纳米机器人

纳米机器人是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人。“纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。

1、简介

“纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。

纳米机器人

纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。

2、研制进展

纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。涉及的内容可归纳为以下三个方面：

①在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的联系。

②在纳米尺度上获得生命信息，例如，利用扫描隧道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。

③纳米机器人的研制。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，这种纳米机器人可注入人体血管内，进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安装在基因中，使机体正常运行。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置，第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。

3、人造肌肉

科学家发明的人造肌肉拥有很强大的力气，能够连续转动一个与其质量相同的物体1000多次，并且同大象的鼻子或者章鱼的四肢一样灵活。这种人造肌肉由碳纳米管制作而成，并通过一种电气化装置“纺织”成仿似被纱线缠绕的螺旋状，从而与人体的真实肌肉十分相似。

人造肌肉发明特别是那如纱线般的螺旋状可见纤维，比头发丝还要细上1000倍，这种人造肌肉还能敏捷活动，并且轮转与其同质量的物体2000多次。

4、材料简单

虽然这种人造肌肉还不能强大到可以推动汽车，但是新一代人造肌肉不仅制作简单，而且制作材料很便宜。最重要的是，它能够应用到日常生活的各个领域，例如可以被作为微小的阀门、定位器、泵、搅拌器、以及搜查毒品时所用的鞭毛。更为重要的是，它做工十分精密，且可以将任何微小物体推进血管中。这就可以实现纳米机器人真正进入人体内，为人类诊断治疗疾病。

纳米机器人可以被安置在小型的鳍片或者尾巴上，从而可以自动旋转，进而流进病人的血流中。这就意味着，纳米机器人在未来可以将药物直接带进人体内进行治疗，还可以杀掉体内的寄生虫，对癌细胞进行外科手术等。

5、医疗用途

在美国科幻大片《惊异大奇航》中，科学家把变小的人和飞船注射进人体，让这些缩小的“参观者”直接观看到人体各个器官的组织和运行情况。然而在现实中，科学家根据分子病理学的原理已经研制出各种各样的可以进入人体的纳米机器人，有望用于维护人体健康。

医用纳米机器人目前还处在试验阶段，大到长几毫米，小到直径几微米；但可以肯定的是，未来几年内，纳米机器人将会带来一场医学革命。

许多工程师、科学家和医生都认为，医用纳米机器人有着无限的潜力——而其中最有可能的包括：治疗动脉粥样硬化、抗癌、去除血块、清洁伤口、帮助凝血、祛除寄生虫、治疗痛风、粉碎肾结石、人工授精以及激活细胞能量，使人不仅保持健康，而且延长寿命。

6、军事用途

各主要军事大国正在积极进行军用纳米机器人的研发，并已成功研制出数十种纳米机器人用的元器件；纳米机器人部队将在一些实验室或生产在线整装待发。

首先，将纳米机器人应用到传统的武器技术装备中去，通过改善其制造材料、制作工艺、指控系统、制导系统、运输和储存方式，提高传统武器技术装备的战术技术性能，加强传统作战手段的杀伤效能；其次，开发新的人体作战手段和作战方式，比如研发出能堵住人脸、鼻、口、眼的纳米微型组件，或能粘住手、脚的纳米微型组件等等；再次，对现有的化学和生物体进行改造或研发出新型的化学或生物体，并将其注入到人造或杂交的昆虫体内，通过昆虫将这些带有杀伤性的化学或生物体传播到敌国军民的身体之中；最后，纳米机器人在进入敌人身体后，可通过自我复制或自我繁殖的方法迅速在敌方阵营中扩散。

有关专家认为：军用纳米机器人可以充当侦察工具，如“智能沙粒”或者“智能尘埃”。这些工具具有电子鼻的功能，只有沙粒那么大，可以分析周围环境、识别化学构成、向监督系统汇报。最终的侦察报告是非常全面的，将成千上万个电子鼻的数据进行梳理，每个纳米电子鼻的侦察范围只有1米，但是众多的电子鼻覆盖在有限的区域中，这些纳米点具有很高的侦察精度。