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“納(na)米機器人”是(shi)機器人工程學(xue)(xue)的一(yi)種新興科技，納(na)米機器人的研(yan)制屬于(yu)“分子納(na)米技術(Molecular nanotechnology，簡稱MNT)”的范疇(chou)，它根據(ju)分子水平的生物(wu)學(xue)(xue)原(yuan)理為設計原(yuan)型(xing)，設計制造可對(dui)納(na)米空間進行操作的“功能(neng)分子器件(jian)”。

納米(mi)機器人(ren)(ren)的設想，是在納米(mi)尺度(du)上應用生(sheng)物學原理，發現新現象，研制可編程的分(fen)子機器人(ren)(ren)。合成生(sheng)物學對(dui)細(xi)(xi)胞信(xin)號傳導與基因調控網絡(luo)重新設計(ji)，開(kai)發“在體”或“濕”的生(sheng)物計(ji)算機或細(xi)(xi)胞機器人(ren)(ren)，從而產(chan)生(sheng)了(le)另種(zhong)方式(shi)的納米(mi)機器人(ren)(ren)技術(shu)。

產生背景

1959年(nian)率先提(ti)(ti)出(chu)納米技(ji)術的(de)設想(xiang)是(shi)諾貝爾獎得(de)主理(li)論物(wu)理(li)學(xue)家(jia)理(li)查德·費(fei)曼。他(ta)率先提(ti)(ti)出(chu)利用(yong)微型(xing)(xing)機(ji)器(qi)人治病的(de)想(xiang)法。用(yong)他(ta)的(de)話說，就是(shi)“吞下外科醫(yi)生”。理(li)查德·費(fei)恩曼在一(yi)次題為(wei)《在物(wu)質底(di)層有(you)大量的(de)空間》的(de)演(yan)講中提(ti)(ti)出(chu)：將來人類(lei)有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)建(jian)造(zao)一(yi)種分(fen)(fen)子(zi)大小的(de)微型(xing)(xing)機(ji)器(qi)，可(ke)(ke)(ke)以把分(fen)(fen)子(zi)甚至(zhi)單個的(de)原子(zi)作(zuo)為(wei)建(jian)筑構(gou)件在非(fei)(fei)常細小的(de)空間構(gou)建(jian)物(wu)質，這意味著人類(lei)可(ke)(ke)(ke)以在最底(di)層空間制造(zao)任何東西。從分(fen)(fen)子(zi)和(he)原子(zi)著手改變(bian)和(he)組(zu)織分(fen)(fen)子(zi)是(shi)化(hua)學(xue)家(jia)和(he)生物(wu)學(xue)家(jia)意欲到(dao)達(da)的(de)目標(biao)。這將使生產程(cheng)序變(bian)得(de)非(fei)(fei)常簡單，只需(xu)將獲取到(dao)的(de)大量的(de)分(fen)(fen)子(zi)進行(xing)重新組(zu)合就可(ke)(ke)(ke)形成有(you)用(yong)的(de)物(wu)體。

在1959年的演講《在底部有很多空間》中(zhong)，他(ta)提(ti)出納米技(ji)術(shu)這一想法。雖然沒有使用“納米”這個詞(ci)，但(dan)他(ta)實際上闡述(shu)了納米技(ji)術(shu)的基本概念。

1990年，我國著名學者周海(hai)中教授在(zai)《論機器人》一文中預(yu)言：到二十(shi)一世紀中葉，納(na)米機器人將徹(che)底改(gai)變(bian)人類(lei)的(de)勞(lao)動和生活方式。

2010年7月1日，美國密西西比(bi)州的(de)灣(wan)港(gang)，墨西哥灣(wan)“深水(shui)地平線”號的(de)漏油(you)被沖上海岸(an)。在(zai)應對漏油(you)事故等環境災難方面，納米(mi)機器人的(de)效率遠遠超過傳(chuan)統方式。

學術設想

納米(mi)生物(wu)學的設想(xiang)，是在納米(mi)尺度上(shang)應用(yong)生物(wu)學原(yuan)理，發現新現象，研制可(ke)編程(cheng)的分子(zi)機器(qi)人，也稱(cheng)納米(mi)機器(qi)人。涉及的內容可(ke)歸納為以下4個方面：

