微管（英语：Microtubule）是一种由蛋白组成的细长、中空的圆柱体。它们遍布于生物细胞内的许多地方，是细胞的一个非常重要的结构。细胞之所以可以维持一定的形状，或者在需要的情况下改变自身的形状，便是有赖于微管和其它结构组成的“细胞骨架”。

　　细胞骨架是一个非常复杂的系统，通过自身的生长、收缩、弯曲等变形，细胞才得以实现形状的改变，以适应不同的环境。

　　细胞内复杂的微管系统。它们维持着细胞的形态，并支持着细胞内各种物质的运输。（中间没有微管的中空圆球为细胞核所在的位置）

　　此外，如果把细胞比作一个建筑，微管除了是这个建筑的钢结构，还是建筑的供应管线。微管是细胞内各种物质的重要运输平台，并参与许多重要的活动，比如中学生物中熟悉的“有丝分裂”的“丝”，就是由微管组成的。而在主动流体中，也正是由于微管的运动，开奖，才实现了流体的运动。

　　然而，微管自己是不会动的。微管的运动，需要与之搭配的“分子马达”：一种可以在微管表面做相对运动的结构。

　　2）马达（图中微管之间的红色连接）：

　　所谓的分子马达，是一种叫做驱动蛋白的东西。本研究中，分子马达是主动流体的动力来源。这个驱动蛋白可是一个萌物。不信？请看下图：

　　驱动蛋白位于微管上。微管存在极性，驱动蛋白会在微管上朝向一个方向运动。主动流体中，两跟微管被按照相反的极性平行放置，同时连接两根微管的驱动蛋白就会让这两跟微管相对滑动。

　　正是驱动蛋白与微管的结合，才使得细胞中的微管组成的结构可以运动。微管很是神奇，有着自己的极性，如图3中所示，一端为正极（+），一端为负极（-）。可以在微管表面运动的驱动蛋白也有很多种，其中的一种可以只会沿着微管的一个方向移动。

　　布兰迪斯团队发明的主动流体中，驱动蛋白就会沿着微管的正极（+）大踏步前进。科学家们巧妙地将两根微管按照相反的极性平行放置，并在两个微管之间“安装”分子马达，同时与两个微管连接起来。驱动蛋白不停地向两个微管的正极靠近，就会导致图2中左边的微管向下，而右边的向上。因此，在马达的驱动下，由两根微管组成的系统便因此相对彼此滑动，实现了结构的伸缩。

液体流动的显微图

　　3）胶束：

　　那么，又是什么让两根微管乖乖待在一起，而不分开呢？答案是胶束（图3中周围的紫色颗粒）。在一种叫做“排空效应”的力的作用下，分子较大的微管被分子较小但数量多得多的胶束挤压到了一起。

　　本研究中，科学家从牛的大脑细胞内提取了微管。在胶束的约束和马达的驱动下，这些微管通过自身的缩短、延长、分离、重建，带动着周围的水性溶液跟着一起运动，从而形成微小的湍流。

　　本来，这些微管的运动可以带动一些湍流也没什么神奇的。然而，科学家忽然在实验中发现，如果把这种流体放置于一些特定的三维流道结构中，微管运动产生的小湍流竟然可以自己组织（self-organize），形成沿着同一方向平行流动的宏观流体！

　　而且，只要 ATP 不断顿，它们可以一直流好几个小时，直到“燃料”耗尽为止！神奇的、不依赖外界动力、自身在微观层面就有前进动力的主动流体就这么诞生了！

　　带有微管结构的流体由普通湍流变为宏观平行流的过程。当流道较浅时，分子马达驱动下的微管系统杂乱无章（右上），细小的湍流各自为战（右下），组成混乱、随机的流动格局。然而，当流道加高时，更多的微管与流道表面结合，形成相互平行的系统结构（左上），而这些微管形成的湍流竟然可以相互作用，推动周围流体沿着圆盘平行绕圈（左下），实现宏观上的、携带大量动能的自主主动流动！