作者R. Xue， M.A.B. Baker和F. Bai将他们的研究成果总结成论文报告中，介绍了细菌鞭毛马达的所有已知的信息，包括其结构、排列、开关和适应性等。

研究团队利用大肠杆菌作为生物模型，解释了细菌鞭毛马达高度有序的结构和组织。大肠杆菌有大约4 – 5个鞭毛随机分布在细胞表面。每个鞭毛由三个明显不同的部分组成，即鞭毛丝、鞭毛钩和鞭毛马达。

如图所示的快速旋转的鞭毛由细菌鞭毛马达嵌入细胞，获取自由离子穿过细胞质膜时的能量。

鞭毛丝是螺旋形空心管。细丝的构形变化可以导致鞭毛旋转方向的改变，从而使细菌运行或翻滚等运动。鞭毛丝通过灵活的鞭毛钩连接到鞭毛马达上。鞭毛钩是一个短的弯管，在鞭毛旋转期间，其曲率保持不变，使得高效鞭毛马达的转矩传递到鞭毛丝。鞭毛马达跨越外膜，作为鞭毛的重要部分。它由20个蛋白质组成，分子质量约11 MDa。细菌鞭毛马达是步进电机，可以在两个方向旋转，逆时针(CCW，运行运动)和顺时针(CW，翻滚运动)。通过这两种运作模式，细菌具有抗药性。细菌鞭毛马达是必须可以在经受热波动的同时，进行精确的坐标运动的多个蛋白质。细菌所有必需的能量通过电化学梯度下离子穿过细胞质膜进入细胞的流动来获取。作者强调，他们对高频矩的关系的确定进行了大量的努力，从而测量了鞭毛马达的性能。实验研究表明，细菌鞭毛马达的能量转换效率是非常高的，几乎将全部的能量转化为机械旋转。

细菌具有的趋化性意味着细菌可以在特定的环境中对引发剂浓度的变化做出响应。这通过细菌鞭毛马达在顺时针和逆时针运动方式的快速切换来实现。细菌表面包含化学感受器，可以检测引发剂。之后，信号分子磷酸化，磷酸化导致细胞质浓度的变化，细胞鞭毛马达在顺时针和逆时针运动方式下进行切换。细菌鞭毛马达非常敏感，其磷酸化可以感知浓度的微小变化，从而改变鞭毛的构形，进而在毫秒内改变旋转方向。细菌鞭毛的敏感性也可以通过改变细菌鞭毛马达蛋白的数量来改变细菌鞭毛马达的结构，来适应环境的变化。

作者清楚地显示，细菌鞭毛马达是生物进化的顶峰。到现在为止，还没有已知的人工机器可以达到如此高的能量转换效率和灵敏度。但是，对于这种高度复杂的系统的每进一步的分析和理解都将有助于在未来开发出更好的纳米技术。

新材料在线编译整理——翻译：陈琼     校正：摩天轮