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人类首个微米机器人问世,比发丝细千倍,专家:或颠覆寿命长度

信息来源:jiqi.biz   时间: 2021-12-19  浏览次数:18

  2015年,谷歌科学家、奇点大学校长雷库兹韦尔(Ray kurzweil)预测:2020年,人类的免疫系统将由纳米机器人接管;到2029年,纳米机器人就可通过编程的方式对肿瘤、病原体等一系列人类免疫错误进行修正,还能配合3D技术打印器官,助力人类实现永生。

  6年过去,尽管库兹韦尔的预言还未完全实现,但纳米机器人的发展却已初见成效。

  01 人类首个“微米机器人”问世,10厘米可产100万只

  近日,世界顶尖科研期刊《Nature》发表论文指出,美国宾夕法尼亚大学联合康奈尔大学研究团队成功研发出全球首个微米机器人。其采用生产手机芯片时相同的工艺技术打造,厚度约5微米、宽约40微米、长度范围从40-70微米,比头发丝还细千倍,通过显微镜才能看到。

  据科研顶刊《自然》报道,它们是全球第一个尺寸小于0.1mm的机器人,可在高酸性环境和温度大的恶劣生存,还可以通过皮下针对注射进入人体各个部位。

  微米机器人技术的成功,为探索生物环境内的应用带来了可能。该项实验作者Itai Cohen教授认为,其一旦注射进人体后就像一个行走的“外科医生”一样,能配合医生进行高精确度操作,甚至可在分子层面对原子和细胞结构进行一系列的改造。再加上其使用的芯片制造工艺,可以快速批量生产,仅一块 4 英寸(10厘米)的硅片便可同时制造超过 100 万个行走微型机器人大军,这些都为微型机器人智能化打开了大门。

(图:显微镜下的微型机器人,来源康奈尔大学)

  02 微型机器人问世,衰老难题迎新突破口?

  研究成果一经发表,广泛引发了科学家们对si亡和衰老的热议。美科学家Cohen认为,此类技术或可帮助老龄人改善其残年生活状态,使其不再遭受老年退行性症状带来的落发、睡眠不佳以及关节等附带问题,还能有目的地在血液中移动,防止毒素堆积大脑卒中,大幅提升老年人身体健康水平。

  但考虑到现阶段的微米机器人功能有限,它们比其他游泳机器人慢,还不能感知环境,也缺乏综合控制。部分保守研究人员认为,其想达到“外科医生”的水平还有很长一段距离。而在生科领域,已经有一些人体固有机制被证实可提升人体健康生存时间,实现身体长寿。

(图:微米机器人结构图,来源康奈尔大学)

  重磅科研期刊《Nature》2019年曾对近百年来相对靠谱的抗老技术雷帕霉素、Senolytics和NAD前体进行综述,发现其大部分措施主要靶点都涵盖线粒体。作为人体的细胞能量工厂,线粒体是存在细胞中的一个微型细胞器,几乎产生人体生存所需要100%的能量三磷酸腺苷(ATP)且深度调控细胞代谢,影响细胞死亡和免疫响应等等。学界认为,找到缓解其随年龄逐渐老化的手段,或是破解衰老难题的关键。

  日本Bioagen根据《Nature》研究,联合国内外30余位遗传学、分子生物学领域一流专家对作用线粒体靶点的各物质进行实验,发现一组太岁提取物联合线粒体Mito成分制剂派络维,可积极改善老龄群体线粒体功能,放慢其变老速度,现已被国内市场引入。

  去年10月,据天喵等平台新入驻品类一览表预估,补剂派络维在近4000多个品类中表现亮眼,单月同比增幅达500%,现已作为前沿生科技术在日本各药房和伊势丹等商超流通,未来或致力攻克老龄问题。反观纳米机器人等技术究竟何时成熟并应用,还不得而知。

  03 微型机器人能否助力人类长生?

  如今,各国科研人员加速进入纳米机器人研究领域。3 月 24 日,我国哈工大贺强、吴志光教授团队发表论文表示,其通过设计游动微纳米机器人在生物体组织内输送药物,成功治愈实验动物组脑瘤。成果发表在 《Science Robotics》上。3月31日,美塔夫茨大学利用非洲爪蟾的细胞,创造了小型合成生命机器,其可记住的自己经历,在受伤时自愈。

(图:非洲爪蟾)

  早前,法科学家皮埃尔·索维奇、美科学家弗雷泽·斯托达特和荷兰科学家伯纳德·费林加也曾因“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。未来,随着新研究人员和企业家的不断入局,势必还会取得进一步进展。

  上个月,拼多多创始人辞职CEO, 给浙江大学捐款1亿美金用于生科技术研究,其中一项就是微型机器人。他表示,其进军的生命科学领域的目的之一就是为了大幅提升人类健康水平。

  1990年,我国科学家周海中在《论机器人》一文中预言:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的工作和生活方式,甚至帮助人类实现长生。现在离预言仅剩30年时间,人类究竟能否实现,我们拭目以待。

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