你持續發燒，但醫生既沒有給你開藥，也沒有打針，而是提供了一種特別的醫療方式——往血液裡植入一種微小的機器人。這種機器人探測到發燒原因，搖曳著一對尾巴狀的附加物，遊過了動脈和靜脈，運行到適當的系統，直接對感染部位進行治療。

　　這聽起來像是科幻小說。但一個好消息是，可能不久之後，這種新型機器人就能應用於實際的醫療程序中。全球的工程師們正致力於設計這種「納米機器人」，並最終用於治療從血友病到癌症的所有疾病。

　　有時候，小比大好

　　1959年，美國加利福尼亞理工學院教授理查德·費曼向全世界的工程師發出了挑戰。他寄希望於有人設計出一種超小電動機，能放入邊長0.4毫米的立方體中。這樣，工程師們能夠開發出新的生產方法，用於新興的納米機器人領域。

　　翌年，比爾·麥克裡蘭製造出了合乎規格的發動機，要求獲得獎勵。雖然麥克裡蘭並未能設計出新的生產方法，費曼還是獎勵了他。

　　挑戰是艱巨的。人類的血液循環系統由靜脈和動脈構成，極端複雜，一個可行的納米機器人必須又小又靈活，才能在裡面暢通無阻。同時，還要攜帶藥物治療或微型工具。假設納米機器人並非永遠留在病人體內，它還必須找到出口。

　　在面臨的所有問題中，導航機制是科學家們尤為重點考慮的。關於導航的各種研究方案都包含了積極和消極兩面，研究者的目光集中在兩處：外部系統和機載系統。

　　外部導航系統將納米機器人定位到正確位置的方法有很多，其中一種是向患者體內發送超聲波信號，以檢測納米機器人的位置，並指引它去目的地。其他探測納米機器人的方法包括放射性染料、X射線、無線電波或熱量等。機載系統又叫內部傳感器。一個帶有化學傳感器的納米機器人可以探測並根據特定的化學品追蹤，找到正確的位置；而帶有光譜傳感器的納米機器人則能夠從周圍的組織上採樣，對樣本進行分析，找到正確組合化學品的方法。

　　引擎何來？

　　和導航系統一樣，納米技術專家們也需要從內外兩方面來考慮為機器人提供動力。一些設計使得納米機器人能夠利用患者身體來產生所需動力；另一些則讓機器人自帶動力發生裝置；此外，還有一些設計則選擇在患者體外，為機器人提供動力。

　　納米機器人可以直接從血流獲取能量——一個配有電極的納米機器人利用血液中的電解液就可以變身為一節電池。此外還可以通過化學物和血液的燃燒反應產生能量。納米機器人可以攜帶少量化學物，這些化學物與血液結合，就能變成一種燃料。

　　人的體溫也可以產生能量，這就是所謂的「塞貝克效應」，但這種方式需要有溫差才能實現。將兩種不同的電導體在不同的溫度下相互連接時，電導體會變成熱電偶，這兩種物質之間會因溫度不同而產生電壓差，從而產生能量。但真實情況是，要想在人體內形成溫差十分困難，這也只能暫時成為假想。

　　儘管製造一種小到足以放進納米機器人體內的電池是有可能的，但這種方式也不太被看好。因為電池所能提供的能量和其本身的體積及重量有關，一個很小的電池不足以保證納米機器人所需的全部能量。另一種選擇是利用核能，無疑這種想法讓很多人感到不安——雖然這種情況下的核物質所需很少，並且一些專家認為，其安全性容易得到保證，然而，公眾對於核能的固有偏見，讓這種方式最不可能被採用。

　　讓我們來看看外部功能系統。可以通過一根線，將納米機器人和外部世界的能量源相連。這根線既要很牢固，又要保證在人體內可以自由移動，且不會對其造成傷害。這種物理意義上的連接線可以通過電能或者光能為機器人提供能量。光學系統利用光纖的光，再轉化成機器人內部的電能。

　　如果不使用有形的連接線，則可以利用微波、超聲波信號以及磁場。微波最不可行，因為患者的身體會吸收微波，使體溫提高，從而損害組織。帶有壓電膜的納米機器人可以收集超聲波信號，並轉換成電流。利用磁場系統，可以或者直接操控納米機器人，或者以之引導機器人內封閉電路裡的電流。