在納米尺度上(shang)了解生物大分子的精細(xi)結構及(ji)其(qi)與功能的聯(lian)系。

在納(na)米尺(chi)度上獲得生命(ming)信息(xi)，例如，利用掃描(miao)隧道顯微(wei)鏡(jing)獲取細胞(bao)膜和(he)細胞(bao)表面的(de)結構信息(xi)等。

納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)研制。納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)是納米(mi)生物(wu)學中最具有誘惑力(li)的(de)(de)內容，第一代(dai)納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)是生物(wu)系統和機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)系統的(de)(de)有機(ji)(ji)(ji)(ji)結(jie)合體(ti)，這種(zhong)納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)可注入人(ren)體(ti)血管內，進(jin)行(xing)健(jian)康檢查和疾病治療(liao)。還可以(yi)用來進(jin)行(xing)人(ren)體(ti)器(qi)官的(de)(de)修復工作(zuo)、作(zuo)整(zheng)容手術、從(cong)基(ji)因中除去有害的(de)(de)DNA，或把正常(chang)的(de)(de)DNA安(an)裝(zhuang)(zhuang)在基(ji)因中，使機(ji)(ji)(ji)(ji)體(ti)正常(chang)運行(xing)。第二(er)代(dai)納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)是直接從(cong)原子或分子裝(zhuang)(zhuang)配成(cheng)具有特(te)定功能的(de)(de)納米(mi)尺度的(de)(de)分子裝(zhuang)(zhuang)置，第三代(dai)納米(mi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)將(jiang)包含有納米(mi)計算機(ji)(ji)(ji)(ji)，是一種(zhong)可以(yi)進(jin)行(xing)人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)對話的(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)置。

納米(mi)尺度調(diao)整殺死變(bian)異(yi)的(de)癌變(bian)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)，通過外(wai)部(bu)激光器指引，精確計算找到出(chu)輻射超標的(de)癌變(bian)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)，利用先(xian)進的(de)生物細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)溶解(jie)技術將可能(neng)病變(bian)的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)溶解(jie)成(cheng)化學分子元(yuan)素(su)，并通過特定傳感器系(xi)統精確的(de)核查后，將細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)組分成(cheng)功(gong)進入健康細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)中，完成(cheng)壞死細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)與成(cheng)功(gong)健康細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)轉換。

技術原理

納米生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)的(de)(de)產生(sheng)是與SPM的(de)(de)發(fa)明和在生(sheng)命科學(xue)(xue)中的(de)(de)應用分(fen)不開的(de)(de)。生(sheng)命過(guo)程是已知(zhi)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理、化學(xue)(xue)過(guo)程中最(zui)復雜的(de)(de)事情。不同于宏(hong)觀(guan)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)，納米生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)是從微(wei)觀(guan)的(de)(de)角度來觀(guan)察生(sheng)命現象、并以(yi)對分(fen)子(zi)的(de)(de)操(cao)縱和改性為目標的(de)(de)。納米生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)發(fa)展時間(jian)不長就已經取(qu)得了可(ke)(ke)喜的(de)(de)成績。生(sheng)物(wu)(wu)(wu)科學(xue)(xue)家(jia)在納米生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)領域(yu)提出了許(xu)多(duo)富有挑(tiao)戰性的(de)(de)新觀(guan)念。納米生(sheng)物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)的(de)(de)加工技術可(ke)(ke)以(yi)向(xiang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)細胞學(xue)(xue)習(xi)。

事實上，每(mei)一個細胞都是一個活(huo)生生的(de)(de)納米(mi)技術應用(yong)的(de)(de)實例：細胞不僅將燃料轉化為能(neng)(neng)量，而且按照儲(chu)存在DNA中的(de)(de)信息來建(jian)造(zao)和(he)激(ji)活(huo)蛋白質和(he)酶(mei)，通過對(dui)不同物(wu)種的(de)(de)DNA進行重組(zu)，基因工程家已(yi)經學會建(jian)造(zao)新的(de)(de)這類(lei)納米(mi)工具(ju)，例如用(yong)細菌細胞來生產(chan)醫用(yong)激(ji)素。科學家根據(ju)分子病理(li)學的(de)(de)原理(li)已(yi)經研(yan)制出各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)可以(yi)進入人(ren)體(ti)微觀世界(jie)行走的(de)(de)納米(mi)機器(qi)人(ren)，有望用(yong)于清(qing)除有害(hai)物(wu)質、修(xiu)復(fu)損壞基因、激(ji)活(huo)細胞能(neng)(neng)量、維護人(ren)體(ti)健康和(he)延長(chang)人(ren)類(lei)壽命。醫用(yong)納米(mi)機器(qi)人(ren)還處在試驗階段(duan)。

