【中國(guó)智能制造網(wǎng) 名家論壇】我國(guó)科學(xué)家周海中在1990年發(fā)表的《論機(jī)器人》一文中，曾做出這樣的預(yù)言—到21世紀(jì)中葉，納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖墓ぷ骱蜕罘绞健６?，谷歌公司未?lái)學(xué)家科茲威爾關(guān)于“納米機(jī)器人”的一番論斷也引發(fā)了熱議。　　
　　“血液中的納米機(jī)器人可以充當(dāng)免疫系統(tǒng)，摧毀病原體、清除雜物、血栓和腫瘤，甚至糾正DNA錯(cuò)誤、逆轉(zhuǎn)衰老過(guò)程，這樣的醫(yī)療技術(shù)會(huì)使人均壽命每過(guò)一年就延長(zhǎng)一歲，接近‘永生’。那個(gè)‘奇點(diǎn)’就在2045年……”
　　
　　近日，谷歌公司未來(lái)學(xué)家科茲威爾關(guān)于“納米機(jī)器人”的一番論斷引發(fā)熱議。納米機(jī)器人，你可以把它想象成體積非常非常小，小到根本看不到的微型機(jī)器人。它身材雖小，卻擁有超強(qiáng)的能力。從直接的癌癥治療、藥物遞送、醫(yī)學(xué)成像，到新一代傳感設(shè)備、信息存儲(chǔ)、超導(dǎo)介質(zhì)、軍事武器，該技術(shù)帶來(lái)了無(wú)限的想象空間。有數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，納米科技產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)將會(huì)增長(zhǎng)到758億美元。
　　
　　我國(guó)科學(xué)家周海中在1990年發(fā)表的《論機(jī)器人》一文中，就曾做出這樣的預(yù)言—到21世紀(jì)中葉，納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖墓ぷ骱蜕罘绞健?br />　　
　　從科學(xué)幻想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)世界
　　
　　1987年，在美國(guó)上映的科幻大片《驚異大奇航》中，這樣一個(gè)情節(jié)令人印象深刻——科學(xué)家把變微小的人和飛船注射進(jìn)人體，讓這些縮小的“參觀者”直接觀看到人體各個(gè)器官的組織和運(yùn)行情況。
　　
　　這是人類關(guān)于納米機(jī)器人早的猜想。“納米機(jī)器人”的概念是由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主理查德·費(fèi)曼提出的，他認(rèn)為，人類未來(lái)有可能建造一種分子大小的微型機(jī)器，可以把分子甚至單個(gè)原子作為建筑構(gòu)件，在非常細(xì)小的空間里構(gòu)建物質(zhì)。
　　
　　“廣義上來(lái)講，只要在納米尺度能夠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和操作的系統(tǒng)都可以叫做納米機(jī)器人。”北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院智能機(jī)器人研究所研究人員王化平指出，代納米機(jī)器人是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體；第二代納米機(jī)器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置；第三代納米機(jī)器人將包含有納米計(jì)算機(jī)，是一種可以進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的裝置。當(dāng)前納米機(jī)器人的研發(fā)工作已從代發(fā)展到了第二代，而第三代目前還處于設(shè)想階段。
　　
　　極限環(huán)境，是納米機(jī)器人“施展才華”重要的舞臺(tái)。比如在高真空、高壓狀態(tài)下的精密操作與機(jī)電組裝，在人體內(nèi)部精密組織中的定點(diǎn)藥物投送、靶向治療，以及在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、輻射、有毒環(huán)境下的高危作業(yè)等。
　　
　　“納米機(jī)器人的研究每向前推進(jìn)一步，都要克服重重困難。”王化平分析說(shuō)，納米機(jī)器人是高度集成的系統(tǒng)，要求具備驅(qū)動(dòng)單元、控制單元、傳感單元，同時(shí)針對(duì)不同功能需要具備對(duì)應(yīng)的工作單元，如靶向治療時(shí)需要的藥物儲(chǔ)存和投送單元等。從現(xiàn)階段來(lái)講，受工業(yè)水平限制，納米機(jī)器人在驅(qū)動(dòng)、控制、傳感反饋等方面都存在研究瓶頸。
　　
　　“盡管如此，納米機(jī)器人無(wú)疑是納米生物學(xué)中具誘惑力的內(nèi)容。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也取得了很多研究成果。”王化平說(shuō)。
　　
　　2010年，美國(guó)科學(xué)家研制出一種DNA構(gòu)成的納米蜘蛛機(jī)器人，他們只有4納米長(zhǎng)，比人類頭發(fā)直徑的十萬(wàn)分之一還要小，這些機(jī)器人可以按照DNA的軌跡實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、移動(dòng)、轉(zhuǎn)向和停止等功能，科學(xué)家可以通過(guò)編程來(lái)辨別癌細(xì)胞并且控制納米蜘蛛殺死癌細(xì)胞。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是納米機(jī)器人“身體”中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家近日研制出迄今小的納米發(fā)動(dòng)機(jī)“螞蟻”，它采用光驅(qū)動(dòng)，未來(lái)可應(yīng)用在水中導(dǎo)航裝置、環(huán)境感應(yīng)器及在人體內(nèi)工作的機(jī)器人上。