淺談納米機器人王清源

崔芙銘　陳威

摘 要：自從機器人技術問世以來，這項技術就得到了飛速的發展。同時，隨著納米技術得到快速發展，納米技術與機器人技術相互結合催動了納米機器人的發展。納米機器人的發展使得機器人技術向著小型化和微型化發展。本文介紹了納米機器人的出現和納米機器人應用領域以及發展現狀。

關鍵詞：機器人、微型機器人、納米機器人；

Abstract： Since the advent of robot technology， the technology got rapid development. At the same time， with the fast development of nanometer technology， the combination of nanotechnology and robotics suggesting the development of the nano-robot. The development of nano-robot makes the robot technology toward miniaturization and micromation.This paper introduces the emergence of nano-robot and the application field of nano-robot and its development status.

Keywords： robot， micro robot， nano-robot.

前言：

愛因斯坦曾說過：“未來科學的發展無非是繼續向宏觀世界和微觀世界進軍。”如今，我們對機器人的探索領域正走向微小型化發展，納米時代正在到來。目前，有關納米機器人的研究開發已經成為全球關注的熱點。

納米機器人的設想是在納米尺度上應用生物學原理，發現新現象，研究可編程的納米機器人，也稱分子機器人。

納米機器人的發展過程

1959年率先提出納米技術的設想是諾貝爾獎得主理論物理學家理查德-費曼。他率先提出利用微型機器人治病的想法。理查德？費恩曼在一次題目為《在物質底層有大量的空間》的演講中提出：將來人類有可能建造一種分子大小的微型機器，可以把分子甚至單個的原子作為建筑構件在非常細小的空間構建物質，這意味著人類可以在最底層空間制造任何東西。從分子和原子著手改變和組織分子是化學家和生物學家意欲到達的目標。這將使生產程序變得非常簡單，只需將獲取到的大量的分子進行重新組合就可形成有用的物體。

1990年 我國著名學者周海中教授在《論機器人》一文中預言：到二十一世紀中葉，納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。

2010年7月1日，美國密西西比州的灣港，墨西哥灣“深水地平線”號的漏油被沖上海岸。在應對漏油事故等環境災難方面，納米機器人的效率遠超過傳統方式。

納米機器人有著眾多優點：利用原子和分子直接組裝成的納米機器人不僅速度、效率比常規機器人要高上許多，而且納米機器人的應用范圍廣泛，功能特殊。制造納米機器人可以節約材料和降低污染程度，這是現有機器人的研發制造所不能比擬的。納米機器人的誕生無疑會給人類科技帶來深刻的革命。

在21世紀，納米科學技術將成為科學技術發展的主流。納米機器人的發展是化學、物理、生物、工程、醫學、材料科學等多門學科發展的結果，必將促進21世紀科學技術。然而，目前納米機器人尚在研究開發階段，但其潛在應用十分廣泛。目前，納米技術的應用領域主要是在醫學和軍事領域的應用。

納米技術在醫學領域的應用

在生物醫學上，科學家們利用納米技術制造納米機器人，讓它在人的血管網絡中行動，進行巡邏和檢查，以期這種納米機器人能盡早發現異常細胞。而且這種納米機器人可以對人體內細胞組織進行修復。它不僅可以完成早期診斷工作，更重要的是可以充當微型醫生而發揮治療作用，解決傳統醫生難以解決的問題。如：殺死癌細胞，疏通血栓，清除動脈脂肪沉積物等。

在人體內的納米機器人還可以實時監測人體在不同條件下的各類信息，如不同時間人體內不同位置處的各類化合物的水平，從而形成動態圖像，形成了一種新的醫學成像方法。納米機器人還可以用來為人體器官做手術、為腦部動手術等。

納米機器人可以修復細胞與基因。在納米計算機的操縱下，納米機器人可以對原子逐個進行操作，修正D N A的錯誤，維護個別細胞的成分，從而達到對整個基因細胞的修復。

納米機器人還能夠清除體內垃圾、養護血管。納米機器人進入體內，就會極具目的性地把這些有害物質清出體內，使人體恢復自然平衡。納米機器人事先進入血管，仔細檢查，并且一一修復那些脆弱血管，就可以防止諸如腦溢血等突發病癥的發生。

納米機器人可以經過電腦編程后，不由人的控制而自由尋找人體內有害的東西。因此，科學家正在努力制造出更多有效的納米機器人對人體進行監控和追蹤，從而能快速準確的診斷和解決病情。

納米機器人在軍事領域的應用

進入21世紀，一個國家的強大與其軍事能力有著不可分割的聯系，科技的發展也給軍事武器來了一次不小的變革。俄羅斯著名軍事專家伊萬？契奇科夫曾預言：納米機器人離我們的戰場并不遙遠，它們在世界范圍將引領一場真正意義的戰爭革命，同時將推進作戰模式、作戰理念和作戰方法的根本改變。

世界各國的軍備競賽已經延伸到了納米領域，各國都在探索利用納米技術進行軍事裝備的升級與改造。多國已經開展了有關納米機器人在軍事應用的探索。納米機器人消滅或使敵人的有生力量喪失戰斗力的方式主要體現在以下幾個方面：首先，將納米機器人應用于傳統的武器裝備中，加強傳統作戰手段的殺傷效能。其次，開發新的人體作戰手段和方式，第三，研制納米武器，第四，納米機器人在進入敵人身體后，可通過自我復制或自我繁殖的方法迅速在敵方陣營中擴散。此外，納米機器人不僅可用于進攻，還能用于防御，而且防御的效能要遠遠強于其進攻效能。

美國國家安全實驗室研制成的世界最小的機器人，其質量只有28g，該機器人裝有類似坦克履帶的行走機構使其能穩定高速行走。同時，該機器人上還裝有信息處理用的高速微型處理器、攝像機、傳聲器及各種微型化學感應器。因此，該機器人可用于功能繁多的軍事的，小至拆除地雷，大至軍事情報的收集和軍事目標的破壞。

新科技是把雙刃劍：有益的科技行為可以造福人類；反之，則為禍。納米機器人也不例外。尤其是當納米機器人應用于軍事領域當中。因此，美、英、德、以、日等國都著手從倫理、法律和社會的角度來研究納米機器人的風險和安全性問題。如何讓納米機器人這把雙刃劍有利于人類的一面更加銳利，而使其消極的一面對人類的傷害逐漸減少，這是需要深入思考的問題。

結束語：

我國的納米機器人技術仍存在諸多問題，納米機器人的安全性、可靠性、驅動問題、精密加工控制問題等都懸而未決。我國納米機器人研究領域的國際技術交流與合作還不夠充分，發展受限，因此，我國要想通過納米機器人的研發帶動納米技術的整體蓬勃發展，還需要研究人員不斷開拓創新，逐一解決研發中的各種問題，為早日突破納米機器人技術占領世界技術至高點奠定基礎，最終使納米機器人早日走入人民生活，造福全人類。

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