應用領域

納米(mi)(mi)(mi)技術(shu)的(de)大膽應(ying)用(yong)設想還(huan)(huan)包括(kuo)：利用(yong)納米(mi)(mi)(mi)機(ji)器將獲取的(de)碳原子逐個組織起來，變(bian)成(cheng)精美的(de)金剛石；將二氧(yang)化(hua)物(wu)分(fen)(fen)子重新分(fen)(fen)解為原來的(de)組成(cheng)部(bu)分(fen)(fen)；在(zai)人血(xue)中放入納米(mi)(mi)(mi)巡(xun)航(hang)工具，它(ta)能自動(dong)尋找沉積于靜脈(mo)血(xue)管壁上(shang)(shang)的(de)膽固醇(chun)，然(ran)后(hou)將它(ta)們一(yi)一(yi)分(fen)(fen)解；將來納米(mi)(mi)(mi)機(ji)器能夠把草地上(shang)(shang)剪下來的(de)草變(bian)成(cheng)面包……在(zai)完全意義上(shang)(shang)講，世(shi)上(shang)(shang)每一(yi)個現(xian)實存在(zai)的(de)物(wu)體(ti)無論是電腦還(huan)(huan)是奶酪都是由分(fen)(fen)子組成(cheng)的(de)；

在理論上(shang)，納米(mi)機器可以(yi)構建所有的物(wu)體。

當(dang)然從(cong)理論到真(zhen)正實(shi)現應用(yong)是(shi)不能等同(tong)的(de)，但納米(mi)機(ji)(ji)械(xie)專家已(yi)經(jing)表明，實(shi)現納米(mi)技術(shu)的(de)應用(yong)是(shi)可行的(de)。在(zai)掃描隧道顯微(wei)鏡幫助(zhu)下，納米(mi)機(ji)(ji)械(xie)專家已(yi)經(jing)能將獨立的(de)原子安排(pai)成(cheng)自(zi)然界(jie)從(cong)未有(you)的(de)結構(gou)。此外，納米(mi)機(ji)(ji)械(xie)專家還設計出了只由幾個分子組成(cheng)的(de)微(wei)小齒輪和馬達。（切(qie)勿將這些齒輪和馬達與那(nei)些由數以百萬計分子組成(cheng)的(de)用(yong)傳統技術(shu)構(gou)建的(de)微(wei)小齒輪和馬達相混淆，這些機(ji)(ji)器同(tong)未來制(zhi)造的(de)機(ji)(ji)器相比較(jiao)實(shi)在(zai)是(shi)太巨大(da)了）。

25年內，納米(mi)技術學家期望(wang)實現這些(xie)存在于科學陳列室中(zhong)的(de)(de)想法，創造(zao)(zao)出真實的(de)(de)、可以工作的(de)(de)納米(mi)機(ji)器(qi)。這些(xie)納米(mi)機(ji)器(qi)有(you)微(wei)小(xiao)的(de)(de)“手指(zhi)(zhi)”可以精巧地(di)處理(li)各種分(fen)子；有(you)微(wei)小(xiao)的(de)(de)“電(dian)腦”來指(zhi)(zhi)揮“手指(zhi)(zhi)”如何(he)操作。“手指(zhi)(zhi)”可能(neng)由(you)碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)制(zhi)造(zao)(zao)，它(ta)的(de)(de)強(qiang)度是(shi)鋼(gang)的(de)(de)100倍，細度是(shi)頭(tou)發絲的(de)(de)五萬分(fen)之一。“電(dian)腦”可能(neng)由(you)碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)制(zhi)造(zao)(zao)，這些(xie)碳(tan)納米(mi)管(guan)(guan)既能(neng)做晶體管(guan)(guan)又能(neng)做連接它(ta)們的(de)(de)導線。“電(dian)腦”也可能(neng)由(you)DNA制(zhi)造(zao)(zao)，用(yong)適(shi)當的(de)(de)軟(ruan)件(jian)和足夠的(de)(de)靈巧性進行(xing)武裝的(de)(de)納米(mi)機(ji)器(qi)人可以構建任何(he)物質。

