■微納機械人可穿過幼細的血管。

要讓微粒般大小的納米機械人隨心所欲地在體內游走,如何操控是一大課題。張立指,科學界對此有不同想法,他自己主要以磁場遙控指揮納米「機械大軍」,以實現「指到邊游到邊,隨時變形」等精密操作,長遠更希望給「機械大軍」引入智能,讓它們可因應場景自行判斷該如何變形和游走,將研究推上另一高度。

「可能我剛才只集中講微納機械人,但其實(體外)還會有大型磁場控制系統,配以影像系統,以便實時遙控機械人遊走、變形」,張立形容這就好比用「Joystick」(控制桿)打機一般「fully under control」(完全受控)。此外,低頻磁場對人體無害,對醫療應用也是一大好處。他續說,將磁場用於治療已有悠久歷史,「工業革命時期,有人發現可用磁力,把滲入眼中的金屬粉末吸出來;古印度亦有書本講到,可以磁石吸出體內箭頭;中國更可追遡至公元前四世紀,《鬼谷子》曾記載道『磁石之取針』。」

所謂「條條大路通羅馬」,張立表示,除磁場外也有多種操控方法,「有人會做趨光性(Phototaxis),亦有人會取決於chemical gradient(化學梯度)。」前者顧名思義,是讓機械人趨向光源移動,後者當化學物質濃度不一時,可讓機械人從濃度較低的區域,「游」向濃度較高的區域。

不過這些方法也各自面對不同挑戰,張立逐一解釋指,例如人體皮膚並不透明,難以用光控體內的機械人;另有人會利用雙氧水濃度驅動機械人,在實驗器皿做效果很好,但雙氧水卻會殺死細胞,近年亦有人嘗試用葡萄糖去代替,但都是比較初步的研究。他認為,將來也許需要結合不同技術的好處,以實現更高效率。

張立又提到,為微納機械人引入智能,是他目前最感興趣的研究範疇。「它們能夠移動,可以變形,但不能思考,如何改善其智能是很有意思的課題」,例如通過智能結構、材料,以及為控制系統加入算法等,「讓機械人集群到達某環境時,可自行判斷如何變形、游動,穿過障礙物到達目的地」。 ■香港文匯報

記者 姜嘉軒