浅谈纳米机器人王清源

崔芙铭　陈威

摘 要：自从机器人技术问世以来，这项技术就得到了飞速的发展。同时，随着纳米技术得到快速发展，纳米技术与机器人技术相互结合催动了纳米机器人的发展。纳米机器人的发展使得机器人技术向着小型化和微型化发展。本文介绍了纳米机器人的出现和纳米机器人应用领域以及发展现状。

关键词：机器人、微型机器人、纳米机器人；

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：

爱因斯坦曾说过：“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军。”如今，我们对机器人的探索领域正走向微小型化发展，纳米时代正在到来。目前，有关纳米机器人的研究开发已经成为全球关注的热点。

纳米机器人的设想是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研究可编程的纳米机器人，也称分子机器人。

纳米机器人的发展过程

1959年率先提出纳米技术的设想是诺贝尔奖得主理论物理学家理查德-费曼。他率先提出利用微型机器人治病的想法。理查德？费恩曼在一次题目为《在物质底层有大量的空间》的演讲中提出：将来人类有可能建造一种分子大小的微型机器，可以把分子甚至单个的原子作为建筑构件在非常细小的空间构建物质，这意味着人类可以在最底层空间制造任何东西。从分子和原子着手改变和组织分子是化学家和生物学家意欲到达的目标。这将使生产程序变得非常简单，只需将获取到的大量的分子进行重新组合就可形成有用的物体。

1990年 我国著名学者周海中教授在《论机器人》一文中预言：到二十一世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

2010年7月1日，美国密西西比州的湾港，墨西哥湾“深水地平线”号的漏油被冲上海岸。在应对漏油事故等环境灾难方面，纳米机器人的效率远超过传统方式。

纳米机器人有着众多优点：利用原子和分子直接组装成的纳米机器人不仅速度、效率比常规机器人要高上许多，而且纳米机器人的应用范围广泛，功能特殊。制造纳米机器人可以节约材料和降低污染程度，这是现有机器人的研发制造所不能比拟的。纳米机器人的诞生无疑会给人类科技带来深刻的革命。

在21世纪，纳米科学技术将成为科学技术发展的主流。纳米机器人的发展是化学、物理、生物、工程、医学、材料科学等多门学科发展的结果，必将促进21世纪科学技术。然而，目前纳米机器人尚在研究开发阶段，但其潜在应用十分广泛。目前，纳米技术的应用领域主要是在医学和军事领域的应用。

纳米技术在医学领域的应用

在生物医学上，科学家们利用纳米技术制造纳米机器人，让它在人的血管网络中行动，进行巡逻和检查，以期这种纳米机器人能尽早发现异常细胞。而且这种纳米机器人可以对人体内细胞组织进行修复。它不仅可以完成早期诊断工作，更重要的是可以充当微型医生而发挥治疗作用，解决传统医生难以解决的问题。如：杀死癌细胞，疏通血栓，清除动脉脂肪沉积物等。

在人体内的纳米机器人还可以实时监测人体在不同条件下的各类信息，如不同时间人体内不同位置处的各类化合物的水平，从而形成动态图像，形成了一种新的医学成像方法。纳米机器人还可以用来为人体器官做手术、为脑部动手术等。

纳米机器人可以修复细胞与基因。在纳米计算机的操纵下，纳米机器人可以对原子逐个进行操作，修正D N A的错误，维护个别细胞的成分，从而达到对整个基因细胞的修复。

纳米机器人还能够清除体内垃圾、養护血管。纳米机器人进入体内，就会极具目的性地把这些有害物质清出体内，使人体恢复自然平衡。纳米机器人事先进入血管，仔细检查，并且一一修复那些脆弱血管，就可以防止诸如脑溢血等突发病症的发生。

纳米机器人可以经过电脑编程后，不由人的控制而自由寻找人体内有害的东西。因此，科学家正在努力制造出更多有效的纳米机器人对人体进行监控和追踪，从而能快速准确的诊断和解决病情。

纳米机器人在军事领域的应用

进入21世纪，一个国家的强大与其军事能力有着不可分割的联系，科技的发展也给军事武器来了一次不小的变革。俄罗斯著名军事专家伊万？契奇科夫曾预言：纳米机器人离我们的战场并不遥远，它们在世界范围将引领一场真正意义的战争革命，同时将推进作战模式、作战理念和作战方法的根本改变。

世界各国的军备竞赛已经延伸到了纳米领域，各国都在探索利用纳米技术进行军事装备的升级与改造。多国已经开展了有关纳米机器人在军事应用的探索。纳米机器人消灭或使敌人的有生力量丧失战斗力的方式主要体现在以下几个方面：首先，将纳米机器人应用于传统的武器装备中，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方式，第三，研制纳米武器，第四，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。此外，纳米机器人不仅可用于进攻，还能用于防御，而且防御的效能要远远强于其进攻效能。

美国国家安全实验室研制成的世界最小的机器人，其质量只有28g，该机器人装有类似坦克履带的行走机构使其能稳定高速行走。同时，该机器人上还装有信息处理用的高速微型处理器、摄像机、传声器及各种微型化学感应器。因此，该机器人可用于功能繁多的军事的，小至拆除地雷，大至军事情报的收集和军事目标的破坏。

新科技是把双刃剑：有益的科技行为可以造福人类；反之，则为祸。纳米机器人也不例外。尤其是当纳米机器人应用于军事领域当中。因此，美、英、德、以、日等国都着手从伦理、法律和社会的角度来研究纳米机器人的风险和安全性问题。如何让纳米机器人这把双刃剑有利于人类的一面更加锐利，而使其消极的一面对人类的伤害逐渐减少，这是需要深入思考的问题。

结束语：

我国的纳米机器人技术仍存在诸多问题，纳米机器人的安全性、可靠性、驱动问题、精密加工控制问题等都悬而未决。我国纳米机器人研究领域的国际技术交流与合作还不够充分，发展受限，因此，我国要想通过纳米机器人的研发带动纳米技术的整体蓬勃发展，还需要研究人员不断开拓创新，逐一解决研发中的各种问题，为早日突破纳米机器人技术占领世界技术至高点奠定基础，最终使纳米机器人早日走入人民生活，造福全人类。

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