但是要做到这一点主要的困难是必须有可靠的加工装配手段,因为纳米碳管必须做的非常非常小,传统的做法根据没有办法装配出纳米红外传感器。
再讲一个纳米机器人在生物医药领域的应用,我们知道机器人技术最成功的应用领域是制造业,特别是汽车制造业。
我们今天早上说过90%的工业机器人都用于汽车制造的过程。而生物医药领域的产值远远大于汽车行业,但是在新药开发的过程中,很多过程都是人工的。装配汽车一般的技术工人是高中毕业就可以了。但是在新药开发过程中研究人员至少要大学毕业,很多是硕士、博士,所以开发成本是非常高的。怎么把这个过程自动化是一个非常重要的工作,是今天医药行业面临的一个很大的挑战。最重要的一点是我们希望怎么把机器人的技术用于新药开发的过程。
其实最简单就是要解决三个问题,一个是传感器感知的问题,在新药开发里面试验做新药,要有办法测量药效,这是一个感知的过程。同时要有一个操作的过程,就是把药放到指定的地方,控制整个过程。怎么把原来在汽车制造业的技术用于新药开发,如果能够做到这一点,经济效益会非常高。
但是这里面临着很大的挑战,为什么?
汽车里面的零件都是人设计的,尺寸都一样的,有误差但是很小,是一个结构性的环境,对机器人做高速重复性工作是很有利的。但是在新药开发的过程中要实验,可能在细胞上试验,每一个细胞长的不一样,位置也不一样,是非结构性的环境,怎么克服这个环境,能够把机器人用于新药的开发,是一个很重要的技术问题。
现在开发一个新药要10-15年的时间,要花10-15亿美元。像辉瑞制药这样的公司每年只能开发出1-2个新药,花费的钱很多。人类却不断出现新的疾病,病越来越多,研发药物的费用越来越高,出现的新药越来越少,是人类面临的很大挑战,解决这个问题重要的途径就是把新药开发的过程自动化,如果能够自动化,带来的效益是非常高的。
整个汽车行业的价值是8650亿美元,人们估计机器人和自动化技术产生了6560亿的价值,如果不用机器人、自动化,现在的产值也就2000多亿,自动化和机器人带来了6000多亿的产值。如果用同样的模式把这个转移到制药工业,比汽车产值大,达到9800亿,而且自动化程度非常低,潜在的价值有6800多亿的空间。如果能够成功的把机器人和自动化用于新药开发,产生像今天汽车工业这么大的应用,能够创造五六千亿的价值,这是潜在非常大。但问题和挑战也是很大,困难也是很多的。
我们在这方面做了一个工作,我们要开发一套自动化的系统,就像今天的生产自动化一样,不是装配零件而是开发新药,传送带送来的都是细胞,用机器人把药物放在细胞上这是一个操作过程,同时进行测量,看药物的效果,这样要高速的进行这个过程,这样才能提供效率,在短时间内对大量的药物直接在细胞上进行筛选,就可以提高新药开发的效率。要做到这样,需要操作、传感、控制,这就是机器人技术在里面起到的作用。
机器人技术除了代替人以外,更重要还能拓展人的功能,能够做一些人做不到的事情,通过跟信息技术结合可以在远出进行感知和控制。
通过纳米机器人可以在微小的环境中进行感知和控制,能够克服由于距离、尺度、环境给人带来的困难,然后进行操作和控制。在我们看不到的空间里有一个广泛的空间。机器人除了代替人在我们的范围内有广泛的应用以外,我们再走一步,在看不到、摸不着的环境里,机器人同样可以起到很大的作用,创造很大的价值,为人类做出很大的贡献。
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