具有记忆的分子蜘蛛

具有由单链 DNA 片段构成的“腿”的合成生物分子蜘蛛，可以在同样覆盖有与腿互补的单链 DNA 片段的表面上移动。在实验实现中，当一条腿首次从表面的片段上脱离时，它会改变该片段，随后结合到这些改变后片段上的腿会变得更弱。受这些实验启发，我们研究了沿一维基底移动的蜘蛛，其腿离开新访问位点的速率慢于重访位点。对于随机游走（单腿蜘蛛），这种减慢不影响其长时间行为。然而，对于两足蜘蛛，减慢会产生朝向未访问位点的有效偏向，且蜘蛛的行为类似于激发行走。令人惊讶的是，蜘蛛在新位点上的减慢反而增加了扩散系数，并加速了访问位点数量的增长。