在你的研究領域，你了解的最有趣的分子（molecule）是什麼，為什麼？
可以是蛋白質，化學小分子，大分子，納米顆粒。。。請一定說明為什麼有趣，可以是分子結構有趣，功能強大，或者巧妙的調控、組織方式。。。請避免一句話回答！
DNA。下面這些玩意都是用DNA做的。
那些形形色色的聚合物及其聚集體的形貌。電鏡下的樣品讓人頗感震感。這裡分享一些文獻中看到的比較好玩的一些形貌。
（一） 基於分子間聚集體的形貌
- 聚合物「麻花」（J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12906–12909）
聚合物的化學成分就是這樣的刷狀的聚合物
本來聚合物結構也沒有什麼特別的，稍微特殊點就是側鏈之間有著大量的氫鍵，所以分子間分子內都有比較強的結合力。就是這樣。
但是研究研究就發現，這些氫鍵讓它們組裝成了一堆麻花，並且尺寸可以達到微米級別以上！電鏡下就是這樣：
- 不光有麻花，還有千層餅（Angew. Chem.
Int. Ed. 2012, 51, 11246 –11248）就是這樣：
是不是口水流出來了？可惜不能吃，因為它的成分是這樣的
- 不過這也不算奇葩，來自中科大的小哥Xianglong Hu說他觀察到的形貌更奇葩。就是合成了這麼一個結構而已（J. Am. Chem. Soc. 2013,135 (46), 17617-17629.）：
兩親嵌段聚合物嘛，上面接點抗癌藥物喜樹鹼。同樣的聚合物，只是改一改製備過程中溶劑組成等參數，小哥就先後看到的如下電鏡照片：
（一些納米圓盤）
（疊在一起的納米圓盤）
（納米花，似乎像長了觸手的海洋生物）
小哥的心情很複雜，這奇奇葩葩的結構該咋解釋呢，不過似乎有新東西寫了，沒辦法，誰讓咱的聚合物這麼任性呢。
- 另外說到聚合物的形貌，怎麼能不提到這幾年的大熱門：Janus粒子呢（Nano Today, 2011, 6(3):286-308.）。Janus是羅馬神話中的雙面神，就是這個形象：
科學家說我們不信神創造了人，相反，我們還能創造神呢，這就是我們創造的Janus神：
（我倒是覺得更像眼球，你瞅啥？瞅你咋的！）
當然了，有的時候看見的Janus粒子還長了不少青春痘：
你一定好奇這些聚合物球是怎麼得到的，他們的合成方式基本就是這三種：
（二） 基於單分子形式聚合物的形貌
- 讓我們先來看看聚合物毛毛蟲（Progress in Polymer Science 33 (2008) 759–785）。
（前方高能！密集恐懼症慎入！）
這些「毛毛蟲」一般都是聚合物刷結構製備的。合成方式一般是如下三種：
當然了，有研究者覺得，毛毛蟲不夠震撼，環狀的毛毛蟲才更可愛嘛（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5882 –5885）：
當然這樣的環狀結構也非常難合成，要使用特殊的催化劑聚合來得到：
- 下面這一個，他竟然合成了一個分子啞鈴（ACS Macro Lett. 2012, 1, 241?245）！
當然你要是非說這像一個耳麥我也不跟你犟。
這個研究工作充分地說明了科研工作者的工作是多麼的新（wu）穎（liao）。
- 還有說合成了分子項鏈的（ACS Macro Lett. 2012, 1, 585?588）。
製備方法是一種非常特殊的聚合方法：鏈行走聚合：
所以廣大科研屌絲們注意了，以後給女朋友的禮物的送一個分子項鏈吧，妹子們一定會倍感浪（fen）漫（nu）的。
先想到這些，有空再更。
我們生物學家給基因們起名字很有愛的。。。腦洞很大的。。。
比方說
1. TINMAN
