科学达人 杨孝文

　　想象一下体积极小的纳米机器人，一个茶匙便可装数十亿个。这种超微型机器人可成群注入患者体内——例如最为脆弱的心脏和大脑，进行超精确药物“投送”或者扮演外科医生的角色，在体内为患者实施手术。听起来是不是很科幻，是不是联想到1966年经典科幻片《神奇旅程》中的情节？在这部影片中，4名医务人员乘坐可缩小至微观尺寸的潜艇进入一名昏迷的美国科学家的血管，挽救他的生命。他们只有一个小时的时间清除威胁生命的血凝块，而后恢复正常尺寸。虽然过程比较艰难，但他们成功了，最后通过眼泪离开这名科学家的身体。随着纳米技术的快速发展，科学家有望让《神奇旅程》中的情节成为现实。

　　在苏黎世的瑞士联邦理工学院，机械工程师布拉德·尼尔森和他的团队已经对纳米机器人进行了长达10年的研究。他在接受美国有线电视新闻网（CNN）采访时表示：“我们正在研制能够利用外部产生的磁场进行引导的超微型机器人，可用于在人体内完成各种工作。”

　　诺贝尔奖得主、美国物理学家理查德·费曼率先提出利用微型机器人治病的想法。用他的话说，就是“吞下外科医生”。在1959年的演讲《在底部有很多空间》中，他提出了这一想法。虽然没有使用“纳米”这个词，但他实际上阐述了纳米技术的基本概念。科学家普遍认为这是对纳米技术的第一次概念论证。费曼表示：“你可以将机械外科医生送入血管，让它随着血液流入心脏进行观察。它能够找到出现问题的瓣膜，利用一把小刀将其切掉。”

　　纳米机器人在绝对无尘室制造，防止它们感染细菌。这种制造方式在很大程度上与电脑芯片类似。尼尔森指出这一次的成功测试给了他们很大鼓励，促使他们探索纳米机器人的其他应用，例如治疗心脏病。在治疗心脏病时，纳米机器人将穿过一根直径2到3毫米的导管，进入需要治疗的特定部位。这种导管技术也可用于大脑以及其他部位，例如肠道和尿道。进入这些部位的最大难度就是一定要达到极高的精确度。出于这个原因，纳米技术长久以来一直被誉为未来对抗癌症的最理想武器。

　　外科医生如何操控纳米机器人？尼尔森表示：“他们需要接受培训，学习如何使用这种机器人。我们设计了一种直观的界面，可以借助操纵杆控制纳米机器人。”这项技术已经做好进行首批临床试验的准备。据尼尔森透露，他们将在2015年进行临床试验。他说：“最近，纳米技术研究领域的科学家积极探索这项技术在其他方面的应用，例如水处理或者环境治理。你可能会操控数百、数千甚至数百万个纳米机器人，让它们穿过被污染的水域，寻找和处理污染物而后将它们收集在一起。”