納(na)米機(ji)(ji)器人(ren)執行任(ren)何任(ren)務，包括自身復制，都必須(xu)動用大量的納(na)米機(ji)(ji)器。血液里可(ke)(ke)能(neng)存在(zai)(zai)數以百萬計(ji)的納(na)米機(ji)(ji)器人(ren)；在(zai)(zai)每一(yi)個(ge)有毒廢物(wu)地點可(ke)(ke)能(neng)需要數以萬億(yi)計(ji)的納(na)米機(ji)(ji)器人(ren)，要制造(zao)一(yi)輛汽(qi)車(che)可(ke)(ke)能(neng)要調動數以100億(yi)億(yi)計(ji)的納(na)米機(ji)(ji)器人(ren)同時工(gong)作。然而，沒有一(yi)個(ge)生產(chan)線能(neng)生產(chan)如此巨大數量的納(na)米機(ji)(ji)器人(ren)。

但是(shi)，納(na)(na)米(mi)科學家眼中的納(na)(na)米(mi)機器(qi)可(ke)以做到這(zhe)點。他們(men)(men)設計的納(na)(na)米(mi)機器(qi)人可(ke)以完成兩件事：執行它(ta)們(men)(men)的主要任(ren)務和(he)制造出它(ta)們(men)(men)自身完美的復(fu)(fu)制體(ti)。如(ru)果第一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)納(na)(na)米(mi)機器(qi)人能夠制造出兩個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)復(fu)(fu)制體(ti)，這(zhe)兩個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)復(fu)(fu)制體(ti)每個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)又可(ke)制造出兩個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)自己的復(fu)(fu)制體(ti)，很快(kuai)就(jiu)可(ke)以獲得數萬(wan)億個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)納(na)(na)米(mi)機器(qi)人。

但(dan)是(shi)，假如(ru)納米機(ji)器(qi)(qi)人忘記停(ting)止(zhi)復(fu)(fu)制(zhi)(zhi)，會發生什么？如(ru)果(guo)沒有一些內建的(de)停(ting)止(zhi)信號，納米機(ji)器(qi)(qi)人忘記停(ting)止(zhi)復(fu)(fu)制(zhi)(zhi)，這種災難的(de)可能后果(guo)將會是(shi)無法(fa)計算的(de)。納米機(ji)器(qi)(qi)人在人體內快(kuai)速復(fu)(fu)制(zhi)(zhi)，能夠比(bi)癌(ai)癥擴散還要快(kuai)地布滿正常組織；一個發瘋的(de)制(zhi)(zhi)造食(shi)物機(ji)器(qi)(qi)人能夠把地球的(de)整個生物圈(quan)變成一塊巨(ju)大的(de)奶(nai)酪。

納米技術(shu)學(xue)家沒有回避(bi)危險，但是(shi)他們相(xiang)信他們能控制(zhi)(zhi)災難的(de)發(fa)生。其中(zhong)一(yi)個(ge)辦法是(shi)設計出一(yi)種(zhong)(zhong)軟(ruan)件程序使納米機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)復制(zhi)(zhi)數代(dai)后自(zi)我摧毀。另一(yi)種(zhong)(zhong)辦法是(shi)設計出一(yi)種(zhong)(zhong)只在(zai)特定條(tiao)件下(xia)復制(zhi)(zhi)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)，例(li)如只有在(zai)有毒化學(xue)物質以較高(gao)濃(nong)度(du)出現時機(ji)器(qi)人(ren)才能復制(zhi)(zhi)，或者在(zai)一(yi)個(ge)很窄(zhai)的(de)溫度(du)和濕度(du)范(fan)圍內機(ji)器(qi)人(ren)才能復制(zhi)(zhi)。

