近期，复旦大学相关课题组宣布，在纳米“人造分子”制备领域取得重大研究突破：掌握了一种实现纳米粒子之间定向结合——形成“人造分子”的新技术。

分子是参与生命与物质世界演化的最基本单元，由原子按照特定方式结合而成。创造出“人造分子”，利用其不同的物理性质，能够为传感、催化、超材料和光电器件等领域开辟更广阔的应用前景。

他们提出创造“人造分子”构想已近20年，但因操作层次极其微观、挑战巨大，一直未能实现。通俗地讲，就像我们有一堆乒乓球，每个球的表面都是一样的，把它们放在一起的接触点是随机的。这就产生了一个问题：如果我们不能按照特定的序列和结构控制它们之间的结合，那最终只会得到杂乱无章的聚集结果。

在此前的操作过程中，大多是在纳米粒子上定点修饰有机或生物分子，利用这些分子之间的相互作用，实现对不同纳米粒子结合的调控。但难以大规模加工制备纳米“人造分子”，效率低、成本高，阻碍了对它们各种物理特性的进一步系统研究，使用此方法组成真正可用的新材料更是遥遥无期。

课题组跳出简单拼接思维，让这些纳米粒子去“自发”做事情：研究人员在纳米粒子表面“涂”上一层高分子聚合物，带有不同聚合物涂层的纳米粒子，会按照研究者的设计定向结合，形成具备特殊物理性质的纳米“人造分子”。再通过聚合物链条的反应设计，让表面的聚合物自己去调节结合方式，由此形成一种精确的定向结合，以批量制备纳米“人造分子”。

这项技术有望推动材料领域变革。借用创造出的新分子，可以精确设计新型高性能材料，对纳米级别的粒子与粒子之间的空间相对位置进行调控，创造出具有独特物理性能的新型物质，推动装备制造取得颠覆性发展。

这些“人造分子”在空间进行排列组合时，还会产生耦合效应，有可能实现1+1>2的效果，在未来催生更多新型物质材料。

上图为纳米“人造分子”示意图。