2011年11月22日,荷蘭科學(xué)家研制出一臺納米汽車機(jī)器人,它由一個分子組成,長度為1納米,即1米的十億分之一??茖W(xué)家把這臺納米汽車機(jī)器人放置在銅質(zhì)表面,以掃描隧道顯微鏡探針為電極,向銅面放電;接受多次電流激勵,它最終直線前行了6納米。許多科學(xué)家認(rèn)為它的研制成功意義重大,標(biāo)志著納米機(jī)器人(Nanorobots)時(shí)代的到來。
納米機(jī)器人的研制屬于分子仿生學(xué)的范疇;它以分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型,設(shè)計(jì)制造可對納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”。納米機(jī)器人的研發(fā)已成為當(dāng)今科技的前沿?zé)狳c(diǎn)。納米機(jī)器人潛在用途十分廣泛,其中特別重要的就是在醫(yī)療和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。
科學(xué)家根據(jù)分子病理學(xué)的原理已經(jīng)研制出各種各樣的可以進(jìn)入人體的納米機(jī)器人,有望用于維護(hù)人體健康。
2010年3月,由美國加州理工學(xué)院化學(xué)家馬克·戴維斯領(lǐng)導(dǎo)的一支研究小組,利用納米技術(shù)制成一種由鐵傳遞蛋白覆蓋的微型聚合物機(jī)器人,它可以找到很多不同類型的腫瘤的受體或分子入口。2010年5月,美國哥倫比亞大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)、加州理工學(xué)院等多所大學(xué)科學(xué)家組成的一支研究小組就研制出一種由DNA(脫氧核糖核酸)構(gòu)成的納米蜘蛛機(jī)器人,它們能夠跟隨DNA軌跡自如地啟動、移動、轉(zhuǎn)向和停止。這種納米蜘蛛機(jī)器人只有4納米長,比人類頭發(fā)直徑的十萬分之一還小。雖然之前的納米機(jī)器人也實(shí)現(xiàn)了行走功能,但不會超過3步。而納米蜘蛛機(jī)器人卻能行進(jìn)100納米距離,相當(dāng)于50步??茖W(xué)家們通過編程,使其能夠沿著特定的軌道運(yùn)動。隨著這種機(jī)器人的問世,科學(xué)家們打造可在血管中穿行、用于殺死癌細(xì)胞的先進(jìn)裝置的研究又邁進(jìn)一步。保加利亞科學(xué)院機(jī)械研究院于2010年11月發(fā)明了一種用于試管“人工授精”的納米機(jī)器人。這種名為“HYDROMINA”的納米機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了“人工授精”的全自動化,可以避免以往許多人為的操作失誤,還可以使“人工授精”的效率比過去提高100多倍。
目前,各主要軍事大國正在積極進(jìn)行納米機(jī)器人的研發(fā),并已成功研制出數(shù)十種納米機(jī)器人用的元器件。
納米機(jī)器人是如何消滅或使敵有生力量喪失戰(zhàn)斗力的呢?首先,將納米機(jī)器人應(yīng)用到傳統(tǒng)的武器技術(shù)裝備中去,通過改善其制造材料、制作工藝、指控系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)、運(yùn)輸和儲存方式,提高傳統(tǒng)武器技術(shù)裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能,加強(qiáng)傳統(tǒng)作戰(zhàn)手段的殺傷效能;其次,開發(fā)新的人體作戰(zhàn)手段和作戰(zhàn)方式,比如研發(fā)出能堵住人臉、鼻、口、眼的納米微型元件,或能粘住手、腳的納米微型元件等等;第三,通過對化學(xué)或生物體的改造或研發(fā),并將其注入特定的昆蟲體內(nèi),從而將這些帶有殺傷性的化學(xué)或生物體傳播到指定區(qū)域;第四,納米機(jī)器人在進(jìn)入敵人身體后,可通過自我復(fù)制或自我繁殖的方法迅速擴(kuò)散。受美國國防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局(DARPA)的委托,AV公司于2011年7月研制出一種用于偵察的納米蜂鳥機(jī)器人,它裝配不少納米級元器件;這款機(jī)器人被《時(shí)代》雜志評為2011年度五十項(xiàng)最佳發(fā)明之一。
在推動科技創(chuàng)新和進(jìn)步的同時(shí),納米機(jī)器人技術(shù)也存在風(fēng)險(xiǎn)和安全性問題。只有認(rèn)真地對待納米機(jī)器人的正反兩面,才能真正地使其造福人類。