美國著名的科幻小說作家艾薩克·阿西莫夫1965年曾經寫過壹本科幻小說，名字叫《奇妙的航程》。小說中幻想壹些科學家把壹艘由人操控的潛艇微縮後，讓潛艇進入人體進行了壹段奇妙的旅行。今天，我們還是沒能發明微縮術，可是制造出微小的機器進入人體已經成為科學家研究的目標。
科學家設想這樣制造出來的納米機器人可以在病人的血流中前進，追捕患病細胞，穿透其細胞膜並釋放精確定量的藥物，隨時清除人體中的壹切有害物質，激活細胞能量，使人不僅僅保持健康，而且延長壽命。這種機器人還能夠從動脈壁上清除脂肪等沈積物。這不僅會提高動脈壁的彈性，還會使通過動脈的血液流動狀況得到改善。血栓會在人體的要害部位阻塞血流，導致重要臟器的損傷。納米機器人可以在這些血塊未堵塞血管、尚處在流動中時，把它們打成小碎片，使其對機體的損傷大大降低。納米機器人還可用來清除創傷和燒傷。它們的大小使它們在清除切割傷等傷口附近的垃圾和異物時變得很有用，在燒傷時也是這樣。它們可以從事比常規技術更復雜的工作，造成的損傷卻非常的小。納米機器人可以用來清除人體內的其他微生物。它們很適宜清除壹些微小的寄生蟲、修復關節、加強骨組織、去除疤痕組織等，看來它真的是神通廣大。此外，這種微小的機器人還可以時刻不停地監測我們身體裏的各種信息，就好像我們身邊始終跟著壹個醫生氣樣。
艾滋病是目前醫學上的難題，可在未來的某壹天，醫學科學家把它交給了壹種納米機器人，讓這些納米機器人進入人體的細胞裏面，發起全方位的攻擊，徹底清除這萬惡的病毒，挽救人的生命。人們把它稱為“神醫”。原因挺簡單，醫生並沒給病人動手術、開藥方，而是把這種機器人註入到病人的血液中。這個微型機器人不斷在病人的血液中遊走，及時地捕捉病毒。結果病人很快痊愈，稱納米機器人為“神醫”真是當之無愧。
試想不久的將來壹位高級工程師患了腦血栓。醫生采用了壹種獨特的治療方法：他把壹根極其纖細的微型導管先插入病人大腿，然後將其慢慢引向腦血管。微型導管上的診斷激光束如同壹位高明而又細心的大夫沿著腦血管仔細地搜索檢查。忽然間，診斷激光束發現了在前進的道路上有腦血管瘤等堵塞物，此時微型導管上的氣囊立刻自動膨脹起來，迅速將導管固定住，讓治療激光束立刻對堵塞物進行“轟擊”清除。治療效果自然是令人滿意的，這也是目前普通藥物無法企及的。
以上所描述的情景已不再是什麽幻想，而是納米技術在醫學領域中即將成為現實的事情。目前，醫學專家正對微型機器人在醫療領域的應用全力攻關。20世紀。90年代初，當用矽制作的微型馬達出現時，各國的醫學專家就考慮到它的各種應用。前些年，直徑約0.2毫米的微型靜電馬達乃至直徑更小的超微型靜電馬達就已研制成功，使得用納米機器人來治療各種疾病的技術日臻成熟。美國貝爾實驗室研制成功的壹種微型氣輪機，是壹種帶有旋轉葉片的電機。它的體積非常小，看上去只是壹個小黑點，只有借助顯微鏡才能看清它。但由於超微電機實在太小，以至於滯留於其氣輪葉片間的物質分子也重到足以引起強大的阻力，從而減緩電機的轉速。即使用壹個註射器針頭輕輕壹吹，它也能以每分鐘24000轉的速度快速旋轉起來。
納米技術與生物仿生學及醫學的融合交叉，已取得了壹些輝煌的成果，如分子馬達的發明，用DNA的密碼原理開始研制智能納米機器人。
納米技術與生物學的結合將對21世紀的人類生活產生不可估量的影響。想二想近10年來信息技術的迅速發展，生物科學技術中對基因的認識，產生了轉基因生物技術，可以治療頑癥，也可以創造出自然界不存在的生物。信息科學技術使人們可以坐在家中便知天下大事，因特網如同幻夢般地改變人類的生活方式，就不難想像納米技術與生物學的結合將怎樣改變現代醫學和農業的面貌。我們的生活方式正因納米技術向生物學的滲透而面臨著巨大的變革。
“納米技術有著不可限量的潛力，它甚至會超過計算機或基因技術，成為2l世紀的決定性技術。”這是某位著名分析家所說的話。此話的確道出了新世紀科學發展的壹個重要趨勢。
仿生學是根據生物學原理而進行的，它是生物物理學的壹個重要分支。物理學家總是模仿生物的行為制造各種靈巧的機器。飛機是模仿鳥類飛行的產物，照相機是眼睛的仿制品，智能機器人更是當前科學家熱衷發展的技術。
當納米技術朝仿生學滲透時，其基本內容就是研制微型機器人，制造壹些僅由數千個原子組成的機器人，使它們可以在細胞水平的微小空間內開展工作。
微型機器人的設計是基於分子水平的生物學原理。事實上，細胞本身就是壹個活生生的納米機器，細胞中的每壹個酶分子也就是壹個個活生生的納米機器人。
