自组装是一个广泛的概念。根据马克思主义哲学基本原理，世界是一个通过辩证的自否定连接起来的统一的时空整体，在从原子、分子、纳米粒子、细胞、组织、生物体及至人类社会等各个层面上，被一定时空边界和内在逻辑所约束的系统运动在某种程度上都是一定形式的自组织或自组装。因此，各种形式的自组织和自组装应该都遵循一个共同的时空逻辑，从而它们的运动规律在一定程度上也应该是可以相互借鉴的。考虑通过自组装和自组织形成的各种有序结构或集合的共性，一个普遍现象是基元或个体间往往会表现出超越其物理时空限制以及基本相互作用力范畴的长程相互作用。这其中最有意思、而又是大多数研究者所不愿意面对的一个问题是意识的本质及其作用机理。人的意识活动当然是以细胞和分子水平的物质运动为基础的，在社会层面我们也总是说存在决定意识。但意识活动显然并不完全由其物质基础所决定，而是具有相当大的独立性和能动性。比如在物质匮乏的年代和地区，无论是当年上山下乡的知青还是如今的最美乡村医生，他们所创造出的价值几乎完全是由他们的精神境界所决定的。但需要强调的是，真正有意义的意识活动既不是漫无边际的自由意识，也不是屈从于外在物质存在的奴隶意识，而是介于纯粹的物质和纯粹的意识之间——不仅与现有的全部物质条件相结合，而且使现有的物质存在状况发生改变——从而兼具二者特性的物质化的意识活动。

   如果各个层面上的逻辑在总体上是一致的，那么在微观层面上，单个分子和单个纳米粒子的运动也应该会受到某种长程相互作用的影响。事实上，我和我的同事很早就注意到化学修饰的色谱表面存在长程相互吸引和排斥作用。前几年研究带负电的金纳米粒子在两相界面的自组装行为时，我们也注意到它们的许多行为是无法完全用静电吸引、静电排斥及随机运动来解释的。但如果在固液界面上引入一个兼具固体和液体特性的“中间层”概念，那么这些现象至少在同一个逻辑框架内能够被定性地解释。因此，这几年我们除了发展各种高灵敏高时空分辨的非荧光单分子成像技术，在面对具体的复杂体系时，都会有意识地从“中间层可能存在”这个角度来观察它们的动态行为。最近，在单粒子层面观察纳米金进入细胞的实时过程中，我们首先注意到细胞膜表面和细胞培养基溶液间存在着一个3~8 mm厚的“中间层”，金纳米粒子（AuNP）在其中的扩散速率介于其在细胞膜上和在培养基溶液中二者之间（Anal. Bioanal. Chem., 2011, 399, 353）。其后通过文献调研，我们了解到这个在光学显微镜下很难被观察到的“中间层”其实是以多糖聚合物透明质酸为主要成分的细胞膜外基质（PCM）。我们发现PCM对AuNP的内吞有非常重要的影响：当有PCM存在时，AuNP被细胞捕获和内吞的数量较多；但当PCM被溶解掉之后，AuNP被细胞捕获和内吞的数量就相对较少。通过单粒子示踪，我们进一步发现PCM的主要作用是“减速”，即把AuNP的扩散速率调整到与细胞膜上蛋白受体的扩散速率相接近的水平，从而有利于受体与AuNP的结合。有趣的是，尽管不同尺寸的AuNP在溶液中的扩散速率是不同的，它们在PCM中的扩散速率都被调整到0.1 mm²/s，从而显得PCM似乎具有某种程度的主动性。不仅如此，我们还发现能够抑制细胞内吞纳米粒子的条件和试剂也同时会抑制PCM对纳米粒子的捕获。所有这些结果意味着细胞内吞纳米粒子这一重要生理功能是由以细胞膜为核心、包括细胞内骨架和PCM在内的多种细胞内外结构共同完成的，是亚细胞层面上的一种精巧的自组装行为。这对于我们从自组装和自组织角度加深对细胞功能的认识有重要意义（J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10638）。