奈米機器人看不見,但價值卻無法讓你視而不見

作者:趙小楠   |   2015 / 01 / 08

文章來源:網易科技   |   圖片來源:網易科技


在一個真正史詩級別的科技領域中,沒有任何一項革新技術比奈米機器人的出現更為舉世震驚。科學家們正在研發一種比人類頭髮更為精細的微型機器人,旨在當人類無法進行操作的分子層面上對原子和細胞結構實現一系列操作。

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只要工程師事先將整套操作流程的編碼錄入奈米機器人,它們便可在人體內輕而易舉地轉移,並修復以現有水平難以修復的最小細胞。奈米機器人作為數百萬之多的微型機械的一份子,主要是用於超精細層面上的快速構造以及治癒潛在病理。自從科學界正式研發並命名了此類微型機器人,我們人類已經可以做到數年前認為只有上帝才能做到的事。

將數以百萬的微觀機械合而為一,以實現通過人類分子結構解構自身。單是這一想法,足以令查爾斯王子(Prince Charles)和Elon Musk(創新前端的百萬富翁、CEO、現實生活中的鋼鐵俠)大驚失色。

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那麼,奈米機器人到底是摧毀還是拯救我們人類呢?事實上,這項尖端技術目前依然處於實驗研發階段,而並未應用於臨床診斷。然而,這一技術卻在眾多科幻電影中被視為極其寶貴的素材。其中最具代表性的是1987年的電影《驚異大奇航》(Inner Space),片中男主角Dennis Quaid自願參加一項試驗,通過奈米技術縮小自身,然後駕駛一座被縮小成水滴大小的實驗艙進入兔子體內,最終陰差陽錯進入人體血管。

醫學

奈米技術在醫學領域中的應用具有改變人類生命的重要前景。醫學研究者與潛在病人無不對這一革命性的發現歡欣鼓舞。相關人士表明,對奈米機器人的研發從未中斷,日後它們有望被植入人體內並以人工智能的方式消除病原體以及對單一細胞進行作業。這與化學療法的原理相似,針對癌症治療的試劑可以依附於奈米機器人進入癌變組織,利用奈米顆粒以一種不損傷周圍健康的細胞組織的方式來搜尋並消除癌細胞。

如果奈米機器人在未來能夠修復並維護人類的免疫系統,那麼我們很可能再也不會得病。因為它能夠24小時不間斷地在體內進行監測工作、先行評估疾病等級以及採取諸如輸送藥物等必要措施。例如,當感冒病毒被檢測出,奈米機器人便可主動打破此病毒分子層上的原子結構,從而抑制病情深入發展。這樣一來,潛在病人便不致產生打噴嚏、咳嗽等症狀。

藥物在人體內如何能夠按照既定軌跡直接並快速抵達目標區域,一直困擾著醫學工作者們,他們期待奈米機器人的出現可以帶來期待已久的答案。美國國防部DARPA(美國國防部高級研究計劃局)正致力於一項In Vivo Nanoplatform(體內奈米載體平台)項目,以幫助美國士兵快速診斷和治療多種疾病。這一舉措,可能會減少前線醫護工作者的需求,因為攜帶藥物的奈米機器人可以存在於每個個體體內並實現自主轉移。此外,奈米機器人也可用於顱內手術。由於大腦內毛細血管的複雜性與精細性,奈米機器人在微米級進行的操作在一定程度上可以降低手術風險。

人類2.0

奈米技術的價值並不僅僅體現為終結所有疾病。科學家和未來主義學家已在探索如何將其運用在人類生理機能的提升方面。

奈米技術的前驅羅伯特‧ 弗雷塔斯(Robert Freitas)已設計出一款名為Respirocyte的奈米機器人,它可以攜帶90億個氧分子與二氧化碳分子,為一般紅血球攜帶量的200倍。這一發明,使得人類在跑步時,得以全力衝刺整整15分鐘而體感並不疲憊。這一程度的供氧量也等同於人類能夠在水中自如憋氣長達數小時之久。

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就像肌肉組織被奈米機器人拆分並重組,以提供人類超強耐力與力量一樣,在微觀層面上,近視與牙齒也是可以得到矯正與改善的。另外,隨著人類的老化,失去活性的細胞、組織和肌肉群將不斷退化,奈米機器人可以依照給定的程序對這些目標進行修復、替換和調整。這意味著人類得以從本質上延長壽命,並保持身體機能與新陳代謝的穩定。

環境

如果你依然對奈米機器人抱有一絲猶豫,那麼不妨再想想其對環境的作用。當發生石油洩漏,若要想徹底根除其污染,往往需要耗費大量的人力、物力、財力。但是,對奈米機器人而言,它們可以以數以百萬位單位同時進行過濾清潔作業,並且它們能夠以最快的速度清除每一個污染物分子。在霧霾的城市或存在化學污染的工廠,將奈米機器人群投入到大氣中,污染物便很容易被其分解。

奈米技術的顆粒將會分解水運細菌,確保任何地方都存在無化學污染的健康飲用用水,不僅為水生生物提供安全可靠的生存環境,而且致力於人類衛生健康。當然,奈米機器人還有不計其數令人瞠目結舌的用途。小到衣物自動清潔、汽車自我修護,大到那些使用顯微鏡的科研人員能夠讓我們當​​下便可輕鬆掌握明天即將發生的大事。(趙小楠)

網易科技授權轉載》

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