图中的人在笑什么呢？来自麻省理工的教授们Yet-Ming Chiang、Angela Belcher和Paula Hammond，正在骄傲的展示他们成果：能够制造电池的病毒。这些病毒就在Belcher（中）手上拿着的玻璃片上。

Donna Coveney, MIT

如果有人问，水痘，感冒，流感和艾滋病这些有什么共同点呢？这些都是由病毒引起的疾病。病毒是一些可以在人群之间传播的微小的有机生物。毫无疑问，对于大多数人来说，提及病毒，首先想到的就是如何消灭病毒。

但并不是所有的人都会提病毒变色。在马萨诸塞州的剑桥市，科学家们就发现这些微小的东西可以通过一些不寻常的方法来帮助我们。他们驱使病毒去工作，教他们制造出了世界上最小的可充电电池。

病毒和电池，听起来是风马牛不相及的一对概念，但是对于首先提出这一概念的工程师Angela Belcher来说，这两者并不陌生。在麻省理工，她和同伴将xx不同领域的科学用新的方法结合在一起。比如这个病毒制造的电池，科学家们将他们所学的生物学，工学和制造技术结合在了一起。

Belcher小组中的成员各有所长。Paula Hammond主要负责将微型电池组装到一起，Yet-Ming Chiang是研究电池储能的专家。Hammond说:“我们研究的是传统上不会在自然界存在的东西。”

Angela Belcher教授展示了她帮助组装的病毒制造的电池。在图中右侧银盘状的装置就是正在给LED供电的电池。

Donna Coveney/MIT

尽管现在已经有很多体积很小的电池，比如普通的1号到7号干电池都可以轻松地放在手中，手表中的纽扣电池通常都要比一分钱的硬币要小。然而，每年都会有越来越小的新的电器，比如音乐播放器或手机。随着这些电器体积的缩小，就需要有体积越来越小的电池来放置于其中。

理想的电池是可以用很小的体积容纳很多的能量。表面上看起来，Belcher的这个xx由病毒制造的金属盘状模型电池，看起来很像普通的手表电池。但是在其内部，它的组成部件却非常细小，只有用高倍率的显微镜才能看到。

那这些组成部件到底有多小呢？为了获得一些概念，从你的头上拔一根头发下来(除非你觉得这样会疼)。然后把头发放在一张白纸上，看看你头发的宽度是多少——很小是吧？尽管每个人的头发的宽度都略有不同，但是这个宽度大概是十个这种病毒制造的电池部件并排放置的宽度。这些微电池可能会改变我们对病毒的看法。

粘液不容小觑

病毒这个词来源于拉丁语，他的意思是毒药或者是粘液。每一种病毒都有自己的名字，Belcher和她的小组们使用的这种病毒叫做M13。对于人类来说M13是基本上无害的，他们只能感染xx。在高倍率的显微镜下，我们可以看到这种长得像一根线一样的M13病毒。

通常来说，一个病毒一般由两部分组成，外壳和遗传物质。遗传物质是一种存在于外壳内部的名叫核酸的分子。你可以把核酸（对于不同的病毒，可以是DNA或者RNA）看成是告诉病毒做什么的配方。每一个生物细胞的内部都有这样一个配方—也就是我们所说的遗传物质—告诉这个细胞如何生存，如何实现自己的功能。

病毒就像一个开关。当病毒独自存在的时候，它不具有任何功能—也就是开关关闭。它的遗传方式不会被表现出来。这种病毒不能复制自己，不能传播或者对其它生物产生破坏。只有病毒进入到其它生物细胞内部的时候，开关才会打开，病毒就会变成有害的。例如，如果你用显微镜观察水痘病毒，他并不会伤害到你。但是如果这些病毒找到途径进入到你体内，你就要小心了—千万不要去抓破水痘哦！

