由分子尺度物质构成能行使某种加工功能的机器称为分子机器，而生物分子机器的构成部件是蛋白质等生物分子，因为它们的尺寸多为纳米级别，所以又称生物纳米机器。

　　“细胞生物学知识早就告诉我们，生物细胞好似一个工厂，无数的分子机器在其中有组织地、有机地、协调地、高效地工作，进行物质和能量的转化，维持细胞和个体生命活动。”香山会议执行主席之一、科技部基础司张先恩研究员告诉记者，每个细胞都含有多种类型的分子机器。小的如各种单分子酶，能够特异性地、高效地将底物（原料）转变成细胞所需要的各种物质和能量；大的如由多种蛋白质和其它类型的分子构成的细胞器。比较复杂的蛋白质机器有核糖体蛋白质合成机器、分子马达（ATP酶）、DNA复制机器、转录机器、DNA错配修复系统、蛋白质转运机器等。

　　为能让与会者有直观形象的了解，张先恩展示了一系列模拟生物纳米机器工作原理的动画片。例如，鞭毛是细菌主要的运动器官，天然呈螺旋型。解析其结构，就如同一个由定子、转子、轴承和其他部件组成的运动推进器，成为高效灵活细菌运动器官。

　　专家们认为，自然界给人类提供了很好的启示，如利用紫膜，开发人工复眼、光探测器、光电池；研究离子通道，制造纳米开关、信号放大器等。美国康纳尔大学就利用ATP酶作为分子马达，加上螺旋桨式的金属镍棒，研制出了一种可以进入人体细胞的“纳米直升机”，用于清淤和载药。