谷歌的新玩具來(lái)了。
在智能眼鏡、無(wú)人駕駛汽車(chē)、熱氣球/衛(wèi)星WIFI、人工智能等令人目瞪口呆的項(xiàng)目之后，許多人都很好奇，以搜索引擎起家的谷歌，下一個(gè)會(huì)玩什么新花樣？
現(xiàn)在，答案揭曉。不久前的"WSJD在線"全球技術(shù)大會(huì)上，谷歌X實(shí)驗(yàn)室生命科學(xué)小組負(fù)責(zé)人安德魯·康拉德透露，谷歌正在設(shè)計(jì)一種納米磁性粒子，這種粒子可以進(jìn)入人體循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行癌癥和其他疾病的早期診斷。
納米磁性粒子，聽(tīng)起來(lái)有些復(fù)雜，如果換個(gè)通俗的說(shuō)法，那么谷歌這個(gè)新項(xiàng)目其實(shí)還有另一個(gè)更耳熟的稱(chēng)呼--納米機(jī)器人。
納米機(jī)器人不僅是科幻作品中的?？?，在全球頂尖實(shí)驗(yàn)室里也已真實(shí)存在，只是由于技術(shù)成熟度不夠，一直沒(méi)能進(jìn)入應(yīng)用階段。如今谷歌重新將其帶入大眾視野，能夠?yàn)檫@項(xiàng)科幻感十足的技術(shù)帶來(lái)革命嗎？
小空間大作為
納米機(jī)器人的概念最早并非源自谷歌。目前比較普遍的說(shuō)法是，它由諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼在1959年一次題為《底層有很大的空間》的演講中提出。
理查德·費(fèi)曼認(rèn)為，人類(lèi)未來(lái)有可能建造一種分子大小的微型機(jī)器，可以把分子甚至單個(gè)原子作為建筑構(gòu)件，在非常細(xì)小的空間里構(gòu)建物質(zhì)，這意味著人類(lèi)可以在底層空間制造任何東西。
理查德·費(fèi)曼提出的微型機(jī)器概念，確切地說(shuō)應(yīng)該屬于納米操作機(jī)器人，即本身體積可能超過(guò)了納米級(jí)別，但所能操控的物體屬于納米尺度。如今谷歌正在研發(fā)的納米機(jī)器人，則是指自身體積在納米級(jí)別內(nèi)的機(jī)器人。
不過(guò)，不管是納米操作機(jī)器人，還是納米機(jī)器人，本質(zhì)上都是根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造的可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的"功能分子器件"，屬于分子仿生學(xué)的研究范疇。
雖然個(gè)頭小到分子級(jí)別，肉眼根本看不見(jiàn)，但納米機(jī)器人實(shí)際作用卻十分重要，其中最重要的就是醫(yī)療衛(wèi)生應(yīng)用--檢測(cè)消滅疾病。
這也是在眾多科幻電影中展示最多的一項(xiàng)功能：當(dāng)你感冒發(fā)燒，醫(yī)生不再是給你打針吃藥，而是在血液里植入納米機(jī)器人，這種機(jī)器人在體內(nèi)探測(cè)感冒病毒的源頭，并達(dá)到病毒所在處，直接釋放藥物殺滅病毒。
不只是感冒發(fā)燒，在同樣機(jī)理下，精確找到并殺死癌細(xì)胞、疏通血栓、清除動(dòng)脈內(nèi)的脂肪沉積、清潔傷口、粉碎結(jié)石等，都會(huì)是納米機(jī)器人這個(gè)"未來(lái)體內(nèi)醫(yī)生"的拿手好戲，這些功能中，每一項(xiàng)都有可能變革整個(gè)醫(yī)療行業(yè)。
更為不可思議的應(yīng)用，是將納米機(jī)器人當(dāng)作媒介，連接人腦神經(jīng)系統(tǒng)和外界網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為開(kāi)發(fā)人腦智力和潛力帶來(lái)無(wú)法想象的革命，徹底改變生活和工作方式，甚至是人類(lèi)本身。
現(xiàn)實(shí)難題
雖然想象無(wú)比美好，美國(guó)、日本以及中國(guó)一些研究機(jī)構(gòu)也都成功研發(fā)出了應(yīng)用于各種疾病檢測(cè)治療的納米機(jī)器人，但迄今為止，納米機(jī)器人技術(shù)依然停留在研發(fā)試驗(yàn)階段，還沒(méi)有哪個(gè)項(xiàng)目的成果真正進(jìn)入臨床。
