納米機器人在納米尺度上應(yīng)用生物學原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機器人。他們體積微小，能夠深入細胞之中，解決很多醫(yī)學難題，甚至是讓人聞風喪膽的白血病。

淵源已久

1959 年率先提出納米技術(shù)的設(shè)想是諾貝爾獎得主理論物理學家理查德.費曼。他率先提出利用微型機器人治病的想法。

用他的話說，就是"吞下外科醫(yī)生"。理查德·費恩曼在一次題目為《在物質(zhì)底層有大量的空間》的演講中提出：將來人類有可能建造一種分子大小的微型機器，可以把分子甚至單個的原子作為建筑構(gòu)件在非常細小的空間構(gòu)建物質(zhì)，這意味著人類可以在最底層空間制造任何東西。

發(fā)展迅猛

近年來，這一新興技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛，在本周一個名為《高級材料》的雜志上，納米科學與工程中心的研究員介紹了一種納米馬達。

分子馬達即分子機械或納米馬達 molecular motor，是由生物大分子構(gòu)成，利用化學能進行機械做功的納米系統(tǒng)。

研究人員將新研發(fā)的螺旋納米馬達放入活細胞中，并引導其追蹤兩個字母——“N”和“M”。

他們采用磁場控制螺旋納米結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，在細胞內(nèi)運動時不會傷到細胞組織，這是此技術(shù)最大的亮點。

研究人員在顯微鏡下將細胞放入磁圈內(nèi)。然后，通過旋轉(zhuǎn)磁場，他們能夠控制和追蹤細胞內(nèi)納米馬達的運動軌跡。

這項研究目前還處于初始階段，研究人員希望未來使用此技術(shù)進行靶向藥物輸送，納米傳感，和納米手術(shù)。

德國科學家研發(fā)高效納米機器人

利用納米機器人治病已經(jīng)不稀奇了。今年 2 月，德國慕尼黑工業(yè)大學研究人員開發(fā)出一種新的納米機器人電驅(qū)動技術(shù)，可使納米機器人在分子工廠像流水線一樣以足夠快的速度工作，比迄今為止使用的生化過程快 10 萬倍。

現(xiàn)在各國之所以在加緊研發(fā)納米機器人技術(shù)，是因為他們希望有一天利用分子機器來分析生物樣品或生產(chǎn)藥物，效率比起傳統(tǒng)方式將大大提升。

慕尼黑工大合成生物系統(tǒng)物理系主任弗里德里希·西麥爾（Friedrich Simmel）教授領(lǐng)導的研究團隊，通過施加電場，首次成功實現(xiàn)電控納米機器人，新的驅(qū)動技術(shù)比以前的方法快 10 萬倍。

西麥爾介紹，新驅(qū)動技術(shù)的原理很簡單：DNA 分子帶有負電荷，通過施加電場，生物分子就可以移動。

他還說，由于納米機器人體積小且價格低廉，數(shù)百萬個納米機器人可同時工作，就像在流水線上一樣，逐步發(fā)現(xiàn)化學試劑中的特定物質(zhì)或合成復(fù)雜分子。

中國科學家研發(fā)納米機器人治療白血病

白血病也就是血癌是一種惡性腫瘤，很難治愈。目前根治的方法是換骨髓，首先骨髓源就是難題，其次手術(shù)風險很大，花費很高。有些患者就只能靠化療維持生命。

去年，中國哈爾濱工業(yè)大學研發(fā)出一款納米機器人，為白血病患者帶來了新的希望，因為這種神奇的機器人可以替代手術(shù)刀治愈白血病。

中國哈爾濱工業(yè)大學的醫(yī)療納米機器人，已經(jīng)完成了動物實驗，預(yù)計五年內(nèi)便可進行臨床試驗。

形象來說，這種納米機器人充當了一種搬運清理工的角色。它們體型很小，和細胞相當，可以進入醫(yī)療器械難以到達的地方，然后抓住變異細胞并將其殺死。

殺死變異細胞后，它們不會立馬消失，而是當起了巡邏警察，在體內(nèi)不斷巡邏，尋找細菌、病毒和變異的細胞，一段時間后，它們覺得已經(jīng)沒問題了，就會降解融入血液之中。

這樣便可以最大限度地減少手術(shù)的需要，由于納米機器人可以從細胞層面從事醫(yī)療工作，未來還有望承擔抗癌、止血、修復(fù)傷口、人工授精等復(fù)雜工作。最終可以延緩人類的衰老，像金剛狼一樣長壽。

更為神奇的一點是這些納米機器人能進行自我復(fù)制。也就是說，治療時只需要放入少量納米機器人，一旦它們發(fā)現(xiàn)”敵人“，就會自爆或者以破壞分子結(jié)構(gòu)的方式，對關(guān)鍵部位形成破壞。

納米機器人的兩面性

納米機器人質(zhì)量極輕，平時可以壓縮起來，或者可以附著在士兵的皮膚上。有需要的時候可以迅速形成外骨骼，甚至武器。

納米機器人還可以通過毛細血管接入大腦皮層，實現(xiàn)人與其他物品的物聯(lián)共通。科技的發(fā)展速度令人震驚。

沒準不久以后，我們房間里的家具會是納米機器人組建的，它們可以根據(jù)你的喜好隨時變換造型。

雖然聽起來很科幻，但美國科學家寓言，2030 年就可以實現(xiàn)上述功能。當然，納米機器人也有不好的一面。比如生產(chǎn)一輛汽車，需要數(shù)億個以 100 億為單位的納米機器人。目前沒有一個工廠能生產(chǎn)那么多的納米機器人。

但是事物總有兩面性，也有人擔憂一旦這些納米機器人失去控制會對人體造成傷害，是不是還會加重癌細胞擴散。

這種質(zhì)疑也有道理，不過科技總是在超前發(fā)展，一個新生事物只有安全性得到保障時才會被人們接受，從而得到廣泛應(yīng)用。