就像電(dian)腦(nao)病毒(du)的傳播一(yi)(yi)樣，所(suo)有以上這些努力(li)都無法阻(zu)止那些不(bu)懷好(hao)意(yi)的人(ren)有意(yi)釋放某種納(na)米(mi)(mi)機(ji)器人(ren)作為(wei)(wei)害(hai)人(ren)武(wu)器。事實上，一(yi)(yi)些批(pi)評家(jia)指出納(na)米(mi)(mi)技(ji)(ji)術可能的危險要(yao)大于它的益(yi)處。然而，僅僅這些利益(yi)就已(yi)經(jing)太具誘惑力(li)了，納(na)米(mi)(mi)技(ji)(ji)術必將超過電(dian)子計(ji)算機(ji)和基因制藥而成為(wei)(wei)新世紀的技(ji)(ji)術發展(zhan)方(fang)向(xiang)。世界可能會需要(yao)一(yi)(yi)個(ge)納(na)米(mi)(mi)技(ji)(ji)術免疫系統(tong)，這個(ge)系統(tong)中納(na)米(mi)(mi)機(ji)器人(ren)警(jing)察不(bu)斷地在微觀世界中同那些不(bu)懷好(hao)意(yi)的機(ji)器人(ren)進(jin)行戰斗。

中國應用

中(zhong)國(guo)人也(ye)可以(yi)像(xiang)擺棋子一(yi)樣擺弄原子了(le)。記者從中(zhong)科(ke)院(yuan)獲悉，一(yi)臺能(neng)夠在(zai)納米尺度上(shang)操(cao)作的(de)機(ji)器(qi)人系統樣機(ji)由(you)中(zhong)國(guo)科(ke)學院(yuan)沈(shen)陽自(zi)動化(hua)所(suo)研制成功(gong)，并通過了(le)國(guo)家“863”自(zi)動化(hua)領域(yu)智能(neng)機(ji)器(qi)人專家組的(de)驗收。在(zai)一(yi)個(ge)演示(shi)中(zhong)，沈(shen)陽自(zi)動化(hua)所(suo)的(de)研究(jiu)人員操(cao)縱“納米微操(cao)作機(ji)器(qi)人”，在(zai)一(yi)塊(kuai)硅(gui)基片上(shang)1×2微米的(de)區域(yu)上(shang)清晰(xi)刻(ke)出“SIA”3個(ge)英文字母（沈(shen)陽自(zi)動化(hua)所(suo)的(de)縮寫）；另一(yi)個(ge)演示(shi)顯示(shi)，在(zai)一(yi)個(ge)5×5微米的(de)硅(gui)基片上(shang)，操(cao)作者將一(yi)個(ge)4微米長、100納米粗細的(de)碳納米管(guan)準確移動到一(yi)個(ge)刻(ke)好的(de)溝槽里。

納米(mi)微操作機器人(ren)在10×10微米(mi)的(de)基(ji)片上刻出的(de)字(zi)樣(yang)