也就是Wizard of Oz里的鐵皮人，這個基因/蛋白突變的老鼠胚胎木有心臟
2. SPOCK 和 VAN GOGH
在斑馬魚里，這兩個基因突變會導致尖耳朵（star trek 里的）或者超級小的耳朵（梵高，切了自己的耳朵）。別問我斑馬魚耳朵怎麼樣，那圖我也沒看懂
3. CALLIPYGE
突變以後導致羊的屁屁很好看（捂臉），Callipyge就素屁屁很好看的意思（再次捂臉。。。），比方說像這具羅馬大理石雕像Venus Callipyge（屁屁很好看的維納斯。。。泥垢！！！）
（圖中1，3就是CALLIPYGE突變的羊，又大又翹有木有）
（圖中1，3就是CALLIPYGE突變的羊，又大又翹有木有）
4. DRACULA
顯而易見啦，這個基因突變的斑馬魚怕光
5. CHEAP DATE
這個基因突變的果蠅對酒精敏感，兩滴就醉（很好灌醉拖回家有木有）
6. CABERNET, CHARDONNAY, AND RIESLING
葡萄的名字，這些葡萄的顏色不一樣；（根據James Sun意見將酒修改為葡萄）這些突變會印象斑馬魚的血紅細胞
（Development 123, 311-319）
7. Methuselah and I』m Not Dead Yet
Methuselah是希伯來舊約《聖經》里活的最長的人，活了969年，I』m Not Dead Yet么就是「老子還沒死」的意思。這兩個突變導致果蠅活的特別長
8. Ken and Barbie
Ken and Barbie就是芭比和她男友了，有這個突變的果蠅，性腺發育不正常，被埋在體內了，導致看不見（估計也沒用）。作者略毒舌啊
來源：
Mutant fruit fly names range from fun to disturbing
18 Gene Names that Cover the Gamut, From Movies to Pop Culture to Cartoons
另，MAP kinase kinase kinase（MAPKKK）這種命名我在讀書的時候也不能忍，但是在看到下圖的時候，我就WTF了。。。這時候看看有幾個K就馬上能知道這個蛋白在信號通路里處於什麼位置（MAPKKK就是MAPKK的上游啦，在上面就是MAPK啦），難道沒有一種如沐春風的趕腳么！！！
最有趣的分子當然要數膠原蛋白了。
膠原蛋白很好吃，不管是蹄筋豬手魚皮等等直接燒了吃，還是化學提取出來（明膠）製成果凍布丁什麼的。前者軟糯嫩滑，後者彈性十足。
膠原蛋白也有很多用處，許多臨床上正在使用的手術器械、藥物輸送媒介、人造皮膚、骨科材料，都用到膠原蛋。
----------------------------------------------------------------------------------------------------
膠原蛋白存在於幾乎所有動物體內，大約佔人體中全部蛋白的30%。
人體各方面的強度，主要就是靠膠原蛋白提供的。骨骼、軟骨、韌帶的主要蛋白質組成就是膠原蛋白；皮膚、血管系統、眼球等等等等器官系統都依靠膠原蛋白維持強度。
人體內有幾十種膠原蛋白，但是以一型膠原蛋白為主。
膠原蛋白分子屬於大分子蛋白。
常說DNA是雙螺旋結構，膠原蛋白還多一個螺旋是三螺旋結構。
絕大多數蛋白質都是球狀結構，膠原蛋白是特殊的棍狀結構，這是膠原蛋白非常牛逼的一個地方。
單個膠原蛋白分子長度大約280nm，直徑只有1.5nm，就像一條細繩。儘管這樣，在生理環境中，膠原蛋白也能保持這種棍狀結構，不縮成一團。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
