编者按：人往高处走，水往低处流。流体的运动向来是受外力驱动的。为了将水、油等液体从一个地方传输到另一个地方，人类依赖泵等机械给液体施加压力，建立了现代流体力学的体系。

　　然而，一队来自美国的科学家却发明了一种全新的物质：这也是一种液体，但与传统液体不同，它不需要泵等外力，而是依靠自身的动力，就可以沿着管线流动！这种主动流体将有可能改变现有的流体输送格局，有助于人类建造全新形态的大型机械设备。该论文发表在 3 月 24 日的《科学》（Science）杂志上。

　　瀑布需要重力一泻而下，家里的自来水可以流出则是水泵的离心力在不停地对抗重力，使之逆着重力的方向流入高楼大厦的管道里。如果没有外力，比如在宇宙空间站中，液体就会维持原有运动状态（如相对静止），开奖，除非宇航员碰一下，否则哪里也不会去。

　　这是我们熟悉的世界，也是现代流体力学建立的基础——液体需要外力作用才能运动。在包括重力在内的各种外力的作用下，液体会呈现出层流、湍流等多种形态。从伯努利开始，直到在包括钱学森在内等众多科学家的努力下，流体力学的发展为人类上至航空航天、下至自来水管的现代社会做出了卓越的贡献。

　　在轨运行的宇宙空间站中的液滴。由于没有外力的作用，液滴静止地悬浮在空间站的舱室里，在表面张力的作用下，形成一个完美的球形。如果宇航员不吹一口气，它自己是不会动的。

　　本来，固体也是一样的，不受外力也不会动。然而，人类科技却给一些固体（比如汽车）装上了马达，只需消耗燃料，这些固体大块头就可以在看似没有外力的驱动下（比如一匹牵引的马）自己移动。汽车的英文“automobile”就是自己会动的意思。

　　固体组成的机械因为有固定的形状，可以在固定的位置安装马达等动力系统，从而实现自主运动。但给无固定形状的流体装一个马达，让其可以自己沿着管道爬进水管，爬上高楼大厦，听上去就绝对是异想天开了。

　　然而，3月24日的《科学》杂志上，却登出了这样一篇论文。美国布兰迪斯大学（Brandeis University）材料研究科学与工程中心的科学家们借助生物科技，给液体装上了分子马达，发明出一种可以无需借助外力、只依靠自身动力就可以流动的主动流体。只要这些马达的燃料——ATP（三磷酸腺苷，细胞内传递能量的分子载体，是细胞进行几乎所有活动的“汽油”）不耗尽——这种全新的流体就可以自己沿着管线前进！

这些流体没受任何外力的作用，就“喝”了点ATP，就可以自！己！流！

　　这项研究为人类开启了一扇全新的大门：这是一种有别于已知所有流体的全新“物质”。如果更多的、更高效的类似流体被研究出来，无需水泵等装置，人类就可以把流体送到各个角落。就像只需铺设铁轨，火车就可以自己跑一样，只需铺设管线，石油、水就可以自己到达！

　　如此神奇的表现显然不是普通流体做得到的。科学家们利用细胞运动的原理，使用了生物原材料，制造出了一种组成结构十分精巧的液体。下面就是一个结构单元的示意图：

　　主动流体核心结构单元。由三大部分组成：马达、微管、胶束。胶束通过排空效应把两个微管平行地挤在一起。微管间的马达与两个微管同时连接，并向两个微管的正极运动，导致该微管系统缩短、延长、分离、再与其他微管连接。正式这种基于生物原料的微观结构，实现了主动流体的微观流动。

　　该单元由三种细胞内常见的大分子结构组成：1）微管、2）马达、3）胶束。下面，我们就逐一解释一下它们各自是什么，以及为什么这三种结构就可以让流体自己动起来。

　　1）微管（上图中绿色长管）：