蛋白分子構象的變化使酶分子中不同結構域的動作就像微型機器人在移動和重新安排有關分子中的原子排列順序。細胞中的很多結構單元都是執行某種功能的微型機器：核糖體是按照基因密碼的指令安排氨基酸順序制造蛋白質分子的加工器；加工好的蛋白質可以按照信號肽的指令由膜囊泡運送到確定的部位發揮功能；完成了功能使命的蛋白質還會被貼上標簽，送去水解成氨基酸以備再用。細胞的生命過程就是壹批又壹批的功能相關的蛋白質組群不斷替換、更新行使功能的過程，這些生命過程所需的壹切能量來自太陽。植物葉子中的葉綠體是把太陽能轉化成化學能從而制造糧食的加工廠；線粒體是把能量物質中儲存的太陽能釋放出來從而制造能量ATP(直接為生命提供能量的分子)的車間；我們每人每天都要消耗相當多的ATP分子，來維持生命活動和繁忙的工作。細鏟，8中發生的所有這壹切都是按照DNA分子中的基因密碼序列的指令井然有序地進行的。
瑞典已經開始制造微型醫用機器人。據報道，這種機器人由多層聚合物和黃金制成，外表類似人的手臂，其肘部和腕部很靈活，有2～4個手指、實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段。科學家希望這種微型醫用機器人能在血液、尿液和細胞介質中工作，捕捉和移動單個細胞，成為微二型手術器械。
納米拒技術與仿生學的結合可以使生物物理學家仿照生命過程的各個環節制造出各種各樣的微型機器人。可以預料，直接利用太陽能制造食物的機器很可能將在21世紀出現；利用納米技術可以制造在血管中遊走的機器人，以便專門清除血管壁上沈積物，減少心血管疾病的發病率；利用納米技術還可以制造能進入組織間隙專門清除癌細胞的機器人，所有這些都已不再天立夜譚。
在小型化方面，科學家不僅造出了像微生物那樣大的精巧裝置，而且還使這些裝置能夠運動。
美國國家航空航天局資助的研究人員最近啟動了壹個項目，目的是；把這個納米機器人真的變為現實。如果項目成功，這艘由科學家開發的“船”——稱為“納米微粒”或“納米膠囊”——就能使另壹個科幻故事成真：載人火星探測以及其他的長期太差生活。
當研究人員的主要註意力都集中在太空應用時，納米微粒也擁有了在醫學(特別是治療癌癥)等領域的潛在價值。把治療腫瘤的藥物直接導人癌細胞的迫切需要已經在醫學領域掀起了對納米微粒的廣泛興趣，因為這能避免化療的副作用。這些納米微粒的作用是引入了壹種新的治療方法——實際上是進入壹個個單獨的細胞……並將其修復，如果細胞的損害過於嚴重，就幹脆殺死這些細胞。
他們研制的項目將集中在與癌癥有關的問題上——尤其在飛往月球或火星的旅途中，飛船脫離了圍繞地球的由巨大磁場構成的保護傘，宇航員在太空中會受到高劑量輻射，這可能引發癌癥。
甚至在宇宙飛船上使用的防輻射的先進材料也不能將宇航員與太空中的高能輻射完全隔離開來；這些高能宇宙射線像極細小的子彈壹樣能穿透宇航員的身體，處於其飛行軌跡上的分子會被擊碎。壹旦細胞內DNA因輻射而損壞，細胞就不能正常地行使功能，有時會癌變。這是壹個重要的問題，如果人類要在太空中生活，我們就必須知道如何更好地使他們免受輻射之害。
因為獨立地防護也許並不能解決問題，粒子學家必須找到某種使宇航員自身能抵抗輻射危害的方法。納米微粒是第壹流的解決方案。這些運藥小船的長度僅有幾百納米，比細菌小得多，甚至比可見光的波長還要短。用壹只皮下註射針頭進行的簡單註射能把成千乃至上百萬的這種小船註入人體血流中。壹旦進入血流，納米微粒能比人體內的普通細胞信號系統更有效地找到被輻射損壞的細胞。
數以萬億計的人體細胞靠外層膜上的復雜分子進行相互識別和通信。這些分子就像化學“旗幟”壹樣與其他細胞通信，在控制血流中的分子(如荷爾蒙)能否通過時，它們又起著化學閘門的作用。
細胞被輻射損壞時，它們會在特定種類的蛋白質上產生壹個標記，這標記會體現在細胞的外表面上。細胞就這樣告訴其他細胞說：“嗨，我受傷了。”通過向納米微粒的外表面植入可以識別細胞標記的分子，科學家能夠為納米微粒“制定任務”使其找出那些受輻射損害的細胞。
如果輻射造成的損傷很嚴重，納米微粒會進入受損細胞並釋放壹種酶使細胞“自動破壞DNA序列”。或者，它們能釋放DNA修復酶以嘗試修理細胞，使其恢復正常功能。
如果這種納米微粒研究成功，那麽人類在太空中就不怕各種射線的輻射了，其時，移民太空將成為可能。