但是膠原蛋白的更牛逼的地方，在於它的二級結構。
一堆 280 x 1.5 x 1.5 nm 的蛋白質分子，形成水凝膠、果凍這種強度的結構是毫無壓力的，但是想要提供骨骼韌帶那樣的強度是遠遠不夠的。
膠原蛋白牛逼的地方，在於這堆 280 x 1.5 x 1.5 nm 的蛋白質分子，會自動組裝成有序的大型（微米級）纖維結構。換句話說，只要把膠原蛋白分子，就是前面提到的280nm長的細繩丟在在酸鹼性適中（pH7-8）、溫度適宜（30-37C）的生理溶液里，這些分子就會自動組裝成類似大繩子（fibril）的高級結構。這些大繩子本身強度可以達到上百MPa，還可以通過吸收礦物質或者內部交聯改變齊機械強度性質。
牛逼的是，這些形成大繩子的膠原蛋白分子，在大繩子中的排列是非常非常有序的。
這些大繩中的膠原蛋白的有序程度，甚至能形成如下的重複斑紋（D-banding）。
這些大繩直徑可以達到幾百納米，長度可以達到幾千微米，由千萬上億個膠原蛋白分子有序的組成。而這種秩序，僅僅只需要把膠原蛋白丟在一個普通的生理溶液里就能實現（當然要控制濃度溫度等變數，這裡不細談）。
也許是我才疏學淺，但是我還不知道有任何其他一種膠原蛋白這麼大的分子，可以這麼簡單的自動組裝成如此有序並且高強度功能性的大型高級結構。
如果你還是不理解這有多牛逼，總之這是非常牛逼的一件事，基本上快有孫悟空那麼牛逼。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
這些大繩子又是互相纏繞，有時無規律堆疊，最終成了人體的皮膚、骨骼、韌帶等千變萬化不同的強度。
如果你以為你是由細胞支撐著的，那真是naive。
你之所以沒有塌掉成一攤稀巴爛的爛肉糊糊，全是膠原蛋白的功勞。
驅動蛋白，圖片下面是驅動蛋白運輸小泡的示意圖，看起來像個大頭娃娃一樣，看起來很有趣
wiki百科裡面有一張動圖 File:Kinesin walking.gif
視頻的3：45秒開始有一段驅動蛋白運輸的動畫
哈佛大學3D動畫 你細胞內正在發生的事，驚艷(中文高清)……在細胞課上老師給看的，好震驚的說……最愛裡面賣萌的驅動蛋白了……視頻
那些有趣的命名：
Penguinone，企鵝酮，結構式長得像企鵝，本名是3,4,4,5-tetramethylcyclohexa-2,5-dienone。
Pikachurin，皮卡丘素，2008年被日本發現並命名的一個視網膜蛋白，命名的靈感來自於，這個蛋白在photoreceptor ribbon synapse和the bipolar dendrites的精確結合中有重要作用，與皮卡丘快速的移動和驚人的電力有相似之處……
Maoecrystal，毛結晶？1994年一個中日研究從草藥中分離出的化合物，人們懷疑是用老毛命的名，但他們沒有明說。
Nonose，壬糖，含9個碳原子的糖分子。伏地魔看到這個名字會淚流滿面。
Bicyclohexyl，雙環己烷，不但名字像自行車，結構式更像，尤其加上異丙基和甲基側鏈後。
那些下流的命名：
DAMN，diaminomaleonitrile二氨基馬來腈的縮寫，化學界可以這樣裝酷："Frankly my dear, I don"t give a Diaminomaleonitrile..."
Arsole，砷唑，不僅讀音，連結構都很傳神。伴隨著的是史上最經典的科研文章標題之一，德語翻譯成英語就是：Studies on the Chemistry of the Arsoles. G. Markl and H. Hauptmann, J. Organomet. Chem., 248 (1983) 269.
