醫用納米機器人藝術圖（圖片源自網路）
納米是長度單位，1納米只有1米的十億分之一。1納米中只能排三四個原子，比單個細菌、紅血球和病毒的長度還要小得多。如果我們做成一個直徑只有1納米的小球，將其放在一個桌球上，從比例上看，就相當于把1個桌球放在地球上。納米技術的概念最早是由美國物理學家、諾貝爾獎得主理查德•費曼教授提出的。他於1959年12月發表了名為「底部充足的空間」的演講，創造性地提出了「整本的百科全書寫在針頭上」的設想，成為了後來納米技術最早的科學預測。有了納米技術，我們就能夠從分子水準上認識世界，改善人類的整個生命系統。
納米技術自發明以來，已經在醫學的多個方面得到應用。目前，科學家通過精心設計，已成功將微納米機器人應用於生物探測、智能載藥、藥物釋放、血栓清除、祛除寄生蟲、殺死腫瘤細胞、激活細胞能量、實現光熱治療等多個方面。
納米機器人（也稱「細胞機器人」或「DNA機器人」）的研製屬於分子仿生學範疇，它根據分子水準的生物學原理設計製造，並在納米空間控制、操作。納米機器人將在各個領域發揮巨大作用，尤其在醫學領域中，它可以精準殺滅病毒、疏通血管、清除動脈內的脂肪沉積、清潔傷口等。
前不久，中國科學院國家納米科學中心的科學家研製出一種新型的納米機器人；他們在細胞和活體水準分別進行了驗證，結果顯示這種機器人能夠在血液中運行，發現腫瘤，並且遞送一種導致血液凝結的蛋白，從而導致癌細胞死亡。這對於很多癌症都有良好的潛在治療作用。
以色列科學家最近研製出一種微型納米機器人，它可以在人體內「巡邏」，鎖定病灶後可以自動釋放所攜帶的藥物。當你感冒時，醫生不用給你打針開藥，而是將納米機器人植入你的體內。這種機器人可以在人體內探測感冒病毒的源頭，並直接在患處釋放藥物並殺滅病毒。
關於納米機器人的研製目前還停留在第一階段，即單純的生物和機械結合體，它更多是指向在醫學領域進行疾病治療的納米機器人。在第二階段，納米機器人可以直接由原子或分子裝配成具有某種特定功能的裝置，並完成複雜的納米級任務。在第三階段，納米機器人則是人工智慧與納米器械的結合。
值得一提的是，為實現納米機器人的各種潛在應用，納米機器人目前至少要突破兩個關鍵性的技術——納米操控和智能化。其中納米操控是指在微米或者納米尺度上，對一個微小的物體進行精密的操控；而智能化則是納米機器人實際應用中的重要一環，旨在利用經人工智慧強化的自動化系統，實現在複雜環境中進行探索和決策。
納米機器人除了在醫學應用外，在其他領域也有著潛在的應用場景。因此有關專家指出，用不了多久，個頭只有分子大小的神奇納米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。中國科學家、未來學家周海中教授在1990年發表的經典論文《論機器人》中甚至指出，到21世紀中葉，納米機器人將澈底改變人類的勞動和生活方式。
文/金永進（作者單位：美國布朗大學工程學院）
