北京市科委、中关村管委会 科技不一“Young”系列报道：

实现隔空控制，他为微纳米机器人装上“超能力”

在漫威电影宇宙中，有一类超级英雄，可以隔空用“意念”控制物体，如万磁王、猩红女巫等，创造了无数打败反派角色的经典镜头。如果这些超能力走进现实，你想怎么使用？远程传送？隔空取物？还是控制磁场？

当大多数人关注宏观世界的“控制”技术时，北京杰青、凯时KB88教授、微纳动力（北京）科技有限责任公司创始人冯林已经带领他的团队深入微观世界，为微纳米机器人装上“超能力”，探索将“能量场”应用于医药健康领域的无限可能。

“我热爱治疗类微纳米机器人领域，愿意一辈子为之奋斗！”

“我上学的时候就对物理、生物感兴趣，后来留学时候接触到微型机器人，我就想，其实，中国人对应用在人体内的机器人做了独特的想象——《西游记》里孙悟空钻进铁扇公主肚子里。我觉得这个领域特别有意思，机器人如果可以在人体内做手术就能解决很多医疗难题了。”

但是机器人进入血液后，会不会堵塞血管？如何精准地到达要去的地方？

那就需要给微纳米机器人装上智能“导航系统”，冯林想到，假如给机器人安装磁性纳米颗粒，那就可以由磁场来控制它了。

冯林团队从电子线圈开始设计，一点点调整、摸索技术参数，融合了物理、生物、自动化、编程等多个学科知识，终于设计出了复合磁控系统。

通过不断迭代算法和构建模型，他们让纳米颗粒汇聚成了一个团，可以滚动向上运动，就像大雁飞行过程当中，头雁可以抵御风阻，为后面的群雁减少阻力。这种新型的集群运动控制方法在全球上首次解决了逆血流运动的难题，能将药物靶向率从0.7%提升至70%。

不仅仅是电磁场微纳米机器人，冯林团队还研究出了史莱姆机器人，可以变换形状穿过狭窄的毛细血管通道；毒液机器人可分解后“兵分几路”；胶囊机器人用于胃镜检查……

2005年，美国伯克利大学学者提出了“光电镊技术”，顾名思义就是用光电作用来抓取微小物体。一家美国上市公司历经近20年的努力才实现了光电镊技术的商业转化，其单台设备售价就高达2500万元。

中国能不能实现这个技术？

“就像一道美食，不知道用料用量的情况下，是做不出那个味道的，我们只能日复一日地去试，反复琢磨配方。”经过6年的不断试错，冯林团队终于研发出了基于光电场的Light Workbench高通量单细胞筛选平台，打破了国外产品在全球的垄断地位。

外人看来，生物医学研究人员的一天可能非常高冷、炫酷，其实观察后发现，他们每天都在做大量重复繁杂的人工操作，没有强烈的兴趣，很难坚持。

为减少部分枯燥的人工劳动，冯林与团队研究开发了微纳加工平台+自动化平台，能将传统数十天至上百天才能完成的细胞分选、测试、分析等流程压缩至几天内完成，极大地节约了人力和财力成本。

“纳米机器人解决肿瘤治疗还有很长的路要走，我愿意把它作为终身的事业而奋斗，希望能彻底颠覆传统放化疗的方式，解决很多人的痛苦，如果能够实现的话，我这辈子就够了。”冯林说。

“杰青不仅仅是荣誉，更能帮助我的更多科研成果落地”

2022年，冯林主持的“靶向给药载药磁控微纳米机器人设计与控制技术研究”项目获得北京市杰出青年科学基金项目资助。

这种微纳米机器人能够在磁场的驱动下，精准抵达“战场”，投掷杀伤肿瘤的弹药。

“对我来说这是一个荣誉，是对我这么多年科研的一个肯定，同时能帮助我的更多科研成果落地。”

在项目资助下，冯林的研究取得了重要进展，同时吸引了更多资本的加入，加速了产品上市时间。

“另外北京市自然科学基金委员会办公室经常组织杰青交流座谈活动，给我们提供了非常好的交流合作的平台，通过这些活动，我认识了很多优秀青年学者，包括天坛医院的王岩主任，我们现在已经有深度的合作了。”

“揭榜挂帅”打破科研“小圈子”，“包干制”试点让科研人员能更加专心投入科研，多项政策助力科技成果转化……近年来，北京深化科技体制改革，让科研人员，尤其是像冯林这样年轻的科研人员可以心无旁骛地做研究，让越来越多的科研成果“开花又结果”。

对于已经从事或者即将从事科研的年轻人，冯林建议：“要多接触各类学科，走出去，找到感兴趣的方向，然后100%投入，长期坚持下去。”