科技名词

纳米机器人

nanorobot

定义：应用仿生学原理设计制造的、由纳米尺度部件组装的机器人。

学科：生物物理学_纳米生物学_纳米生物器件

相关词：机器人 纳米生物器件 纳米分子马达

【延伸阅读】

纳米机器人是指体积在纳米级别（通常1到100纳米）的微型机器人。它的研制属于分子仿生学的范畴，其设计与制造涵盖了物理、化学、生物、力学、材料学、微纳制造、微机电系统、机器人学、生物工程、生物医药、临床医学等诸多学科。纳米机器人可以通过自主行走、筛选、识别、传输、操作等基本动作进行一系列精确的操作。

纳米机器人的工作原理可以分为“受控自组装”和“分子机器”两类。自组装是指各种纳米粒子（包括生物片段）之间的自我排列和组合，部分自回路信号即可驱动这一过程。分子机器则涉及在分子水平上的多种操作和构建不同结构的机器，这些结构可以加工、移动、传输和存储物质。

纳米机器人广泛应用于医药、环境、安全、军事、电子等领域。在医学领域，它可用于药物运输、病毒检测、组织修复等，能够在人体内进行高精度的靶向治疗。在环境领域，它可用于环境清洁、废水处理等，例如提取和汇集特定有害物质，实现废水的分离、净化等。在国家安全、军事领域，它可用于防御恐怖袭击、监测空气质量、探索未知地区、提升运载火箭推力等。

如今，在纳米机器人研究方面，我国已经位列世界的第一梯队。国家纳米科学中心聂广军研究员及其团队研制出用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人，被美国《科学家》（The Scientist）杂志评选为2018年世界四大技术进步，并入选了2018年“中国科学十大进展”。武汉理工大学官建国教授团队研制的注射式磁驱动溶栓纳米机器人，在世界范围内首次实现动物体内安全的溶栓，为心血管疾病的安全靶向治疗奠定了基础。哈尔滨工业大学和中国科学院沈阳自动化所的科研团队也通过纳米机器人实现精准送药，在脑胶质瘤靶向治疗方面取得突破性进展。

目前，纳米机器人还不能像宏观尺寸的智能机器人那样具备感知、决策和执行要素，仍存在着结构简单、功能有限、智能化欠缺等问题。但是，随着软物质材料、微纳增材制造和人工智能的兴起，纳米机器人也在从单一结构功能化，向着适应微尺度复杂环境和多任务需求的多功能化、智能化方向发展，未来必将在更多的领域里发挥更加重要的作用。