20世紀60年代上映的電影《神奇旅程》講述了這樣一個故事：一名科學家的腦血管受損嚴重，命懸一線。幾名美國醫(yī)生被縮小成幾百萬分之一，然后被注射進這名科學家體內進行血管手術。

　　幾十年過去了，電影中描述的科幻場景，正一步步走進現(xiàn)實。哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合哈爾濱醫(yī)科大學歷時多年，研發(fā)了納米機器人。這款機器人能鉆進血管，定點投放藥品，提高治療效率。

　　如今，這兩所高校研發(fā)的納米機器人已進入動物實驗階段。中青報·中青網(wǎng)記者近日來到哈爾濱工業(yè)大學醫(yī)學與健康學院，實地探訪納米機器人背后的故事。

　　這項研究幾乎涉及所有學科

　　采訪中，哈爾濱工業(yè)大學醫(yī)學與健康學院教授、博士生導師賀強拿著一個實驗室中常見的燒瓶，向記者介紹納米機器人的外觀。他說，納米機器人和燒瓶類似，有圓圓的肚子、細細的脖頸。之所以設計成這樣，是為了裝更多藥品，并便于在血液中運動。這款機器人長約200納米，比我們的頭發(fā)絲還要細很多。

　　這款用肉眼都難以看清的機器人，用傳統(tǒng)方法加工制造肯定不行。“因為它太小了”，賀強說，要從原子和分子層面入手制作。

　　與制作人形機器人用到的金屬材料不同，制作納米機器人需要用到蛋白質、磷脂等原料，也會用到高分子材料。這些材料是經(jīng)過國家市場監(jiān)督管理總局批準，明確可以用作藥物載體的。

　　賀強說，這些材料并不是遙不可及，有的也可以從生活中常見的食品中提取，比如雞蛋。蛋黃可以提取卵磷脂，某種程度上說，可以用來做納米機器人，“這從源頭上解決了生物相容性的問題”。

　　采訪中，賀強給記者拿了一管完全處在液體中的納米機器人，顏色呈現(xiàn)深灰色。據(jù)悉，這種顏色和它的制作原料有關。

　　人形機器人靠電池提供動力，納米機器人靠什么？賀強說，血液中的葡萄糖能驅動機器人運動。納米機器人上帶有一種特殊的酶，這種酶能和葡萄糖發(fā)生反應。

　　因為材料的特殊性，納米機器人還能感知酸堿，并向偏酸的部位移動?！澳[瘤部位比較酸，這個時候，納米機器人就能感知到酸的梯度，并順著梯度直達病灶。”

　　從材料選擇，到制作工藝，再到用途，納米機器人注定離不開多學科交叉。賀強說，這項研究涉及了幾乎所有學科，特別是數(shù)學、物理化學、生物、力學、工程技術，甚至醫(yī)學影像。

　　本科、碩士、博士均學化學類專業(yè)的賀強，2010年來到哈爾濱工業(yè)大學工作，并投身研究納米機器人。他對科幻類的東西很感興趣，“就想知道到底什么是納米機器人、我們怎么才能做出來”。剛開始研究時，他遇到了各種各樣超出自我認知的問題。

　　他舉例說，自己對能量轉化內在的原理不太清楚時，就去找數(shù)學力學方面的專家或者理論物理方面的專家；試驗裝置不會設計，他就去找機械工程專家；控制代碼不會敲，他就去找控制學科的專家。提到與哈爾濱醫(yī)科大學合作，賀強說：“我們之間最重要的就是影像學方面的合作，第一，我們沒有那么專業(yè)的設備，第二，影像學的東西比如超聲，我們剛開始是看不懂的?！?/p>

　　現(xiàn)在，賀強已經(jīng)鍛煉得能看懂不復雜的超聲圖?！耙驗檫@是必備的一個技能，總得有一個自己的判斷?！?/p>

　　與傳統(tǒng)治療手段相比優(yōu)勢明顯

　　多學科交叉融合背景下生產(chǎn)的醫(yī)用納米機器人，終極目的是高效治療疾病。與傳統(tǒng)治療手段相比，納米機器人有哪些優(yōu)勢？賀強團隊成員、哈爾濱工業(yè)大學博士黃洋用一套玩具，向中青報·中青網(wǎng)記者解釋了納米機器人的優(yōu)勢。

　　這套玩具包括賽車道、小球、小車等。黃洋說，可以把擁有多條車道的賽車道想象為一整條血管，血液流動的過程就像賽車道上的賽車一樣，“一層一層往前流”。

　　賽車道上有個黃色的橡皮泥，占據(jù)了3條車道，就像人體內的血栓。目前，常規(guī)的溶栓手法是吃藥。藍色的小球相當于溶栓藥，它順著賽車道向下滑動時，只有兩三個球能接觸到黃色橡皮泥，也就是血栓，大多數(shù)小球滑下去了。換句話說，大多數(shù)溶栓藥是沒有和血栓發(fā)生作用的。