但是，你不能用肉眼看到这些的发生。比如，当流感病毒的遗传物质进入到你的细胞中，你就会得流感。这张照片是在高倍率显微镜下的病毒。

CDC/ Dr. Erskine. L. Palmer; Dr. M. L. Martin

当病毒袭击一个细胞时，病毒会将它的遗传物质注入到细胞内部。病毒的遗传物质会占据细胞，将细胞自身的设定程序挤到一边。细胞就会忘记它原来的正常功能，转而开始复制这些病毒。也就是说，尽管病毒不能复制自身，但是他可以将一个细胞变成病毒的制造工厂。这些新的病毒可以穿破细胞膜，去袭击其他的细胞，这些细胞又制造更多的病毒。感染源就形成了！

这样看来，病毒只能在其他细胞内部才能产生作用，那病毒算是生物么？科学家对于这个问题争论了很多年。这个问题的答案就取决于你如何定义生物。一方面，你可以说，有遗传物质存在的就算生物，例如，人类和各种动物都有遗传物质，但是石头没有。另一方面，如果你认为只有能够自我复制和储存能量的才叫生物，那病毒就不算生物，因为它需要宿主。病毒，就在生物和非生物的临界线上，比起有机生物，它们更接近于僵尸。

改变遗传配方

记得前文提到过，病毒入侵细胞的时候，它们迫使细胞生产新的病毒。麻省理工的科学家们正在改变这种关系。Belcher和她的小组现在可以进入病毒内部，改变它的遗传物质。经过这样的改变，科学家们将这些微小的家伙们变成了有用的朋友。

这些经过改变的病毒可以做一些自然界其他病毒从没有做过的事情，而不是袭击其他细胞。它们开始在其外壳上面收集细小的金属。不久这些病毒上就会覆盖一层金属盔甲。在这些金属下面，病毒仍然存在。Belcher将这些病毒比喻成脚手架—就是经常可以在正在建设的大楼外面看见的支撑组织。在金属部件组装的时候，这些病毒可以作为部件的模板。

图中这个玻璃板上就包含了Belcher用来测试其病毒制造的电池的电路。这些电池太小了，以至于你看不见它们，但是它就在玻璃板上。

Belcher Laboratory, MIT

Belcher说：“这些病毒仍然完整，但是却xx被覆盖了。”

这一金属结构在电池中有很重要的作用。Belcher介绍说，在电池充电放电之后，病毒可能已经被分解掉了，但是金属结构却可以保留。

每一个电池都有三个主要部分组成，电解液和两个电极。电极是带电的金属片，电解液是两个电极片之间的物质。你可以把电池想象成一个花生酱三明治，金属电极就像是面包片，而中间的花生酱就是电解液。(如果更感兴趣的话，可以参见下面的链接有关“什么是电池”)

这些由病毒收集的金属就可以被作为电极。在2006年，这一小组只制造了一个电极，但是从那以后，他们的研究进展非常迅速。Belcher说：“我们有能制造完整微电池的所有材料。”去年，在与Hammond和Chiang合作的过程中她展示了这些病毒制造的电极是如何即快速又便宜的制造出来的，而且整个过程中没有任何有毒的化学物质。今年早些时候，与另外一组工程师合作，她帮忙设计了另一个电极。他们测试了这个新的电池的性能，它的性能很高，可以与其他可充电电池相媲美。

这些微电池可以用来为多种微器件提供电能。Hammond说：“由于（这些电池）非常小，他们可以用在任何与微制造业有关的地方。”

除了可以在微电子上面提供帮助之外，这种微电池还可以作为可替换的能源进行使用。比如我们很少见到电动汽车的原因之一是很多电池都非常的重。如果说我们可以从Belcher, Hammond和Chiang的工作中获得什么启发的话，那就是更轻巧，xxx率的电池离我们不远了。可以想象，终究有{yt}，你的汽车里面的电池可以在病毒的帮助之下制造出来。

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文档号：0012 翻译：leonay ?翻译终审：Pinky 编辑：渐淅 发布编辑：穿越

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