微纳米机器人研究之路—“万言万当，不如一默” | RS-CLub闫一默

文章来源：MedRobot

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2022年12月8日，全球手术机器人创新俱乐部RS-Club第一批海外博士招募完毕。MedRobot会陆续报道部分成员，帮助大家彼此熟悉，在研究之路上，互相启发，携手并进！

闫一默，瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)博士生在读，导师为纳米医疗技术专家、苏黎世联邦理工学院助理教授 Simone Schuerle，研究方向为磁性微纳机器人、微机电系统开发。闫博士曾荣获国家研究生奖学金，清华大学优秀硕士毕业论文等。

01 研究方向：磁控微纳米机器人

20 世纪 60 年代，科幻片《神奇旅程》（Fantastic Voyage）第一次向人们描绘了这样的场景：利用微缩科技进入人体内部修复受损的细胞。随着科技的发展，该影片里的很多猜想现在都已实现。

由于传统的给药方法的限制，只有约 1% 的药物真正能够在病灶上起效。随着微纳机器人行业的蓬勃发展，可以利用它们灵活操纵及变形性能适应更加复杂多变的体内环境，进一步拓展了机器人的工作环境。

因此，我们课题组希望利用磁控技术，把微型胶囊更好地送到病灶上。此类微型胶囊的尺度十分微小，它在血液、组织里穿行的阻力较大。阻力的大小与表面积的大小有关，一个 1 立方米的正方体，它在表面积是 6 平方米。但如果把这个正方体切割成无数个大小只有 1 立方纳米的小正方体，那么总表面积会是之前的 10 亿倍。因此由于大小的限制，穿过人的组织去做磁力控制非常难。

所以我们课题组通过仿生学及模拟优化设计出一种特殊结构的微纳米医疗机器人，配合对应的电磁操控设备，可以实现其在血液和组织内的自由移动。

我们实验室目前已经成功研发出多款微纳米机器人，用于疾病监测，癌症治疗，溶栓等生物医疗应用，目前相关结果已经到达动物验证实验阶段。

02  求学之路：坚持跨学科发展

《寤言二·迁都建藩议》中曾写道：不谋万世者，不足谋一时；不谋全局者，不足谋一域。

在求学之路上，我选择了跨专业发展，并努力抓住新机会，学习多元化的知识。

我本科是机械相关专业，硕士期间选择了生物医学工程，师从刘冉副教授研究辅助生殖领域的芯片技术开发及应用。读书期间以客座学生的身份加入中国科学院深圳先进技术研究院，进一步巩固自己的工程实践能力；也走进北京大学第三医院，切身实地了解临床需求，找到课题着眼点。

生物、医学、工程，三者缺一不可，在了解生物机理及生物现象的同时，又要找到潜在的医学应用场景，通过可控编程化的方式使其更智能化的运行。因此，仅仅单一了解某一方面是无法支持课题顺利推进的。为了实现自己的目标，我一直有规划、有条理地安排自己的学习和生活。读研期间，从研一就开始恶补专业课知识，并利用闲暇时间去体验不同国家的风土人情和文化氛围。

研二则是一个积累的过程，从实验设计、数据处理再到原型机搭建，这一段经历让我真真切切感受到科学研究的乐趣与魅力。到了研三，我大部分时间主要用来总结分析之前的实验经验，科研思维体系也逐渐建立起来，整体效率也随之提升，我开始大胆尝试探索过去让自己望而却步的领域方向。

博士申请时期，每天除了日常的科研工作，我会抽出一部分时间来调研自己感兴趣的课题和实验室。回想起最初从机械领域跨越到生物医学工程领域的时候，就曾在考虑未来博士阶段可以继续做些不一样的事情。最终，我选择从比较熟悉的微流控领域转到磁性微纳机器人药物递送的领域。

03 “万言万当，不如一默”

我名叫“一默”，来源于《淮南子·人间训》中“万言万当，不如一默”，意指做人谨言慎行。在清华学习期间，“行胜于言”的校风，让我更加深刻地了解到实干的重要性。

医工交叉对人的要求很高，把科研成果变成在临床应用的产品，更是需要脚踏实地。从本科到硕士、硕士到博士，每一次变化，我最初都会有些水土不服，就像生在北方而初入南方，我需要在课上课下补充大量的知识，提高相关技能，才能够慢慢对这个学科有更加深刻的理解和认识。

但即使学习和科研工作时间紧张，我仍然参与学生活动，热爱运动和旅行。在不断做事中，在积极解决问题中，努力探索，培养自己的工程及社会实践能力。

也许人生总有些事情不会按照我们所期待的轨迹去发生。但我们也应该做好规划，才能让自己更加坦然地面对成败荣辱。求学和生活的道路注定会有许多不期而遇，但只要保持一颗真实、求知探索的初心，就能让自己走得更远。

最后想说，大家一定要懂得抓住机会。在我看来，机会就好比公交车，每天都会有许多辆车经过我们人生的路口，但如果我们错过了这一班，下一班车是否一定会如期而至，是无法预知或保障的。因此，我们要时刻保持警觉，做好准备，迎接未来的机遇与挑战。

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