　　納米機器人能很好解決這個問題。黃洋說，可以把小車比作納米機器人。在外界作用之下，大量小車能依附在黃色橡皮泥上。換句話說，這些小車上面的溶栓藥便能全部作用于血栓，取得更好的治療效果。

　　上文提到，人體內如果長了腫瘤，病灶部位的酸堿度通常低于正常組織，呈弱酸性。納米機器人便能循著“味道”，一點點找到病灶。賀強說，與腫瘤不同，人體內如果長了血栓，就相當于河道內突然多了一塊石頭。雖然石頭阻礙了河水流動，但酸堿度不會發(fā)生變化，也就不會為納米機器人提供指引。

　　這時，就需要額外給納米機器人一個“方向盤”——磁場。在醫(yī)學影像的助力下，計算機可以規(guī)劃一個路徑。在磁作用下，可以將納米機器人引導到血栓位置。“就像我們現(xiàn)在用手機打車一樣，你打車的時候，后臺會給你規(guī)劃出幾條合理的路線?！辟R強說。

　　除了“定點投送”，賀強說，納米機器人還能將藥物送到病灶細胞中。

　　“按照醫(yī)藥界國際大公司公布的結果，我們每年研發(fā)的藥物里大約90%沒法走到最終的臨床試驗，原因是解決不了藥物不溶于水的問題。”賀強說，納米機器人可以進入細胞里。如果一款藥品需要作用到細胞核，“那我直接運到細胞核，藥品就直接跟細胞核作用了”。

　　說到底，納米機器人就是一個運輸藥品的工具。

　　與納米機器人的體積相比，一個血栓或者腫瘤的體積要大得多。有人會有疑問：納米機器人裝載的藥品是否杯水車薪？賀強解釋，這是一個“集群作戰(zhàn)”的過程。這就跟平常人們去旅游景點看的無人機表演一樣，所有的機器人要一起配合，才能發(fā)揮最大作用。

　　目前，賀強團隊研發(fā)的納米機器人已經(jīng)處于動物實驗階段。據(jù)介紹，哈工大還成立了實驗動物福利倫理委員會，動物實驗均須通過該委員會審批。

　　哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院超聲醫(yī)學科主任、教授、博士生導師冷曉萍此前接受媒體采訪時表示：小動物深靜脈納米機器人溶栓實驗，治療效果非常好。

　　還有更多用途正在研究中

　　納米機器人不光能溶栓、治療腫瘤，還能發(fā)揮很多作用。

　　黃洋說，對于骨折患者來說，納米機器人可以攜帶刺激因子到骨折部位釋放，加快骨骼再生；對于牙齒反復發(fā)炎腫痛的情況，含有納米機器人的漱口水，可以將具有殺菌作用的銀離子釋放到牙髓處，起到快速殺菌消炎的作用。

　　“還有就是我?guī)е鴮W生開了一個新方向——腦機接口。”黃洋說，目前的腦機接口研究中，有的是侵入式的，有的是半侵入式的，需要通過外科手術，植入電極。大腦是十分精密的器官，這類傷口長時間開放，很容易產(chǎn)生炎癥。納米機器人可以導航到腦部指定位置，然后通過磁與外界通信。這樣就不用安裝侵入式設備了。

　　無論是治病還是用于腦機接口的通信，完成使命的納米機器人最后去哪了？“它能在體內降解掉，生成一些有機的小分子，通過腸道排泄出來?！辟R強說，納米機器人的用料是安全的，且在國家允許的范圍內。操控其運動的磁強度也遠遠低于核磁共振的強度，“相當于我們手里頭玩的那個磁鐵的強度”。

　　“但真正走到臨床階段，還有很長的路要走?！辟R強說。

　　納米機器人已經(jīng)成為世界多國的研究重點，且取得了不少成果，醫(yī)用是其主要應用方向。2013年6月，日本東北大學的科學家研制出一種由生化驅動的可以摧毀癌細胞的納米機器人；2017年8月，英國杜倫大學、美國萊斯大學和北卡羅萊納州立大學的科學家研發(fā)出一種被光激活的納米機器人：當被光激活后，這種納米機器人可以在數(shù)分鐘內鉆入癌細胞并殺死它們；2018年1月，德國慕尼黑工業(yè)大學的科學家研制出一種由電場驅動的用于醫(yī)學診斷和藥物開發(fā)的高效納米機器人……

　　賀強回憶，自己剛來哈爾濱工業(yè)大學工作時，世界上做這方面研究的課題組不多，“現(xiàn)在，光我們國內差不多就幾百個甚至幾千個團隊做這方面研究?！?/p>

　　據(jù)他了解，復旦大學、武漢理工大學、南方科技大學、南京師范大學、北京航空航天大學等高校，均有團隊從事這方面的研究?！拔覀兪菄鴥容^早開展這項研究的團隊?！?/p>

　　中國科學院、英國皇家學會等國內外科研機構，給予賀強團隊較高評價。

　　這項研究費時費力，短期內很難見到成果。賀強呼吁，廣大科研人員、企業(yè)、高校能沉下心來，給予這類研究更多耐心與支持。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 楊雷

　　來源：中國青年報 2026年06月26日 05版