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不仅人会生病，病毒也可以用来制造电池？

你没看错。 虽然科学家们对这个问题研究了很久，但是利用病毒作为生物材料能做什么呢？

他们不仅制造了电面板，还研究了如何利用病毒追踪癌细胞、制造触摸屏设备、制造物理二氧化碳……

科学家有一个梦想：他们可以在三天内驾驶病毒驱动的车辆。

病毒电池

大自然本身可以创造纳米级的材料制作病毒软件，比如坚韧的蛤壳。 使用在基因水平上控制的蛋白质来创建精致的结构。

这让麻省理工学院生物工程专业的学生安吉拉·贝尔彻着迷。 如果像电池这样的非生物结构具有控制基因的能力怎么办？

△麻省理工学院生物工程系主任Angela Belcher； 生物工程与材料科学与工程学士

贝尔彻的实验室致力于了解和利用自然过程来激发能源、环境和医学材料和设备的设计灵感。

她选择了M13噬菌体。 这是一种长的、类似香烟的病毒，以真菌为食。

首先，要完成人类操作的选择性进化。

Belcher简单地编辑了M13噬菌体DNA，病毒表达的蛋白质也发生了变化。 不同的蛋白质可以吸附不同的物质。

然后她将病毒暴露于她想要使用的材料中。 具有一定基因突变的病毒也会被吸附在材料上。 通过这种方式，贝尔彻筛选出了能够吸附这些材料的病毒样本。

捡起来，借助病毒强大的摄食能力。 用真菌感染选定的样本会导致它们自我复制制作病毒软件，制作数百万个副本。

让数百万个相同性质的病毒吸收某种物质，成为电池的原材料。 比如让病毒的一部分夹住碳纳米管； 另一部分病毒则夹住其他物质，制成电极材料。

而且通过病毒本身的繁殖和进化，电池结构也会一点点进化，成为更好的电池。

该技术可以扩展到元素周期表中的任何元素，只需寻找匹配的 DNA 序列即可。 目前，Belcher 生产多种病毒，可与 150 多种不同材料一起使用。

通过基因编辑和筛选，病毒可以吸引氧化钴或醋酸铁，从而可以通过这些方式制造醋酸铁锂和钴酸锂电池。

用病毒制造电池有什么用

约翰·霍普金斯大学应用化学实验室的中间电池研究科学家 Konstantinos Gerasopoulos 表示：

使用病毒等生物材料的好处在于它们已经以“纳米”形式存在，因此它们本质上是合成电池材料的天然模板或支架。

一种应用前景是利用病毒创建高度有序的电极结构。 这样可以缩短离子通过电极的路径，提高电池的充放电速度。

到目前为止，贝尔彻的病毒电极基本上都是随机结构，她和她的朋友们正在努力引导病毒有序排列。

但仅此而已，病毒电池的性能已经超越了传统技术，具有更高的容量、循环寿命和充电速率。

Belcher表示，病毒组装的最大好处是它对环境友好。 传统的电极制造需要使用有毒物理物质和低温。 病毒电池只需要电极材料、温水和一些基因工程病毒。

目前，已经有论文研究如何将该技术商业化。 然而，仍然存在一些挑战。 一个主要的挑战是使用大量的病毒材料来达到生物分子水平。

用病毒做其他事情

不仅仅是病毒电板，Belcher已经和别人成立了两家公司，利用病毒做不同的事情。

第一种是利用病毒刺激制造过程，制造触摸屏电子设备。 第一种是在将气体转化为乙烯的制造过程中使用病毒。 据悉，她还尝试利用病毒来组装太阳能电池板。

她还与麻省理工学院的一个团队合作，利用病毒组装技术来制造纳米颗粒。

纳米颗粒用于追踪非常小的癌细胞。 它们原本很难被医生发现，这将大大提高疾病的早期发现率。

科学家对病毒的未来有不止一种愿景。

贝尔彻梦想能够驾驶一辆由病毒驱动的汽车三天。 在疾病方面，科学家希望由病毒制成的纳米颗粒能够配备生物材料，帮助杀死癌细胞。

听完这个独特的病毒故事，你有什么体会呢？

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