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神奇的微纳米机器人走进人体

科技部基础研究管理中心发布2018年度中国科学十大进展，纳米机器人入选十项重大科学进展第四名。福田敏男教授被称为“微纳机器人之父”，是北京理工大学教授、中国科学院外籍院士、2020年IEEE总主席，也是中国机器人峰会学术委员会专家，在第五届中国机器人峰会上，他为我们带来了“微纳米机器人”专题演讲，带来了最前沿的科技理论和研究成果，送上了一场智慧交融的科技盛宴。利用纳米医学机器人实现对人类重大疾病的精准诊断和治疗是科学家们追逐的一个伟大的梦想。“用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人”是今年发布的中国科学十大进展中唯一上榜的机器人研究项目。多年前，福田敏男教授就坚信微纳技术是未来10到20年最有潜力的技术之一，将会成为机器人技术获取长远发展的一块“敲门砖”，并一直致力于“微纳米机器人”领域的研究。福田敏男教授出席过第三、四、五届中国机器人峰会，作过主旨报告，受邀参加过高端访谈，还参加过跨界巅峰对话，可谓是与峰会有着不解之缘。在第五届中国机器人峰会上，福田敏男教授带来了研究报告——《Micro bio-cell robotic manipulation》，用生动形象的比喻诠释了纳米机器人与纳米切割机等专业技术应用：“可以制造直径如头发丝一般的纤维用于生物领域。”这些最前沿的技术可以用来进行细胞研究、细胞组装、器官再造等技术，与人类健康息息相关，可以造福人类。让我们随着这位机器人界老顽童的脚步，一起重温一下这个神奇的微型生物细胞机器人世界吧~ 仿生灵感来自于人也造福于人 “微纳米机器人它的旋转是可以进行调节的，就像我们的手臂一样，它是能够通过关节的调整转动，进行速度的调整，所以这个机器人是根据仿生系统制造出来的。”福田敏男用视频生动讲解，通过仿生系统制造的微纳米机器人更具灵活性，其功能也更具独特性。中国科学院外籍院士福田敏男 “通过这种纳米的技术，微米的机器人，我们可以有很多的应用。”福田敏男讲解到，可以应用于生物学、机电一体化、细胞工程学等领域，这些领域的应用可通过控制碳管对微小细胞进行操作，根据功能的需要，可对细胞进行切割、组合、重构，编织出一个新的形态，达到想要的功能应用。而这些应用也有利于相关医疗技术的突破，造福于人类。神奇当微纳米机器人走进人体 “它是一个微型电动机，可以置入到我们身体当中，是非常小的。”在福田敏男看来，微纳的神奇之处在于其小，小到可以自由穿梭于人体，并可对细胞进行一系列的操作。 “你可以看到它其实直径是1毫米，它其实就是跟一根头发的粗细差不多。然后在这边，我们可以加入一些元素，在纤维当中置入，这是一个非常细微的操作，这也是我们现在应用于生物学领域的。” 福田敏男进一步讲到微米机器人在人体细胞中的操作，“在你皮肤上有细胞，身体当中有细胞，我们可以在不同局部的细胞当中实现控制或者操作。” 福田敏男表示“我们也可以通过这种毫米、微米的技术实现细胞的刺激以及基因的操作这样的方面的一些应用，在这里面，我们还可以进行细胞的重构。我们可以进行输入和输出，来达到我们想要的细胞功能及其表达形式。所以我们需要进行一些控制工艺流程，来更好的控制我们的输入和输出。” 谈到控制工艺流程，福田敏男讲解到“我们是要进行一些基础性的研究。比如我们首先要了解细胞的组成，比如说基因的这个传递，以及固定，这些都是要进行特殊控制的流程，需要根据以往的经验来进改善；在进行细胞的组装的时候，也会涉及到切割力。通过这种切割力的计算，我们可以了解到最适用的技术或者控制技术是什么；我们要进行更好的操作，我还需列出了一些操作任务，以及它的一些问题，当然我们的解决方案就是微米、毫米的技术。” 众智三剑合璧共探微纳米机器人 “3D细胞结构，就像这里我们所看到的，我们可以进行一个复制的工作。”福田敏男谈到3D细胞结构时表示，3D的细胞组装，可以采用光子互联作为基材，在芯片上也可以实现我们想要做的结构，而整个的这个芯片尺寸大概在110微米。 “我们这边可以将这种结构衍生出各种不同的可能性。所以我们需要用生物学的方式来进行更多工程上的研究，我们既需要生物学的专家，医学专家，同时也需要工程方面的专家，三个团队结合在一起进行这个研究。缺了任何一个团队，我们都没有办法去完成这样的一个项目。因此，这里我们是需要有在医学，在生物学，还在工程学方面的研究人员，并且也要各个不同的技术来共同实现我们在生物机器人科学方面新的进展！”福田敏男表示，微型生物细胞机器人的探索需要集众智汇众力，各方面人士共同推进发展。科研他是认真的，生活他是活泼的，福田敏男用其特有的方式在向更多的人分享着其在微纳领域里的奇妙之旅，也吸引着更多的人一起进行探索，让我们期待福田敏男下一次的到来！

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