納米機器人

◎ 杜錦湖

科學(xué)社會的發(fā)展有兩個方向，一個是宏觀方向，越來越巨大化。我們造衛(wèi)星、造火箭，都是在尋求巨大的力量。另一個則是微觀方向，越來越小。如果將微觀世界無限放大，會驚訝地發(fā)現(xiàn)它與宏觀世界結(jié)構(gòu)上極其相似，微觀世界里隱藏著解開宏觀世界秘密的鑰匙。

《西游記》里有一段故事，孫悟空變成一只蟭蟟蟲混進鐵扇公主的茶杯里，鐵扇公主不慎把茶喝下去，身體變小了的孫悟空在她肚子里翻江倒海，逼迫她同意借芭蕉扇。孫悟空的想法和1965年的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者理查德·費曼不謀而合。把一個小小的機器人送進病人腹中，醫(yī)生利用磁場在外部遙控著機器人，讓它在病人體內(nèi)潛行，精準地找到腫瘤生長的部位，將腫瘤細胞殺死，或者切斷給它們供血的血管。甚至，在更微觀的尺度上，找到病人體內(nèi)DNA的缺陷并修復(fù)它。這可能便是未來外科手術(shù)的操作方式。這種機器人，科學(xué)界將之稱為納米機器人。

納米是一個極小的長度單位，1納米的長度，相當于4個原子排列在一起。一根頭發(fā)的直徑大約是5萬納米。如果能夠?qū)⒁恍┦挛锏某叨瓤s小到納米級，很多事情就會變得輕而易舉。

理查德·費曼提出設(shè)想之后，世界各地的研究人員不斷努力，幾十年來取得了不小的突破。中國科研界在這方面也有不小的進展。

2005年，沈陽自動化所的研究人員操縱自主研發(fā)的“納米微操作機器人”，在一塊硅基片上刻出“SIA”三個英文字母，接著，又將一條100納米粗細的碳管移到刻出的溝槽里。2018年，國家納米科學(xué)中心的研究組與美國亞利桑那州立大學(xué)的研究組合作，共同實現(xiàn)了用納米機器人在活體血管內(nèi)完成藥品的定點輸送工作。

納米機器人的應(yīng)用，遠不止醫(yī)療領(lǐng)域。實現(xiàn)微觀尺度的操作，給工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域帶來的影響無疑也將是革命性的。對分子、原子進行重新排列組合，意味著納米機器人可以像魔術(shù)師一樣制造出任何物體。

這個魔術(shù)師，也許將在不遠的未來，成為我們的伙伴。