够神奇!纳米机器人将在医疗领域大显身手

高新科技的迅猛发展，使得纳米材料和相关应用领域的成果不断涌现，最近几年，纳米机器人可谓是站在了时代的风口，结合人工智能和机器人学，有望成为下一代科技之星。有关专家指出：在不久的将来，纳米机器人将在许多领域，尤其是医疗领域大显身手；届时，人类将进入一个全新的科技时代。

纳米是长度的一个单位（一纳米等于十亿分之一米），早些年一直属于比较高深的物理学研究范畴，随着近些年来科技的不断进步，纳米技术早已经走入了千家万户，具体说来纳米并非是长度领域中最小的单位，但是在纳米级别下，能够帮助人类实现很多此前不能够达到的技术，除了各种材料以外，在科技领域，最受关注的还是纳米机器人。

纳米机器人是机器人工程学的新兴科技，是当今高新科技的前沿热点之一，它以分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米机器人的材料设计与开发，需要在分子层次以上的介观层次或者更大的聚集态层次对于分子聚集体进行系统研究，聚集诱导发光为聚集态科学的研究提供研究平台。关于纳米机器人的设想或许有些异想天开，但在许多领域已经有了非常不错的进展，毕竟世界万物都是由分子构成的。

纳米机器人已成为当前的科技前沿和研究热点，一些发达国家已经制定相关的战略性计划，投入巨资抢占纳米机器人战略高地。目前研发的纳米机器人属于第一代，是生物系统和机械系统的有机结合体；第二代纳米机器人是直接把原子或分子装配成具有特定功能的分子装置；第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的智能装置 。

许多专家强调，当前最重要、最迫切的就是纳米机器人在医疗领域的应用。纳米机器人是在实验室用比细胞还小且具有一定功能的纳米颗粒组装起来的纳米机器，然后将它注射到体内，让它寻找肿瘤并进行现场治疗，是一种全新的肿瘤治疗方法。另外，医用纳米机器人在清洁伤口、去除血块、清除毒素、治疗痛风、粉碎结石、纠正DNA错误、精准释放药物、充当免疫系统等方面也将释放出巨大的潜力。因此，纳米机器人的医疗应用前景非常广阔，在未来很可能带来一场医学革命。

值得一提的是，目前人类对抗恶性肿瘤的方法还比较单一，化疗和放疗技术虽然有效，但同时会带来一定的副作用，因为它们在杀死肿瘤细胞的同时也在杀死白细胞。如何精准识别并杀死癌细胞是目前医学界的一大难题；而纳米抗癌机器人的研制是当下科学家需要努力的方向。近年来，纳米抗癌取得了长足进展，但由于肿瘤的异质性，纳米药物目前在肿瘤穿透深度、穿透率方面还不高，亟须开发更智能、更强大的纳米机器人实现肿瘤深度、精准治疗。

前不久，中国科学家研发出一种基于聚集诱导发光（AIE）的纳米仿生机器人系统，用于血脑屏障穿越及脑胶质瘤靶向诊疗。这一系统既保留了AIE材料在聚集态的优越的近红外二区发光性能，同时赋予了AIE材料自然杀伤细胞免疫调节与识别的功能。这些科学家分别将AIE纳米仿生机器人注射入小鼠体内后24小时，在激光照射下，其脑胶质瘤处的温度有所提高，且没有出现明显的器官损伤，表明仿自然杀伤细胞纳米机器人通过光热治疗，能有效地抑制脑胶质瘤的生长。为脑肿瘤及其他脑部疾病的诊疗提供了新的工具。

英国《自然•通讯》杂志近期发表的一项最新研究成果：美国科学家研发了一种全新设计工具，可以在非常短的时间内就设计出比以往任何时候都复杂得多的“DNA机器人”。他们认为，这是在设计纳米器件能力上前进的一大步。在这一研究成果基础上，未来DNA机器人将能在人类体内输送药物、检测致命病原体的存在。这种DNA机器人，大小仅为4纳米，比人类头发直径的十万分之一还小。虽然DNA机器人听起来似乎很吸引人，但今后的路还很长，还需要人们更加努力。

医用纳米机器人目前尚处于研发试验阶段，还未能进入人体临床试验阶段。但可以肯定的是，在不久的将来，医用纳米机器人将会给生物医学带来巨大变革。前不久，美国发明家和未来学家雷·科兹威尔博士在接受媒体采访时指出：到2030年，医用纳米机器人将把人脑和云脑（云计算系统）连接起来，届时可以提高人类智力和延长人类寿命。另外他还指出：医用纳米机器人将定居在人体内，随着血液循环遍布全身，成为人机融合的一部分。

除了医疗领域以外，纳米机器人在其他领域，如环保、工业、农业、军事等的应用前景也非常广阔。因此，有关专家预言：随着科技的发展，纳米机器人将大有作为；用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国科学家和未来学家周海中教授在1990年发表的《论机器人》一文中甚至预言：到21世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的工作和生活方式。

文/任必成（韩国高丽大学工学院）