美國(guó)有線電視網(wǎng)(CNN)在近期報(bào)道中指出,小小的納米機(jī)器人或許將成為人體的健康衛(wèi)士,在人體內(nèi)四處巡視,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,立馬解決。
1966年出品的經(jīng)典科幻電影《神奇的旅程》(Fantastic Voyage)是第一部利用微縮科技拍攝人體內(nèi)部的科幻片,故事描述一名蘇聯(lián)科學(xué)家逃到美國(guó),因?yàn)樗哪X血管遭到間諜破壞而命在旦夕,5名美國(guó)醫(yī)生被縮小成幾百萬(wàn)分之一置于水中,注射進(jìn)科學(xué)家體內(nèi)進(jìn)行血管手術(shù),完成任務(wù)后經(jīng)眼睛逃出。
這一場(chǎng)景似乎有點(diǎn)像天方夜譚,但現(xiàn)實(shí)總有辦法追上我們的想象,而且,方興未艾的納米技術(shù)擁有無(wú)限的可能。現(xiàn)在,瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的工程師們研制出了一些微型納米機(jī)器人,它們非常嬌小,一個(gè)茶匙就能裝下數(shù)十億個(gè)。工程師們打算將這些納米機(jī)器人注射入人體內(nèi)精微的區(qū)域——大腦和心臟內(nèi),遞送藥物;檢查身體;甚至進(jìn)行手術(shù)。這似乎再現(xiàn)了《神奇的旅程》中的場(chǎng)景:一隊(duì)外科醫(yī)生在人體內(nèi)工作,只不過(guò),真人換成了納米機(jī)器人。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的化學(xué)工程師布拉德·尼爾森和他的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)經(jīng)營(yíng)納米機(jī)器人數(shù)十年時(shí)間,現(xiàn)在,他們躊躇滿志:“我們正在制造由外部磁場(chǎng)引導(dǎo)的微型機(jī)器人,用于人體內(nèi)的健康管理。”
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納米技術(shù)的靈感,來(lái)自于已故物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼于1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。費(fèi)曼認(rèn)為,物理學(xué)的規(guī)律不排除逐個(gè)原子地制造物品的可能性,人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器,最后將變成根據(jù)人類意愿,逐個(gè)地排列原子,制造產(chǎn)品,這是關(guān)于納米技術(shù)最早的夢(mèng)想。
費(fèi)曼說(shuō):“當(dāng)你將這種力學(xué)外科醫(yī)生放入血管內(nèi),它會(huì)進(jìn)入心臟并四處‘巡視’、檢查,如果它發(fā)現(xiàn)心臟的瓣膜出現(xiàn)了問(wèn)題,它會(huì)拿起一把小刀,將其切除。”
尼爾森的納米機(jī)器人目前可能沒(méi)有這把小刀,但其制造出的納米機(jī)器人無(wú)疑也有其獨(dú)特之處:其外形從普通的大腸桿菌那兒獲得靈感,大腸桿菌被一條名為鞭毛的旋轉(zhuǎn)“尾巴”所推動(dòng)。尼爾森解釋道:“大腸桿菌擁有旋轉(zhuǎn)馬達(dá),現(xiàn)在我們還無(wú)法制造出馬達(dá),我們還沒(méi)有這種技術(shù),但我們可以使用磁力來(lái)移動(dòng)這些納米機(jī)器人。”
科學(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室,在眼部極端精細(xì)的環(huán)境下對(duì)這些納米機(jī)器人進(jìn)行了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)表明,這些機(jī)器人能夠游過(guò)(眼睛的)玻璃狀液——填充眼球的凝膠,并將藥物遞送到視網(wǎng)膜區(qū)域來(lái)治療老年黃斑變性,這是老年人致盲的主要原因之一。
尼爾森表示,在眼睛內(nèi)進(jìn)行的測(cè)試表明,除了治療眼病以外,這種納米機(jī)器人也能在其他領(lǐng)域大展拳腳,比如治療心臟病。在這種情況下,納米機(jī)器人會(huì)被一個(gè)直徑約為2至3毫米的導(dǎo)管引到需要被治療的區(qū)域。
當(dāng)然,也可使用這一技術(shù)將納米機(jī)器人送到大腦和其他目標(biāo)區(qū)域,包括更小的腸道以及尿道等。要想對(duì)這些地方進(jìn)行治療,需要極高的精確度。因此,納米技術(shù)被認(rèn)為是我們未來(lái)對(duì)抗癌癥的最好武器。
為了保持其處于無(wú)菌狀態(tài),研究人員在“絕對(duì)無(wú)塵”的環(huán)境下制造出了這些納米機(jī)器人。他們將于今年年內(nèi)對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行臨床測(cè)試。
在醫(yī)療領(lǐng)域之外“大顯身手”
尼爾森說(shuō):“納米技術(shù)專家也在研究其在其他領(lǐng)域的運(yùn)用,比如用于水處理或環(huán)境清掃等。我們或許能操作數(shù)百億、數(shù)千億個(gè)這樣的設(shè)備并讓其游過(guò)受到污染的水、并將污物收集起來(lái)。”
這或許也能用于探測(cè)漏油,尼爾森說(shuō):“最近有其他科學(xué)家發(fā)表報(bào)告指出,他們已經(jīng)證明這些納米機(jī)器人能依附到油滴上并將其移到別處。”
不過(guò),對(duì)于納米技術(shù)最大膽且最天馬行空的預(yù)測(cè)來(lái)自于麻省理工學(xué)院(MIT)媒體實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)辦人兼執(zhí)行總監(jiān)、《連線》雜志專欄作家尼古拉斯·尼葛洛龐帝,他相信,未來(lái),我們將直接從納米機(jī)器人那兒接收信息和知識(shí),這些納米機(jī)器人將從我們的血管“游到”我們的大腦。