在大肠杆菌和沙门氏菌身上上，有一个每分钟转速高达几万转的超级马达，甚至远超人类制造的汽车，飞机等发动机，而其内部的结构更是精密到离谱，包括定子、转子、传动轴、离合器等。这些原件完美的安装在仅有26纳米的鞭毛马达上，并可通过离合器反向旋转。一个细菌也可以说就是一台机器，只是它小到了纳米的级别层次上，具体来说它就是一种超分子蛋白质机器，而鞭毛马达就是它运动时动力来源的发动机。

  与机械发动机相比，它的组成只需要30个蛋白质，相当于30个零件。虽然在结构上看起来比机械发动机简单，但其能量转换几乎可以达到百分之百。因此，它的动力非常强大，远超人工发动机的效能转换，被誉为世界上最高效的转动马达。它被编程到信号传输电路中，可以让细菌感受到周围液体中的糖浓度的变化，也起到了转向和消化的作用。

  在显微镜下，鞭尾推动细菌前进，一秒钟可以跑出自身长度数倍的距离，相当于猎豹一秒钟跑60米的距离，动力方面更是可以吊打任何发动机。那么鞭毛马达是如何启动和运动的呢？什么力量或者说能量激发了鞭毛马达的高数旋转呢？通过观测和分析发现其上含有质子泵，可以通过转运氢离子带动质子泵的转动，相当于将化学能转变为成了机械能，这样一来就可以将扭矩传给鞭毛马达的内膜环，促成内膜环的转动起来，鞭毛马达内部各个结构元件之间的相互配合十分精妙，可使鞭毛马达将质子泵获取的机械能迅速传给鞭毛丝促其高速转动。

  该研究由我国浙江大学生命科学研究院朱永群教授与医学院张兴教授团队合作共同完成，首次系统地从原子层面揭示了沙门氏菌鞭毛马达的组装和扭矩传输机制，解码了其运动机理，为细胞学研究以及未来抗生素的设计提供了新的思路。