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科学家们长期以来一直对生物系统中的生物分子机器感到着迷，这些机器处理能量和信息以维持生命。1999年报告了第一款合成分子转子，能够因光激活和热激活过程的结合而进行重复的360°旋转。在此后几年中，设计不同分子机器的进展显著，最近几年出现了几个杰出的例子。尽管合成上的成就令人瞩目，但在控制分子运动的基本设计原则方面仍然存在混淆，机械与化学思维方式之间存在显著的智力张力。对多个分子转子和泵的动力学进行的热力学一致性分析表明，尽管光驱动的转子通过动力冲程机制运行，但动力学不对称性——能量障碍的相对高度——是催化驱动机器方向性的唯一决定因素。动力冲程——能量井的相对深度——在决定方向性符号方面毫无作用。这些结果利用轨迹热力学和非平衡泵等式进行了详细说明，表明动力学不对称性支配着许多非平衡化学现象的响应.
R. Dean Astumian (周四) 研究了这个问题。