Fucitol，由岩藻糖fucose而得名。1997年JBC上有一系列文章是關於fucose激酶的，也就是fucose kinase，而文章的日本作者卻沒有意識到「fuc-K」這個縮寫的意義。後來縮寫才被改為"FUK"，其實也差不多……
Welshite，一種礦物，是以美國礦物學家Wilfred R命名的。有些人喜歡它，有些人覺得它是「Well Shit」。
吐槽一下MAPK系列，只會用類似MAP kinase kinase kinase（MAPKKK）這樣的命名，不由一聲嘆息，坐等MAPKKKKKKKKKKKKKKKKK的出現……
以上內容全部出自於以下鏈接，看完以後眼界大開，腦洞也大開：
List of chemical compounds with unusual names
http://www.chm.bris.ac.uk/sillymolecules/sillymols.htm
我寫一個我們組前輩們幾年前的工作吧
星型聚合物表面活性劑
文章中那些0.01%表面活性劑的乳液現在還穩定著呢。
文章中那些0.01%表面活性劑的乳液現在還穩定著呢。
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma3016773硼烷。
先來一張硼單質。
這種硼單質擁有15種不同環境的硼原子，可以說是周期表中元素單質結構最複雜的例子（沒有之一）。石墨、金剛石和富勒烯表示膝蓋已爛。
下面說說硼的化合物。硼的化合物比它的單質還要奇妙。硼單質中結構最複雜，成鍵方式最獨特的非硼烷莫屬。硼烷，如其名，是硼原子與氫原子構成的化合物。由於硼的缺電子性，在成鍵時硼會採用千奇百怪的成鍵方法（σ鍵、π鍵根本解釋不了其複雜性），下面試舉一例。
如上圖所示，周期表中沒有一種元素的氫化物，能夠如同硼一樣產生七個價鍵。（每一個IV型硼原子從間距上看，和其它兩個鄰近IV型硼原子有鍵合）這是一個奇蹟，因為硼一共只有五個電子！因為缺電子，硼可以形成各種各樣奇怪的x中心x電子鍵，這簡直不可思議。
如果從有機化學的角度看，這種分子的存在簡直就是不可思議的錯誤：張力如此之大，位阻如此之大，按理說應該迅速崩潰。然而這卻是最穩定的硼烷之一。於是問題就出現了：這類分子是如何規避張力和位阻的影響的？或者說，張力和位阻的限定似乎對它非常寬鬆？
而且這個硼烷還是一個有著強芳香性的物種，NICS（0）是-56.7894，而同樣是兩個環合併的萘的NICS（0）僅有-44.1999（絕對值越大芳香性越強）
以現階段的化學研究，它的成鍵結構依然是未知的。硼極強的缺電子性似可以解釋這些問題，但缺電子化合物千千萬，卻極少有元素能擁有這樣複雜的結構。況且由於硼沒有可以利用的d軌道（就意味著無法spd雜化形成多重鍵），這更加反映了硼成鍵原因的撲朔迷離。
這些硼烷結構千奇百怪，卻出乎意料的穩定。以下這個模型是B16H20，其中B-B鍵鍵能達到了332kJ/mol，超過了C-C，僅次於H-H，足以證明其驚人的穩定性。
總結：硼元素的成鍵行為更像金屬，而且是重過渡系金屬，和短周期元素的普遍特徵完全不同。它本不應該出現在周期表如此靠前的位置。究竟是什麼原因，讓這個元素這麼特別？上帝（如果有的話）賜予它如此特殊的能力，究竟是為何？這個問題也留給了每一個學習化學的人思考。
當然，至於為什麼它（們）的成鍵結構這麼複雜，其實三個字便可解釋：
能
量
低
我是做Molecular Machinery的，本領域有趣的分子很多，如果要讓我挑一個最有趣的，我大概會選荷蘭有機化學家Ben Feringa（Feringa research group）的分子馬達。
最早注意到這個分子是在一篇1999年的Nature上(Light-driven monodirectional molecular rotor : Abstract : Nature)
一個精心設計的大位阻烯，光照下發生雙鍵順反異構，得到一個不穩定的異構體，在有熱的情況下會自發異構化為穩定異構體，再進行一次光照順反異構和熱弛豫，即可完成一次單向的360度旋轉。
一個精心設計的大位阻烯，光照下發生雙鍵順反異構，得到一個不穩定的異構體，在有熱的情況下會自發異構化為穩定異構體，再進行一次光照順反異構和熱弛豫，即可完成一次單向的360度旋轉。
此分子合成相對容易，有很多可以修飾和優化結構的地方，Feringa靠此結構在Molecular Machinery穩坐大牛地位到今天。除了上面那篇Nature, 此結構的分子馬達還有如下一些具有里程碑的工作，列出來大家感受下。
2001年Science, 通過微觀分子馬達光照下驅動宏觀液晶材料的性質變化。Dynamic Control and Amplification of Molecular Chirality by Circular Polarized Light
2005年Nature, 將雙鍵兩邊中的一邊固定在表面，則旋轉的時候只有一邊會動，類似於馬達的定子和轉子。Unidirectional molecular motor on a gold surface : Abstract : Nature