　　在血液中自由馳騁

　　如果納米機器人不被設定為隨血液流動而流動，那麼它就需要有一種動力使其在人體中移動。

　　有時，納米機器人需要逆血液流動方向移動，因此動力系統必須足夠強勁，並因其大小而異。另一個必須要考慮的因素是機器人的設計要保證患者安全，移動系統不能給病人造成任何傷害。

　　一些科學家正在研究微生物體系，希望能從中得到靈感。比如大腸桿菌，通過舞動尾巴一樣的鞭毛，可以向任意方向自由移動。類似的還有纖毛，靠划動纖毛，草履蟲可以在水中自由馳騁。

　　以色列科學家發明了一種微型機器人，只有幾毫米大小。這種機器人借助細小的附屬肢體在血管中附著和移動。科學家們在病人的體外製造磁場來操控這些附屬肢體的動作。磁場能使機器人的肢體振動，並且在血管中運動。

　　科學家們希望這種相對簡化的設計能創造出更小的機器人。

　　其他發明聽起來更加不可思議。人們可以利用電容器來產生磁場，使導電液體從電磁泵的一頭噴射到另一頭。這種情況下納米機器人的移動看起來就像一架噴氣式飛機。小型的噴氣泵甚至可以利用血漿來移動納米機器人，當然這種泵和電磁泵不太一樣，它必須是可移動的。

　　還有一種納米機器人移動的方式是通過振動膜。通過膜的交替收縮和擴張，納米機器人可以產生微弱的動力。對於納米機器人來說，這種微小的動力已經足夠使其移動。

　　未來的體內醫生

　　按照設想，這些通過顯微鏡才能看到的納米機器人，將能夠治療很多疾病。

　　雖然只能攜帶很小劑量的藥品或小型設備，但很多醫生和工程師認為，精確地使用這些工具將比多數傳統治療方法更加有效。比如，很多人都知道，由於抗生素在病人的血液裡流動時會被稀釋，只有一部分能到達感染的部位，因此，為提高患者免疫能力，醫生需要為患者注射大劑量抗生素，不可避免地帶來副作用的困擾。然而，納米機器人(或一組納米機器人)可以直接前往感染部位，提供小劑量卻有效的藥物治療，相應減少藥物的副作用。

　　有些工程師、科學家以及醫生認為，納米機器人的應用有著無限潛力——而其中最有可能的包括：治療動脈粥樣硬化、抗癌、去除血塊、清潔傷口、幫助凝血、祛除寄生蟲、治療痛風和粉碎腎結石。以治療腎結石為例，納米機器人可以攜帶小型超聲波信號發生器，通過直接發射頻率粉碎腎結石。

　　正因此，世界各國的科研小組一直不斷致力於研製第一代醫用納米機器人。這些機器人小到直徑1毫米，大到長2厘米，但目前都處於試驗階段。未來幾年內，納米機器人將可能帶來一場醫學革命。醫生可以利用細菌般大小的機器人來治療從心臟病到癌症的各種疾病，那些機器人將比目前這些要小得多。這些機器人可以單獨或者成組地工作，來根除疾病或處理其他狀況。有人相信，未來會出現一種半自動的納米機器人，通過植入人體，定期為人檢查身體，以應對一些突發疾病。和此前那些應急治療不同，這種機器人將永遠留在病人體內。

　　納米機器人技術的另一項應用潛能是，它可以再造人類的身體，使其百病不侵，增強人類體能，甚至提高人類的智商。這聽上去很熟悉，不是嗎？爭議不斷的干細胞和克隆技術正是同一思路。理查德·湯普森博士過去是一位倫理學教授，曾撰文討論納米技術的倫理寓意。他認為最重要的工具是傳播，社區、醫療組織以及政府必須趁納米工業尚處於起步階段，而深入研究其可能帶來的影響，這一點十分關鍵。

　　會有那麼一天，成千上萬的微型機器人在我們的血脈中穿梭，為我們調整機能、治療傷口、淤青甚至疾病嗎？有了納米技術，這一天看上去並不遙遠。