利用生物分子构建纳米机器是当前生物纳米技术研究领域的国际前沿热点之一，国家纳米科学中心的刘冬生研究员和他领导的研究小组一直致力于以核酸为基础的纳米结构组装、纳米机器的构建与应用研究，通过构建“质子推动的核酸分子马达”，在此领域中确立了自己的特色，近两年来在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院“百人计划”的支持下，在核酸纳米机器新驱动机制及应用研究中取得了一系列重要进展。

今年2月，刘冬生课题组与合作者在《核酸研究》上发表论文“pH值调控的核酸纳米舱研究”（Nucleic Acids Research, 2007, Vol. 35, No. 5 e33），对纳米生物分子机械系统的构造进行了探索；3月，他们又在《德国应用化学》上发表论文，报道了核酸纳米马达的光驱动方式的建立（Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2515），使核酸纳米机器向最终实现与光电操控的微机械系统结合这一目标迈出了重要一步，也为发展新型的生物纳米器件提供了一个新的思路。

近日，该课题组又与化学所的江雷课题组合作，实现了以核酸分子马达为基础的焓驱动超亲水/超疏水智能界面的构建。通过在固体表面修饰一端引入疏水基团的核酸纳米马达，结合表面粗糙度控制手段，利用马达的运动，实现了表面浸润性智能响应。研究中还发现此系统具有的一个超疏水介稳态，和前述双稳态过程一起构成了一个具有长/短期记忆效应的三态智能系统，研究结果已经发表在近期的《德国应用化学》上（http://dx.doi.org/10.1002/anie.200700439）。