測(ce)(ce)試顯示(shi)，在(zai)(zai)(zai)刻(ke)畫(hua)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)中(zhong)(zhong)，這臺納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)在(zai)(zai)(zai)512個(ge)(ge)像素(su)寬(kuan)度(du)的(de)顯示(shi)區域里，重(zhong)復(fu)定位誤(wu)差(cha)(cha)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)5個(ge)(ge)像素(su)，精度(du)達1%以(yi)上；在(zai)(zai)(zai)移(yi)動(dong)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)碳管(guan)的(de)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)中(zhong)(zhong)，重(zhong)復(fu)定位精度(du)達到(dao)30納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)；而(er)在(zai)(zai)(zai)基于(yu)(yu)路標(biao)的(de)定位測(ce)(ce)試中(zhong)(zhong)，其定位誤(wu)差(cha)(cha)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)4納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)。專家解釋(shi)，1納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)是(shi)10^-9米(mi)(mi)，大約等于(yu)(yu)10個(ge)(ge)氬(ya)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)并列成(cheng)一條直(zhi)線的(de)長度(du)。在(zai)(zai)(zai)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)尺(chi)度(du)上的(de)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)，被稱為(wei)“納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)”，是(shi)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)技術的(de)重(zhong)要(yao)(yao)內容，其目的(de)是(shi)在(zai)(zai)(zai)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)尺(chi)度(du)上按人(ren)(ren)的(de)意(yi)愿對納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)材料實(shi)(shi)現移(yi)動(dong)、整(zheng)形、刻(ke)畫(hua)以(yi)及(ji)裝(zhuang)(zhuang)配等工(gong)(gong)作(zuo)。納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)始(shi)于(yu)(yu)20世紀(ji)80年(nian)代，IBM的(de)科學家1989年(nian)利(li)用(yong)掃描式隧道顯微(wei)鏡（STM）操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)35個(ge)(ge)氙原(yuan)子(zi)(zi)(zi)在(zai)(zai)(zai)鎳金(jin)屬(shu)表面(mian)拼出I－B－M三(san)個(ge)(ge)字(zi)母，成(cheng)為(wei)轟動(dong)世界(jie)(jie)的(de)新聞，開了納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)先河。從此，納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)技術作(zuo)為(wei)一個(ge)(ge)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)戰略發展方(fang)向吸引各國競相展開研(yan)(yan)究(jiu)。該項目研(yan)(yan)究(jiu)人(ren)(ren)員介紹，這臺機器(qi)(qi)人(ren)(ren)系統在(zai)(zai)(zai)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)尺(chi)度(du)下的(de)系統建(jian)模方(fang)法、三(san)維(wei)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)觀力獲取(qu)與感知及(ji)誤(wu)差(cha)(cha)分(fen)(fen)析與補(bu)償方(fang)面(mian)有很多突破與創新，都達到(dao)世界(jie)(jie)先進(jin)水平(ping)(ping)。據介紹，這種納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)可(ke)(ke)廣泛應(ying)用(yong)于(yu)(yu)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)科學實(shi)(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)、生物工(gong)(gong)程與醫學實(shi)(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)、微(wei)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)科研(yan)(yan)教學等領域。如生物學研(yan)(yan)究(jiu)領域中(zhong)(zhong)，使用(yong)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)機器(qi)(qi)人(ren)(ren)可(ke)(ke)完(wan)(wan)成(cheng)對細胞染色體(ti)的(de)切割操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)；也可(ke)(ke)在(zai)(zai)(zai)DNA或(huo)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)水平(ping)(ping)上進(jin)行生化檢測(ce)(ce)及(ji)病理、生理測(ce)(ce)試實(shi)(shi)驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)。此外這種機器(qi)(qi)人(ren)(ren)在(zai)(zai)(zai)IC工(gong)(gong)業中(zhong)(zhong)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)器(qi)(qi)件的(de)裝(zhuang)(zhuang)配與加工(gong)(gong)方(fang)面(mian)也有良好(hao)的(de)應(ying)用(yong)前景，如可(ke)(ke)以(yi)利(li)用(yong)它(ta)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)微(wei)粒，裝(zhuang)(zhuang)配微(wei)/納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)器(qi)(qi)件，甚(shen)至復(fu)雜的(de)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)電(dian)(dian)(dian)路。這意(yi)味著，未來利(li)用(yong)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)電(dian)(dian)(dian)路制成(cheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)腦和家用(yong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)，可(ke)(ke)以(yi)“想(xiang)要(yao)(yao)它(ta)有多小(xiao)(xiao)，就能(neng)做多小(xiao)(xiao)”，甚(shen)至可(ke)(ke)以(yi)“塞進(jin)牙(ya)縫(feng)”；而(er)未來利(li)用(yong)納(na)(na)(na)(na)(na)(na)(na)米(mi)(mi)操(cao)(cao)(cao)(cao)作(zuo)技術制作(zuo)的(de)微(wei)型機器(qi)(qi)人(ren)(ren)，也可(ke)(ke)以(yi)鉆(zhan)入人(ren)(ren)體(ti)替病人(ren)(ren)疏通血(xue)管(guan)，或(huo)在(zai)(zai)(zai)肉(rou)眼看不(bu)見的(de)微(wei)觀世界(jie)(jie)里，完(wan)(wan)成(cheng)人(ren)(ren)們自己不(bu)可(ke)(ke)能(neng)完(wan)(wan)成(cheng)的(de)任務。

國外應用

在美國科(ke)幻大(da)片《驚異大(da)奇航》中，科(ke)學(xue)家把變小的(de)人和(he)飛船(chuan)注射(she)進(jin)人體(ti)，讓這些縮(suo)小的(de)“參觀(guan)者”直接觀(guan)看到人體(ti)各個器官的(de)組織和(he)運行情況(kuang)。然而在現(xian)實(shi)中，科(ke)學(xue)家根據分子病理學(xue)的(de)原理已經研制(zhi)出(chu)各種(zhong)各樣的(de)可以進(jin)入人體(ti)的(de)納(na)米機(ji)器人，有望(wang)用于維(wei)護人體(ti)健(jian)康。

