分子自组装，是分子在热力学平衡驱使下，凭借分子间非共价键作用力，如氢键、范德华力、疏水相互作用以及静电作用等，自发地排列、组合，构筑有序纳米结构的过程。这些作用力虽微弱却恰似微观世界无形的“工匠之手”，引导分子准确对接。以 DNA 分子自组装为例，凭借碱基互补配对原则这一天然“密码”，设计不同序列的 DNA 片段，它们便能在溶液中自行交织、缠绕，组装成形态各异的纳米结构，从纳米管到纳米机器人框架，显出塑形能力。

与传统物理、化学合成手段相较，分子自组装有以下优势。一方面，这是一种“自下而上”温和且节能的策略，无需高温、高压等严苛条件，降低了能耗与设备成本；另一方面，准确度且可控性，恰似微观乐高积木搭建，依照预设分子结构与成分，便能高保真地组装出目标纳米结构。

在生物领域，分子自组装纳米结构用于化合物递送时，自组装形成的纳米载体，能把化合物分子严实包裹，穿越生物膜屏障，定点奔赴目标，实现准确释化合物；在组织工程方面，可模拟细胞外基质结构，为细胞生长、分化铺就理想“温床”，助力受损组织修复再生；于生物传感领域，分子自组装构建的敏感元件，能快速、特异地识别生物标志物。

当然，当前分子自组装技术尚存挑战，像是组装速度调控、大规模生产工艺优化等。但随着跨学科研究深入、新材料新工艺涌现，这些难题有望破解。分子自组装为生物纳米结构构建奠定了基础。