huán)，其能在分子軌道上移動，并拾起軌道上的構建模塊，且以特定的順序將它們連接在一起，以合成所需的新分子。

英國曼徹斯特大學化學系的大衛(wèi)-李教授說道：“就像現(xiàn)實世界工廠中用于裝配汽車的機器人一樣，我們希望有一天能夠在分子工廠使用這種人造機器來高效的構建新物質。核糖體產生蛋白質，而蛋白質只是大自然使用的一種聚合物。但是使用我們的人造機器，我們并不僅限于產生相同的大自然構建模塊。我們應該能夠使用其它類型的構建模塊來制造新型材料，比如說新型塑料、新型催化劑和藥物等?！?/P>

早在20世紀末，分子機器研究者艾倫博曾表示，分子機器的研究可以促進生物學發(fā)現(xiàn)，深入認識蛋白質分子機器機制，開發(fā)生物分子機器和促進仿生學發(fā)展。游離的分子機器必將在未來的某一天可組合為計算機。