2011年Nature, 將2組對稱性相反的共4個「分子馬達」裝在一個「納米小車」上，實現了單分子層面的分子馬達驅動觀測。http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10587.html
2011年Science, 在雙鍵兩端加入催化集團，通過光改變雙鍵構型，從而達到催化產物的立體構型翻轉。Dynamic Control of Chiral Space in a Catalytic Asymmetric Reaction Using a Molecular Motor
瀉藥。
有些分子太複雜，我就說點簡單的吧。
我英語不太好，我就不翻譯了。
我能說病毒的基因組么。一條不足10nt的RNA, 就可以編碼足夠的蛋白質為其在宿主體內肆意複製，令宿主痛苦不堪，還不斷突變逃逸宿主免疫系統。令整個世界為之頭疼，也因此推動了科研醫療發展，解決了一部分高智商人的就業問題，拉動了經濟發展。
1992年，JOHN L. BOWMAN在植物發育學雜誌《DEVELOPMENT》發表文章，發現了模式植物擬南芥中，一個基因突變後會使花的雄蕊數目增加，他給這個基因起了個好不嚴肅的名字「SUPERMAN」。後續這個基因成了明星基因，各路大牛紛紛展開研究，1997年，Nature發表文章揭示了SUPMERMAN基因在ABC花器官形成模型中，在C輪器官發生過程中雄蕊和心皮發育的邊界形成發揮重要作用。以下左側是正常的十字花科擬南芥花，四強雄蕊，共6個；右側是霸氣側漏雄蕊密集的「SUPMERMAN」。
引用：
1. SUPERMAN, a regulator of floral homeotic genes in Arabidopsis. Bowman JL, Sakai H, Jack T, Weigel D, Mayer U, Meyerowitz EM. Development. 1992 Mar;114(3):599-615.
2. Role of SUPERMAN in maintaining Arabidopsis floral whorl boundaries.Sakai H, Medrano LJ, Meyerowitz EM. Nature. 1995 Nov 9;378(6553):199-203.
ATP合酶。這個由多亞基組成的複合物堪稱是大自然完美的傑作。它有類似電機的定子和轉子的結構，定子錨定在生物膜上，膜兩側有質子梯度時，質子通過定子通道時會驅動轉子旋轉，從而催化生物體通用能量貨幣ATP的形成。這個複合物利用能量的效率極高，超過至今為止人造的所有發動機或電機。
我第一個想到的是驅動蛋白，我記得本科學的時候叫做踏車蛋白，然後看到Escherichia coli已經提到了，引用的視頻就是我想到的那個！
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
那就跟大家分享一下我的一個研究對象吧，叫做多胺（polyamine）。多胺類有好多種，其中代表是腐胺（putrescine），精胺（spermine）和亞精胺（spermidine）。是不是從命名就覺得有點鬼畜？其實這幾種多胺在生物里廣泛存在，從大腸桿菌到人類，你有我有他有。。。功能挺廣泛的，主要是它們水溶以後正價，能跟DNA或者蛋白質之類的結合，影響其細胞功能。結構也很簡單，兩個或者多個胺基（-NH2）。
這都不是重點！讓我們回到它們的命名和發現上來吧。最早關於多胺的記錄，可以追溯到這個人：
學生物的孩子對他應該不陌生，安東尼·列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek），微生物之父，他改進了最早的顯微鏡。
（注意區別，這位是荷蘭人，不是那個觀察軟木塞，命名cell的英國人羅伯特·胡克（Robert Hooke））
安東尼同學一生造了不少顯微鏡，他自然會想用這麼神奇的東西看許多許多微小的東西。作為一個資深（宅男？）科學家，很合理地他要觀察一下human semen（精液）。在我能查到的文獻中都是稱作human semen，但是你可以想像一下來源，233333。我不知道他有沒有看到遊動的精子，我只知道1678年，他在放了一段時間的精液裡面發現了某種晶體，並記錄了下來：
後來過了兩百多年，1888年兩位科學家Ladenburg和Abel把這種物質命名為spermine，從sperm裡面發現的。。。後來化學家們證實，安東尼發現的晶體是spermine的磷酸鹽形態。
那麼腐胺（putrescine）呢？很好理解了吧。其實還有一個跟腐胺相輔相成的多胺叫做，屍胺（cadaverine）。哎，這中文英文的命名都那麼不美好。
從中文wikipedia找來的這幾種分子的結構式，很簡單的：
最後說說這幾個東西的味道吧。都不！好！聞!！其本上精液的味道就跟精胺差不多，屍胺和腐胺，呵呵，想想屍體吧。。。
參考文獻：Bachrach, Uriel. "The early history of polyamine research." Plant Physiology and Biochemistry 48.7 (2010): 490-495.
