_感知_癌细胞的纳米机器人_李荔

北京科技报/2012年/6月/4日/第055版

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“感知”癌细胞的纳米机器人

记者李荔

在肉眼看不见的微观世界里，人类不可能完成的精细活，谁能去做？这就需要能操作细小到0.1～100nm（纳米）物件的一类新技术，即纳米操作技术。在中科院沈阳自动化研究所里，有这样一支精湛的研究团队，每天都在探索微观世界里的奥秘，试图为人类带来更多惊艳的新科技。

年仅32岁的刘连庆研究员就是该团队中青年骨干之一。十年前，刘连庆初到沈阳自动化研究所读研究生。当时，他的导师跟他说，我们要开辟一个纳米相关的前沿方向。当时的刘连庆，听到纳米，完全是一头雾水。不过，随后他导师的一句话，瞬间点燃了这个年轻小伙浓厚的兴趣。

“我们要研究一种能够精确操作分子、原子的纳米机器人。”刘连庆一听，这项技术一定很先进。因为学过化学的人都知道，组成物质最基本单元是原子，所有的分子都是原子的排列组合。如果某一天，我们能操作原子，那么我们就能制造新的物质。这是一项具有广阔前景的前沿技术，从此刘连庆便深扎于此数十年。

岁月如梭，早在2005年，刘连庆所在研究团队就组建出了我国第一套纳米操作机器人系统。近日，刘连庆及其合作者在国家自然科学基金的支持下，开展了基于纳米操作机器人的治疗淋巴瘤癌症靶向治疗差异机理研究，取得了新的进展。该课题主要针对癌症靶向治疗中，同一药物对有的患者有效，对有的患者非但无效还存在严重毒副作用的问题开展研究。

刘连庆解释说：“我们的基本思路是利用纳米操作机器人，在疗效不同病人病理细胞表面开展分子级别精密探测，通过对细胞表面受体蛋白密度和蛋白分子结合力的表征，揭示出产生耐药性差异的分子机理，进而完成针对不同病人的药物疗效提前预测，实现更加有效和更具针对性的癌症临床治疗。”

刘连庆说，在公众的意识里，纳米机器人一定非常小，肉眼根本看不到。其实，并不是这样的。目前，国际机器人学术界普遍认为，只要有一个维度能够达到纳米级别，这种机器人就可以称为纳米机器人。例如，从体积上讲，一个机器人的长和宽数值都很大，但高度却达到了纳米级别，这样的机器人就可以称为纳米机器人。而我们研究的“纳米操作机器人”是纳米机器人的一种，它的长宽高可能都远远超过纳米等级，但它的操控能力达到了纳米尺度，能够操作纳米大小的物体，比如可以搬动一个原子或者分子。

纳米机器人是伴随着纳米科技的蓬勃发展出现的，它是机器人领域新的分支。传统机器人多注重提高效率，多用来帮助人们完成人有能力但不愿意干的工作，比如焊接、搬运等枯燥、高重复性劳动；与传统机器人相比，纳米机器人更注重提升人的能力，主要去执行极端尺度下人们无法完成的工作，如原子精度定位、分子力测量等任务。

这项技术应用在医疗上，显然让人更值得期待。因为纳米操作机器人可以对细胞表面的蛋白进行感知和“手术”。比如，某些癌细胞表面存在一些特定的受体，这些受体可以引起后续的不良生物反应，利用纳米操作机器人可以将这些受体移除掉。同时，利用纳米机器人还可以对DNA 分子开展操作，实现特定碱基对的去除，达到基因改良的目的等等。

如今，随着科学院对年轻人的重视和培养，年仅32岁的刘连庆也开始指导自己的研究生。谈到研究生的培养，刘连庆说，导师和学生的关系是相互学习和相互促进的，应该相互给一些压力，促进学术水平的共同提高。

在科研上，他和他的学生有一个共识，“开创性工作，就要付出更多的艰辛和努力。在探索科技未知的过程中，并不是所有尝试都一定能成功。可以失败，但不能畏惧，只要有1%的希望，

就应该付出100%的努力。”