xenobots,可以用纳米机器人把分子强行拆散从而杀死病毒吗?
()当前制造出的微小型机器人,主要是采用生物学的特征,做的细胞改造,或者是大分子及化合物的改造。
纳米机器人的研究方向:事实上机械机构的机器人,是一定做不到纳米级大小不论是我们在科幻影视中看到的纳米虫,还是所谓的蚁人,这种科幻的题材让大家都觉得做到纳米级别的机器人,就应该是机械结构:带有电路板,甚至带有触角等等。
事实上科技已经很早就否定了机械结构制造微小型,乃至纳米级别大小的机器人。
科幻电影:纳米虫
机器人必然存在的结构组成:动力部分(能源)——控制系统(人们需要整个机器人干什么,需要下达指令)——执行系统(可以是手臂,可以是携带各类夹具设备)——躯干构成。
我们以工业机器人为例,做一个简单的说明:
人类知道机器人必然要求可控,并且根据设定好的程序,或者需求去完成目标。
因此,受限于机械结构本身的物理大小特性,希望依靠:CPU+电路板+各类外壳实现纳米级机器人肯定是错误的思路。
纳米机器人的研发方向在:大分子,化合物,以及人造细胞领域有很明确的突破1、使用氧化物特有的属性
如化合物的磁性,特殊蛋白附着性等特点,美国加州大学圣地亚哥分校和圣巴巴拉分校以及麻省理工大学制造的“纳米虫”,是使用的球型氧化铁颗粒连接在一起,形成一个30纳米“机器人”。这个机器人的优势,是可以在血液中存在,并且不会被免疫系统排斥,同时可以在肿瘤表面聚合。由于氧化铁的超顺磁性,可以让医生很快看到肿瘤在什么地方,对于肿瘤各个时期的诊断都非常有帮助。
《纳米虫入侵:《微型计算机》2008年 第17期》
2、人造生命机器人——Xenobots2019年底,科学家将非洲抓爪蛙的皮肤细胞和心肌细胞切开为两个部分,分别培养。而后将两者切开的细胞重组,形成一个全新的生命体,这个生命体既不是细胞,也不具有繁殖能力。只是一个一次性的活体细胞结构形成的生命体。
(1)在显微镜下,将细胞分割。
(2)表皮细胞结构与心肌细胞结构重新组合
(3)通过观测发现,心肌细胞能够自动的收缩,使机器人移动。根据计算机模拟生命机器人三位结构可以实现各类运动作态,用镊子和电极对这个新生成的细胞进行“电路改造”,设计外观。
(4)最终形成这五种机器人生命体。计算机进行的3维模型构建,红色及蓝色代表不同的功能区域。下面是实际的细胞形状。
这个称不上“细胞”的活体机器人,可以自由移动,直线以及环形移动,并且具有一定特性。
(1)具有动力来源,可以不吃不喝工作7天
通过心肌细胞的收缩,进行移动。不单单能直线前进,也能转圈。(2)物体操纵:这个活体机器人还具有物体操控的能力,有的机器人还能操纵物体。它们自发地将物体推向特定的方向。群体性推动物体
单个推动物体,可用于疏通血管,以及找到病变的细胞
(3)可以携带药物:进行靶向输送,定点狙击病变细胞我们都知道细胞本身是很小的,并且细胞膜的受体多数都是蛋白质。在药物研究领域,有一个专业的名称是“靶点”,也就是说,如果这个机器人能够在编程的操控下,找到已经被病毒感染,病变的系统,我们定向的投放药物,同靶点结合,定向狙击。理论上是在对人体损伤最小的状态下实现康复。
总结:目前纳米机器人还是在研究阶段,不过借助于AI技术(上面的生命体机器人就是借助于AI技术实现的细胞重组构建的生命体机器人)。未来会有更多微小的机器人服务于医疗领域。但这注定是一个漫长的验证过程。
希望定向的依靠纳米机器人分拆病毒,暂时做不到,这主要在于人类当前的生物医药领域的研究在细胞领域的发展要比病毒更高一些,毕竟病毒太小,而今人类都没有弄清楚病毒的最早来源。
需要攻克多少科学难题?
想要长生不老就要从人为什么会衰老这一根源出发去解决问题,只有从根本上找到原因才能够彻底解决这一世纪难题。目前有两种较为科学的说法,一是端粒学说,二是自由基学说。
端粒学说认为人衰老是因为DNA序列最后复制时会丢失,如果DNA序列丢失,那么细胞就无法再进行复制,细胞无法复制,细胞就不能实现更新,进而慢慢衰老,人也随着细胞衰老而逐渐衰老。所以,这种学说认为,只要我们能够找到端粒为什么会丢失,丢失在哪里,可能就会有解决长生不死的灵感和方法了。
自由基学说认为,细胞代谢产生自由基会使人衰老。因此,该学说认为,只要能够把体内产生的自由基清除,人类就会实现长生不老,当然,这还有很长的路要走,不是一时半会就能解决的问题。但科学家对此持乐观态度,所以,未来人们能够长生不老还是很有希望的。
那么,人类目前还不能过长生不老,自然界中有能够长生不老的生物吗?在逍遥游一书中就有对能够存活很长时间生物的介绍,有些甚至能够活到八千多岁,但对于能够长生不死的生物记述的却很少。其实,还真有一种生物能够做到长生不老,灯塔水母,这是已知的唯一能够长生不死的生物,它们会经历从幼年到成年,再由成年转变到幼年,如此循环往复,实现长生不死。但,显然,人类是不可能再由成年转到幼年的,所以灯塔水母长生不死的方法并不能够被人类所借鉴利用。
其实,想要做到长生不死道理很简单,只需要一直存活下去就可以了,我们也一直在进行着这个任务。全身各处的细胞每隔几年就会全部更新一次,使我们的身体保持活性,但这种更新并不能够一直进行下去,更新一定次数之后,便不再更新了,身体各项机能就会下降,进而死亡。我们没有办法抑制细胞的衰老,但我们可以通过科学来进行克隆,通过克隆技术来使身体各个器官进行更新状态,进而使人机体不会衰老,实现长生不死。