谷歌的納米磁性粒子同樣如此，安德魯·康拉德坦言，雖然谷歌同時(shí)還在開(kāi)發(fā)一種磁性可穿戴式設(shè)備，用來(lái)計(jì)算這些納米粒子的分布，但對(duì)于如何引導(dǎo)粒子機(jī)器人到指定的目的地、或者綁定特定的目標(biāo)細(xì)胞，目前也還沒(méi)有成熟的解決辦法。
科研人員還沒(méi)有給納米機(jī)器人找到成熟精準(zhǔn)的"導(dǎo)航系統(tǒng)"。比起現(xiàn)實(shí)世界的城市或公路網(wǎng)絡(luò)，人體內(nèi)的靜脈和動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)要復(fù)雜得多，而且納米機(jī)器人如果不停留在人體內(nèi)，就必須為它找到合適的出口。
另外一個(gè)問(wèn)題同樣難住了科學(xué)家們，即納米機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)。納米機(jī)器人的體積已經(jīng)是分子級(jí)別，在這種情形下，制造一種更小的電池放進(jìn)納米機(jī)器人體內(nèi)變得極其困難。
即使成功制造出這種納米級(jí)電池，在當(dāng)前電池技術(shù)水平下，電能大小與體積直接相關(guān)，過(guò)小的電池體積也注定了這塊電池?zé)o法滿(mǎn)足納米機(jī)器人完成任務(wù)所需要的能量。
除了這些技術(shù)障礙，技術(shù)監(jiān)管和社會(huì)意識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)同樣不容忽視。谷歌的納米粒子機(jī)器人初步設(shè)計(jì)以藥片的形式提供，吞服到人體內(nèi)，就意味著將面臨比體外各種檢測(cè)儀器更嚴(yán)格的監(jiān)管力度。
而在人體內(nèi)24小時(shí)不間斷檢測(cè)數(shù)據(jù)的做法，也會(huì)讓谷歌以及納米機(jī)器人面臨不少質(zhì)疑。在此之前，谷歌等企業(yè)收集用戶(hù)隱私的行為已經(jīng)廣受抱怨，納米機(jī)器人深入人體，更容易讓人產(chǎn)生更為可怕的聯(lián)想。
突破方向
以上問(wèn)題導(dǎo)致納米機(jī)器人的現(xiàn)狀一直不溫不火，但這并非意味著納米機(jī)器人沒(méi)有未來(lái)。
技術(shù)層面，目前看來(lái)，導(dǎo)航系統(tǒng)的難題正在得到解決。研究人員已經(jīng)從內(nèi)部和外部找到了不少可以進(jìn)一步尋求突破的方案。
內(nèi)部的導(dǎo)航方案即納米機(jī)器人自帶傳感器。得益于納米技術(shù)的發(fā)展，傳感器如今的技術(shù)水平也有了質(zhì)的飛躍。為納米機(jī)器人配備化學(xué)或者光譜納米傳感器，就能夠探測(cè)并根據(jù)特定的化學(xué)或光感追蹤技術(shù)，找到正確的位置。
外部的方案更多，可以向納米機(jī)器人發(fā)射超聲波信號(hào)、無(wú)線電波、X射線，引導(dǎo)納米機(jī)器人的走向。當(dāng)然也可以采用谷歌的解決方案，使用配套的可穿戴設(shè)備，利用磁場(chǎng)來(lái)指引道路。
動(dòng)力系統(tǒng)的解決辦法則麻煩一些，有研究人員想到了利用血液中的電解液作為能力，通過(guò)納米機(jī)器人自身攜帶的化合物與血液反應(yīng)產(chǎn)生能量。還有研究人員提出可以使用核能，解決了體積和能量的矛盾，不過(guò)由于公眾對(duì)核能固有偏見(jiàn)，真正應(yīng)用中很難被采用。
現(xiàn)實(shí)社會(huì)的監(jiān)管和道德問(wèn)題看似很復(fù)雜，但實(shí)際上只要有合適的契機(jī)，同樣有可能快速取得突破。
"想想看，如果人們可以通過(guò)納米機(jī)器人系統(tǒng)自行完成醫(yī)療診斷測(cè)試過(guò)程，誰(shuí)會(huì)不希望更快地加入其中。這背后，又能產(chǎn)生多少新型的巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。"安德魯·康拉德說(shuō)。
當(dāng)然，這一切的前提，是有一個(gè)綜合所有最優(yōu)技術(shù)的、成熟的、臨床可行的納米機(jī)器人解決方案。