如果添加剂制造的终极大奖是找到零件的通用工具包，在小分子化学则最近灵感来自大自然的发展可能使我们更接近这个世界的未来。

假设你今晚回到家，发现马桶水箱里的浮臂坏了，有几位不意的客人要来吃饭，你岳母需要新眼镜，而弟弟明天必须做一个加州教会大楼的比例模型。

在未来的增材制造世界里，你几乎不会流汗，因为你可以用家里的3-D打印机制造你需要的一切:坚固的金属部件;明确丙烯酸;食物;当然，还有那些小小的西班牙瓦片。

这实在不是那么牵强，是吗？作为事实上，所有的这些东西都可以在今天（尽管速度缓慢）制成，从发动机部分假牙的设计师晚宴的主菜。大多数当前的AM方法采取分子的化学混合物，并用UV光或热，以便将其催化成不同的分子结构，通常是一个相变的东西例如扎普它;从液体到固体。

这是在新融合层中构建这种材料的背景下完成的。然而，通常不同的产品需要不同的材料和类型的机器。例如，用立体光刻法可能做得最好的，但用熔融沉积法可能做得不太好。我们缺少的是在不改变原料或机器类型的情况下制造各种各样东西的能力。

最小的零件，最大的多样性

自然，当然，在这一切的一个高手。模块化是她的中间名和迷你/ MAX模型总是工作在生物中心。为最大分集，即，因为它是一个组件少数通常如何布置向上通过线性刻度，而不是组件的数量，确定的行为和性能的最低部分。

还有，尽管如此，自然和科技之间的显著差异。一个最大的区别是在该天然材料创建的基本规模;另一个是保持持续制造所需要的持续的信息流。

最近的研究进展可能使我们更接近自然模型的第一个计数，规模。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的一个研究小组进行了研究设计了一个单一自动化过程从一组常见的积木中合成14种不同的小分子。

像O2、N2和CO2这样的小分子在医学、生物研究和技术中有非常重要的用途。例如，大多数药物可以归类为小分子。

由于他们的公式表明，这些分子只有几个或连接在一起几个原子。在自然界它们被一次又一次地一起结合到复杂的阵列和这些是根据这些阵列用于不同的任务。

例如，你体内的蛋白质根据它们的排列，从酶到转运蛋白，执行许多任务。伊利诺伊大学的研究小组研究了数千种化学结构，以辨别基本模式。

如果他们能够根据这些模式以更有效的方式合成它们，那么无数小时的定制化化学过程就可以被消除，许多非专业研究人员就可以探索新型药物。

"Nature makes most small molecules the same way,” reported team leader Martin Burke to phys.org. Burke is a professor of chemistry, an M.D. and an early career scientist of the Howard Hughes Medical Institute. “There are a small number of building blocks that are coupled together over and over again, using the same kind of chemistry in an iterative fashion. (These) building blocks appear over and over again, and we've been able to dissect out the building blocks that are most common."

b级电影的道具?

为了生产他们已经建立了一个机器，这些基本的配方，看起来像一个科幻B电影的道具：小瓶和管与一个几乎可怕的复古外观机械比比皆是。该装置调制由分离和测序所需的步骤构建分子的过程。在加入所需要的成分的每个站，化学反应被诱导及其副产品冲走和产品保持在对于下一个步骤。

显然，研究人员面临的最大挑战是如何持续地清除副产品并保留所需的分子。这确实是一种“自下而上”的结构，就像自然界的结构一样，研究人员能够将它们的基本部分连接起来，制造出更复杂的阵列。

该研究小组报告了他们的发现在该杂志的3月13日发行科学他们已经证明了能够在几小时内产生数千种化学物质。

伯克希望这种发展将打开一个全新的世界的探索,就像现在大规模的三维印刷是做:“愿景是任何人都可以去一个网站,挑选他们想要的构建块,指导他们通过网络,和小分子合成和运输。我们还没有达到这个目标，但我们现在已经为非专业人士提供了按需小分子合成的可行路线图。”

伯克建立了一家私人控股公司，革命药品，在从三石创投首轮融资$ 4500万商业化这项技术。

Infomatics和自动化

他们正在开发两种方法，一种是伊利诺伊大学研究的产物，另一种是特殊许可协议:用于识别基本结构模式或支架的信息学平台，另一种是用于公司原型设备的自动化过程。

红木城，加利福尼亚州，公司将使用新的技术，迅速作出候选化合物的医药市场。他们的第一个目标是使新的配方，可以改善一个屡试不爽的抗真菌药，两性霉素B.

虽然这种天然存在的化合物已经在临床上使用50年无显著耐药性，但它有一个剂量限制性副作用：过多会损害肾脏。已经伯克的团队已经证明，抗真菌的机制可以从肾细胞损伤机制分开。该小组制定杀死真菌而不损伤人体细胞的改进版本的新化合物。

通过跟踪和分析自然界的模式，然后通过自下而上的方法来简化这些过程，从而扩大目前漫长而艰苦的定制化学，这一发展似乎代表了医学领域的一个独特的里程碑。

我还认为，它可以为更广泛的应用提供一个模型，并代表着更接近那种通用的原料和过程，这是未来你家里真正了不起的3-D打印机所需要的。

当我们成为在原子和分子的大规模模仿自然更熟练，我们将看到我们这样做的方式日常生活中更多的事情。