還處在試驗階(jie)段，大到長幾(ji)毫米(mi)，小(xiao)到直徑幾(ji)微米(mi)；但可以肯定的是，未來幾(ji)年內，納米(mi)機器(qi)人(ren)將會帶(dai)來一場(chang)醫學革(ge)命。

許多工程(cheng)師、科學家(jia)和醫(yi)生(sheng)都認(ren)為，醫(yi)用納米機器(qi)人有著無限(xian)的(de)潛力——而(er)其中最有可能的(de)包括(kuo)：治療動脈粥樣硬化、抗癌、去除血塊(kuai)、清潔(jie)傷口、幫(bang)助(zhu)凝血、祛(qu)除寄(ji)生(sheng)蟲、治療痛風、粉(fen)碎腎結石、人工授精以及激活細胞能量，使人不僅保持健(jian)康，而(er)且延長壽命。

研究進展

納(na)米機器人，外形仿(fang)照大(da)腸桿菌。科(ke)學家(jia)已在2015年(nian)進行臨(lin)床試驗。納(na)米技術(shu)研究領域的(de)科(ke)學家(jia)積極(ji)探(tan)索這項技術(shu)在其他方面的(de)應用，例(li)如水處(chu)(chu)理或者環境治(zhi)理。將(jiang)來可能會操控數(shu)百萬(wan)個納(na)米機器人，讓它(ta)們穿過被污染的(de)水域，尋(xun)找和處(chu)(chu)理污染物而后將(jiang)它(ta)們收集在一起。

在治(zhi)療心(xin)臟(zang)病時(shi)，納(na)米機器(qi)人(ren)將(jiang)穿過(guo)一根直徑2到3毫米的導管，進入需要治(zhi)療的特(te)定部位(wei)。這種(zhong)導管技(ji)術(shu)(shu)也可用于大(da)腦以(yi)及其他部位(wei)，例(li)如(ru)腸道和(he)尿道。進入這些(xie)部位(wei)的最大(da)難度就是(shi)一定要達(da)到極高的精確度。出于這個(ge)原因(yin)，納(na)米技(ji)術(shu)(shu)長久以(yi)來一直被譽為(wei)未(wei)來對抗癌癥的最理想武(wu)器(qi)。

納米機器人在絕對(dui)無塵室制造(zao)，防止它們感染細菌。這種制造(zao)方式在很(hen)大程度上與電(dian)腦芯片類(lei)似。尼爾森指出(chu)這一次的(de)成功測試(shi)給了他們很(hen)大鼓勵，促使他們探索納米機器人的(de)其他應(ying)用(yong)，例如治(zhi)療心臟病。

科學家在極為(wei)脆(cui)(cui)弱(ruo)的環境下對納米機器(qi)人(ren)進行(xing)活體測試，這個極為(wei)脆(cui)(cui)弱(ruo)的環境便是(shi)眼睛。測試中，它們穿過玻璃(li)體——充(chong)滿視(shi)網膜(mo)與(yu)晶體之間眼球的無(wu)色透(tou)明膠狀物質(zhi)——將藥物送入視(shi)網膜(mo)，治療(liao)與(yu)衰老有關的疾病，例如黃斑(ban)變(bian)性(xing)。黃斑(ban)變(bian)性(xing)可導致失明。

爾森(sen)的(de)納米(mi)機器人(ren)可能(neng)并不攜帶(dai)一把微型手術刀(dao)，但它們(men)擁有一些非常獨特的(de)東西。它們(men)的(de)外形仿照大腸(chang)桿(gan)菌(jun)，利用被(bei)稱之為“鞭(bian)毛”的(de)旋(xuan)轉(zhuan)尾(wei)巴驅動(dong)身體前(qian)行(xing)(xing)。細菌(jun)擁有一個回轉(zhuan)馬(ma)(ma)達(da)。我們(men)還無法(fa)制造這種(zhong)馬(ma)(ma)達(da)，我們(men)沒有這方面(mian)的(de)技(ji)術，但我們(men)能(neng)夠借(jie)助磁場實現相同的(de)目的(de)。我們(men)采用了(le)鞭(bian)毛的(de)設計，對(dui)其進(jin)行(xing)(xing)磁化，允許機器人(ren)游(you)動(dong)。