金秋時節，黃浦江畔頂流匯集。10月30日至11月1日，第三屆世界頂尖科學家論壇在上海舉行，包括61位諾貝爾獎得主在內，近140位諾貝爾獎、圖靈獎、菲爾茲獎、沃爾夫獎、拉斯克獎等全球頂尖科學獎項得主出席。

在第三屆世界頂尖科學家論壇的科學前沿話題講堂中，英國皇家工程院院士楊廣中、中國科學院上海應用物理研究所物理生物學研究室主任、中科院院士樊春海暢想了新型醫療機器人的未來。醫療機器人是一個億元級的細分市場并被各國看好，而中國巨大的醫療機器人市場更是廣受重視。隨著世界范圍的老齡化到來和人們對健康快樂生活的追求，醫療機器人產業將迎來爆發點。

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未來醫療機器人長啥樣？

在醫療需求愈發龐大的當下，醫療機器人被廣泛用于腹腔鏡手術、骨科手術等，還有一部分用于腔內、腔外手術等。楊廣中明確地指出：“醫療機器人可以通過微創手術，解決我們面臨的某些根本問題。”

楊廣中揭曉了最新型機器人的特點：

首先，下一代機器人會很小，這樣就更容易進入手術部位；

其次，它們變得更敏捷了。

如何定義敏捷？我們可以想象一下，這些“代替”醫生雙手的機器人，不僅擁有靈活的“手腕”，甚至加入了更具控制能力的“肘部”，楊廣中稱之為“超靈敏儀器”。因此，它們可以在更廣的范圍內運作。

不過，當醫療機器人遇見人體中那些“折磨人”的通道，諸如血管、支氣管、胃腸道等，儀器制造、通行、體內導航難度會更大，與之相適應的蛇形機器人也在不斷開發和完善。

醫療機器人在成為醫生靈活的手的同時，也自覺承擔起“你是我的眼”的術中角色，這也是機器人技術未來的發展方向——

首先，它能為我們提供一致的組織探針，確保在環境組織探針運轉的環境下，獲得的圖像能夠保持一致；

其次，機器人能夠以雙波長顯微鏡的成像效果提供更多的動態信息，提供更有意義的臨床信息以協助臨床決策。

使用機器人輔助的關鍵意義在于，不僅確保了手術過程的準確性、一致性，更重要的是，能夠看到人原本看不到的深層信息。

“這些微型機器人可以與不同的微型制動器結合使用，服務于基因組槍記憶執行程序的微型儀器。”也許在不久的將來，一些簡單的計算需求也可以融入醫療機器人的開發過程之中，“機器人的體積變得越來越小，與此同時，它們也變得越來越智能。”

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DNA納米機器人啥時出現？

當我們把機器人變得越來越小，如何選擇新材料與新方法？生物混合機器人和仿生機器人的前景又如何？當出現微米、納米機器人時，這些“小家伙”的合作如何展開？

科幻大師阿西莫夫在《奇異的航程》中設想，通過物質縮小術，讓醫生乘坐潛水艇進入人體治療疾病。雖然物質縮小術在現行的科學體系內行不通，但制作DNA納米機器人，有望起到“人體醫生”的作用。

樊春海院士在演講中提到，經過幾十年的努力，現在人們可以制造非常復雜的分子機器。但就細胞而言，這些基于有機分子的機器不能在溶液表面或者是人體細胞內發揮作用。天然生物分子機器中的蛋白質在細胞內以高度保守的方式組裝和分解，運用有機合成的方式很難達到這種智能程度。

在宏觀世界里，框架結構是最常見的材料結構之一，而DNA框架可以通過在納米世界里建造納米結構來實現。不同形式的DNA結構也被稱為框架核酸，這種核酸基本上是一種人工設計的自組裝核酸結構，它具有可編程的尺寸、形狀和機械性能。有了這些DNA框架結構，科學家就可以在納米范圍內精確地組織小分子，使其成為架構納米物體的有效平臺。

更重要的一點是，和傳統的DNA相比起來，DNA框架可以更有效地進入細胞。綜合以上考量，應用DNA框架結構來制造智能納米機器人或許是一個不錯的選擇。

目前，樊春海院士研究團隊通過DNA組裝技術制造了被嵌入程序并行、深度優先搜索程序的智能DNA導航器。這意味著DNA機器或DNA機器人可以在二維DNA表面工作，并具備了智能在表面上執行詳盡的任務綁定。

樊春海院士所屬的中國科學院上海應用物理研究所目前有兩大園區，分別坐落于嘉定和張江。該研究所以光子科學、核科學技術及相關交叉學科研究為主，同時推進科研成果產業化。在最新的研究中，樊春海院士研究團隊開發了對化學或生化刺激有反應的智能DNA納米機器人。盡管機器人已經成功地被放入微細胞和活細胞中，但它們是否能在細胞內正常工作仍然是一個懸而未決的問題。

關于未來，樊春海院士提出了這樣的設想：“目前，擁有可用于治療的DNA納米機器人仍是一個夢想。我個人認為，總有一天我們會有基于DNA的機器、基于DNA的自組裝機器、基于DNA的納米機器人，可以用來治療人體內的疾病，從而改變人們對疾病以及對治療學的看法。”

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張江發力醫療機器人

目前，根據不同用途，醫療機器人分為手術機器人、康復機器人、輔助機器人、服務機器人四類。而這四大類，在張江創新企業中均有所涉獵。

坐落于上海張江的鈦米機器人就是其中的代表之一。過去2年間，鈦米機器人得到了眾多國內一線投資人的青睞，在醫療服務機器人行業中率先完成各輪融資。

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鈦米機器人主要針對醫療市場提供智能化機器人產品和解決方案，已累計研發十款醫療機器人產品，落地近百家醫院，公司研發的鈦米消毒機器人在本次疫情防控重發揮了重要的作用，一時之間成為行業關注的焦點。除了配送機器人、病房護理機器人、導引機器人、消毒機器人等產品，鈦米機器人還利用自身在手術機器人的行業優勢在研發和應用上著手布局。

另外一家風頭正勁、逆勢擴張的是傅利葉智能。“年輕”的傅利葉成立僅滿5年，就已經成為康復產業鏈上游器械提供商，形成了豐富的產品矩陣，包括上下肢智能機器人、單關節機器人等智能康復系列產品。

其康復機器人已遍及全球20多個國家，進駐上千家機構，也是國內首個獲得全牌照（中國CFDA、美國FDA、歐盟CE、澳洲TGA、新加坡HSA）的康復機器人公司。

2020年6月，傅利葉智能宣布正式收購瑞和康醫療，將通過瑞和康醫療提供的康復醫療設備、技術運營服務及三級網絡的信息化服務，助力傅利葉的智能康復港在大量的基層醫院進行快速的、標準化的復制，讓更多人能夠享受到康復機器人等智能康復設備。傅利葉智能通過智能機器人直接觸達患者，切入智能康復這一千萬級的市場。

還有一家估值已經達到225億元人民幣的微創醫療機器人。創辦6年來，微創醫療機器人一直專注于手術機器人的研發與產業化突破。公司經過多年研發創新與產業積累，已掌握手術機器人全鏈條底層技術，具備光、機、電、控、軟、算、影像等多學科集成及平臺化拓展能力，業務覆蓋腔鏡、骨科、血管介入、自然腔道、經皮穿刺五大“黃金賽道”。

原文標題：DNA機器人離我們還有多遠？

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責任編輯：haq