未來給你做手術(shù)的也許是DNA納米機(jī)器人

陳曦

目前在很多領(lǐng)域，智能機(jī)器人已經(jīng)可以幫人類完成高危、高難的工作。如今的機(jī)器人已不再只是“鋼鐵戰(zhàn)士”，生命基本物質(zhì)——DNA（脫氧核糖核酸）賦予納米機(jī)器人“血肉之軀”。

這種“麻雀雖小五臟俱全”的DNA機(jī)器人，能在納米尺度上執(zhí)行任務(wù)，因此它可以在人體細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，這也讓很多科研人員看到了其在醫(yī)療領(lǐng)域的廣闊前景。總有一天，基于DNA的機(jī)器、基于DNA的自組裝機(jī)器、基于DNA的納米機(jī)器人，可用來治療人類疾病。

框架核酸提升DNA機(jī)器人“智能”

DNA納米機(jī)器人最核心的技術(shù)就是DNA折紙技術(shù)。不同形式的DNA結(jié)構(gòu)也被稱為框架核酸。通過DNA折紙技術(shù)，將連成片的DNA當(dāng)作‘紙，經(jīng)過設(shè)計(jì)和堆疊，構(gòu)建出自己想要的模樣，實(shí)現(xiàn)了人工設(shè)計(jì)自組裝核酸結(jié)構(gòu)。這種折出來的框架核酸，具有可編程的尺寸、形狀和機(jī)械性能。有了這些DNA框架結(jié)構(gòu)，科學(xué)家就可以在納米范圍內(nèi)精確地組織小分子，使其成為架構(gòu)納米藥物的有效平臺(tái)。通過DNA折紙技術(shù)，就可以搭建出機(jī)器人的“骨架”。

和傳統(tǒng)的DNA相比，DNA框架具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，不容易被體內(nèi)的外切酶降解，從而更加準(zhǔn)確有效地進(jìn)入細(xì)胞，向人體內(nèi)遞送靶向藥物。

可成為智能升級(jí)版靶向藥載體

DNA機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域，更多地會(huì)用來為某些腫瘤或癌癥患者遞送靶向藥，或是制造納米級(jí)設(shè)備元件，成為精準(zhǔn)醫(yī)療的加速器。之前都是把藥物做成小分子，在人體內(nèi)漫無目的地?cái)U(kuò)散到各個(gè)部位。后來出現(xiàn)了靶向藥，就是在藥物上增加識(shí)別病灶的分子靶點(diǎn)。而用DNA機(jī)器人可以制作智能升級(jí)版靶向藥。

DNA機(jī)器人本身并不治病，它只是一個(gè)載體，可以攜帶藥物精準(zhǔn)到達(dá)病灶或者病灶周邊，進(jìn)行操作精準(zhǔn)給藥，以增加現(xiàn)有藥物的效力。

不過與大多數(shù)新生事物相同，DNA機(jī)器人應(yīng)用于醫(yī)療，還有很多關(guān)鍵的問題需要解決，其中最主要的就是生物安全性。

DNA是人類的遺傳信息，使用DNA做成機(jī)器人進(jìn)入人體細(xì)胞進(jìn)行治療，就相當(dāng)于外源DNA進(jìn)入人體，可能存在與人類DNA相互作用、整合到人類基因組的情況，對(duì)人類自身遺傳信息的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

（摘自2020年12月8日《科技日?qǐng)?bào)》）

賞析

人工智能時(shí)代，機(jī)器人的技術(shù)越來越成熟，已經(jīng)進(jìn)入廣泛的領(lǐng)域，與人類合作，甚至代替人類的工作。機(jī)器人在造福人類的同時(shí)，也使人的地位受到挑戰(zhàn)。未來人工智能與人的關(guān)系到底會(huì)怎樣？面對(duì)這樣的大勢(shì)，人類應(yīng)該始終保持清醒的頭腦，關(guān)切人類本身。

適用話題

人工智能、科技造福人類、科技的兩面性……

（供稿/劉為民）