一個帶幾個環兒的長鏈，插入一個環糊精。而且是可逆反應。這是科學。
HOH
「每次喝水時都會情不自禁覺得喝掉的都是米老鼠的腦袋」[來源請求]。
①化學修鍊手冊
沒錯就是神煩的慢動作┑(￣Д ￣)┍
②看穿一切的六甲基四氫化萘
③又是這個甲基橙
(等我回去用電腦補上來源)
④請收下化學狗的膜拜
⑤拯救五十人生命，萌萌噠青蒿素
⑥一臉辛酸
等我想起什麼了再更新~
本實驗室新發現的一種肽，
卟啉
這個環形分子在生物化學並不陌生，這個環中間鑲嵌Fe鐵原子就是血紅素，就是紅細胞與氧氣結合的分子。堪稱動物血液存在的意義。
血紅素作為過氧化物酶的輔基，過氧化物酶（幾乎存在於所有細胞）是用來清除由自由基產生的過氧化氫。延緩細胞衰老的主要分子！
血紅素構成的細胞色素。
細胞色素的一個家族 就是整個呼吸鏈。呼吸鏈就是細胞色素傳遞電子的過程
（加上其他答主所說的ATP合成酶就是高中課本上還原氫與氧氣反應生成水和ATP那步了）。
細胞色素的另一個家族細胞色素P450超家族， 知道該物質是什麼嗎？動物的主要解毒物質！人一生吃的藥物，接觸的毒物，各種稀奇古怪物質的攝入物質和代謝物都是細胞色素p450超家族處理而得以排出體外。該物質主要存在於肝臟，這就是為什麼肝臟是解毒器官。
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BB%86%E8%83%9E%E8%89%B2%E7%B4%A0關於細胞色素
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BB%86%E8%83%9E%E8%89%B2%E7%B4%A0P450關於細胞色素P450超家族
巧合的是（必定有某種因緣）把中間的鐵原子換成鎂原子就成了葉綠素。光合作用的核心分子！
由於卟啉環充當生物最基本功能（呼吸，光合，損傷修復，毒物代謝，動物氧氣運輸，）的核心功能部分，所以答主覺得卟啉環簡直就是造物主製造人類時創作的最完美的分子。
血紅素還構成動物肌紅蛋白用來儲存氧。血紅蛋白和肌紅蛋白結構很相似。個人猜想肌紅蛋白是血紅蛋白原始分子，動物進化出現血管和血液後，肌紅蛋白進化成更具載卸功能的血紅蛋白來穿梭全身運輸癢。
。
。
。
。
。
。
最後加上答主發現這個的過程，答主高中愛看科普頻道，在某個節目（忘了是哪一個欄目）中看到將血紅素中的鐵換成鎂就是葉綠素。當時就對其中的微妙關係就銘記在心耿耿難忘。那個時候沒少跟高中同學討論。
答主大學專業醫學檢驗，對血液中的物質可是絲毫不含糊的，人體血液膽紅素（卟啉的代謝物，過高為黃疸）的所有來源：血紅蛋白，肌紅蛋白，細胞色素，過氧化物酶。這些都是生化教科書中重點提到的。功能的確如上述對於生命意義非凡。如有前輩大神又不同看法，望指出。
感謝 @Mingxu Fang， @Arstar 予以指正。來大致掃一眼這篇文章。說的是在一種叫埃及伊蚊的黃熱病蚊子體內發現了3種微小的顛倒-重複可互換成分bla bla...
太長了，沒耐心，只看abstract。
還是太長，沒耐心，只看abstract第一句。
好了，看到那三個熟悉的名字了嗎？
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
「尼瑪，拼錯啦！！！！」
推薦閱讀：