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自行组装意外损坏的贵重花瓶或在事故中损毁的汽车似乎非常理想，但不幸的是，这仍然是不可能的。也许更重要的是伤口在几秒钟内自行愈合的能力，恢复失去的肢体或受损且不再存活的器官的能力。

恢复无机结构和生物结构的问题反映在人类的工作中，从古希腊神话开始，普罗米修斯的肝脏在前一天被老鹰啄掉，一夜之间重新生长，并继续（但没有结束）杰出导演詹姆斯·卡梅隆的电影《终结者2》展示了液态金属自组装机器人的过程。

众所周知，当蛋白质被加热超过一定的温度限制时，就会发生变性——结构发生变化，导致其功能丧失。人们相信这个过程是不可逆转的。确实，如果你煮了一个鸡蛋，怎样才能让它恢复到原来的状态呢？事实证明这是可能的。为了证明这一点，2015 年搞笑诺贝尔奖被授予。

当鸡蛋在沸水中时，由于高温，化学键被破坏，蛋白质变形。它改变了结构并失去了特性，从液态透明变为固态白色。加州大学欧文分校的美国化学家成功逆转了蛋白质变性过程，将煮熟的鸡蛋变回液态。

实验中，鸡蛋在90℃的温度下煮了20分钟。变性后，添加尿素，然后将鸡蛋放入由弗林德斯大学（澳大利亚）科学家开发的特殊涡流装置，即离心机中。结果，蛋白质设法恢复到原来的结构。

莫斯科国立信息技术机械与光学大学和耶路撒冷希伯来大学的科学家们走得更远，在一项实验中首次表明，不仅可以恢复变性蛋白质的结构，甚至可以提高其功能活性。到原来的形式。专家将这种现象称为“凤凰效应”，类比著名的神话生物——鸟，死后复活后会变得更加强大。

这一结果的实现得益于一种新的蛋白质复性方法，该方法基于将变性蛋白质分子与无机氧化铝纳米粒子的胶体溶液混合。当胶体溶液转变为凝胶时，纳米粒子聚集。然后，由于它们施加的机械效应，蛋白质开始交联。此外，每个蛋白质分子进入一个单独的纳米颗粒多孔壳，这可以防止蛋白质缠结并确保它们恢复到原来的空间结构。

当比较变性前和复性后蛋白质的有效性时，发现通过这种方法复性的蛋白质的功能活性提高了 180%。科学家通过以下事实来解释这种效应：在还原反应过程中，蛋白质的活性中心发生移动（这正是其功能的原因）。它在空间上变得更容易与底物相互作用，从而提高反应速率。

对于固体金属，没有人对它们在破坏后恢复到原来状态的可能性抱有任何幻想，除非在高温下重熔。破裂、爆裂和分裂的金属片的自我修复是不可能的。然而，事实证明这是可能的。科学家们意外地发现了金属无需人工干预即可恢复的能力。目前还没有任何解释。

2016 年，田纳西大学诺克斯维尔分校的核工程师 Khalid Khattar 和桑迪亚国家实验室的科学家研究了裂纹如何在真空中通过纳米级铂片传播。他们使用特殊设备每秒刺穿金属 200 次，并通过专门的电子显微镜观察到裂纹在其表面蔓延。然后，大约40分钟后，损伤开始消失。研究人员发现裂缝已经愈合，金属也恢复了原状，就像倒放的视频一样。科学家们首次观察到固体金属在无需人工干预的情况下修复裂缝，这对材料科学的基本理论提出了挑战。

斯坦福大学化学工程师鲍哲南说：“我们从来没有想到金属能够自行修复裂缝。” 根据传统材料理论，对裂纹金属施加应力只会扩大这些裂纹。鲍说，新的结果“肯定会迫使人们重新思考我们如何预测金属结构和设备的机械可靠性”。

德克萨斯大学科学家迈克尔·德姆科维奇 (Michael Demkovich) 早在该实验 10 年前就首次提出了金属自愈的理论，当时他的计算机模拟表明，固体金属可以在无需外部干预的情况下“焊接”其表面的小裂纹。由于金属通常需要高温才能改变形状，因此许多科学家认为该模型存在缺陷。正如后来证明的那样，科学保守主义并没有考虑到一个有充分依据且有前途的理论。

“我认为这是一个可爱的玩具模型，但当时很难进行实验研究，”研究合著者 Khalid Khattar 说。但后来他发现了德姆科维奇理论的真实证据并修正了他的观点。“事实证明，迈克是对的。”卡塔尔回忆起自己在实验中亲眼目睹一切后的想法。

当裂缝的边缘彼此压得足够近以至于它们相应的原子可以粘在一起时，就会出现自愈能力。在某些“最佳点”，金属整齐晶体结构中的不规则性会被外部应力（正常磨损产生的力）所取代。当这些凸起移动时，它们会产生压缩应力，从而引发牵引力恢复效应。

科学家团队成功地用铂和铜重复了他们的观察。计算机模型表明铝和银也应该具有自我修复能力。然而，研究人员并不知道钢等合金是否可以完成这项任务。目前还不清楚自我修复是否可以成为真空之外的实用工具。据测试小组称，裂缝内的大气颗粒可能会阻止其再次合并。然而，这种现象将迫使一些科学家重新思考他们对这种金属的了解。“在适当的情况下，”德姆科维奇说，“材料可以做到我们意想不到的事情。”

自愈金属的概念——可以自我修复的桥梁、宇宙飞船或机器人——现在可能更接近现实了。然而，应该更广泛地考虑这个问题；我们谈论的是结构的有序性，即从混乱到有序的转变。尽管科学界盛行的范式表明，任何系统的状态都倾向于最小化能量并过渡到熵：杯子里的茶会冷却，古老的建筑随着时间的推移而倒塌，生物有机体老化和死亡，存在自我修复的过程。当秩序从混乱中显现出来时，物质的组织。