阿里·雷基查
计算机科学与电气工程教授
戈登·马歇尔工程学教授
南加州大学
美国加利福尼亚州洛杉矶
教育：
- 葡萄牙里斯本大学电气工程学士
- 美国纽约州罗切斯特大学电气工程硕士
- 美国纽约州罗切斯特大学电气工程博士
工作重点：
Requicha 是南加州大学计算机科学与电气工程教授，主要研究纳米机器人。
给学生的建议：
“我建议普通高中生尽可能多地学习数学、物理和化学。但如果你真的非常聪明，并且觉得高中生活很无聊，你可以尝试在暑假或课余时间与研究人员联系，去实验室做点什么，或者研究理论。”
链接：
– 南加州大学
面试：
问：您什么时候第一次发现自己的职业道路集中在纳米技术上？
Requicha：1994 年，我厌倦了自己所做的事情，也不认为我所做的事情会产生足够的影响，所以我想换个方向。我遇到了一个和我处境相同的朋友，他说“有一种东西叫纳米技术。”我们都在与机器人相关的领域工作，所以我们读了一些关于纳米技术的资料，并决定在纳米级的机器人技术上尝试一下。后来，幸运的是，南加州大学从一位名叫 Mike Markkula 的绅士那里得到了几百万美元，他是苹果公司的创始人之一。他把这笔钱给了大学，用于支持一些高风险、高回报的跨学科努力。大学征集了提案，几乎每个人都响应了。我们的提案是研究纳米机器人……我们的提案被接受了。这实际上是在做一些 17 年后仍未完成的事情。我们要提取 DNA，用原子力显微镜对其进行成像，然后对其进行切割和编辑。我们在那件事上没有成功，但我们在很多其他事情上取得了成功。
问：您目前正在研究哪些纳米技术应用？
要求： 我花了 16 或 17 年时间管理一个大型实验室，称为分子机器人实验室，最终厌倦了为它筹集资金，决定将主任职位交给一个年轻人。我现在正在研究一个相关领域：假设你能够将纳米机器人制造成自主设备。我正在探索你会用它们做什么——或者更确切地说，考虑到一个机器人无法做很多事情，你会如何对它们进行编程。你需要数千甚至数百万个机器人！你如何对一百万个机器人进行编程？原则上，这可以在任何规模上完成，但没有人会建造一百万个米级的机器人。但是，如果你在纳米尺度上工作，你可能会想要建造如此大量的机器人。所以我正在研究机器人群的自组织。除非你有某种特定的任务，否则很难对群体进行编程。我一直在研究的任务是构建形状。
那么我为什么要从事这个行业呢？首先，因为在此之前我做过很多计算几何学，所以我对很多几何学和计算机设计感兴趣。潜在的实际应用是制造物品，制造那种规模的人工制品。我想建造某种特定形状的设备，但在纳米尺度上很难做到这一点。然而，也许可以说服一大堆机器人创造这种形状，一旦机器人被排列成这种形状，你就可以以某种方式将它们全部粘在一起，然后说这就是你想要的。或者，让机器人在它们身上放置某种附件，然后一旦它们形成了形状，就用这个形状作为模板或支架，然后在上面扔一些东西，比如粒子，这些粒子会附着在每个机器人上你指定的位置，然后你就可以放开机器人，把它们用于其他用途。
事实上，这始于我的膝盖和臀部已经大不如前，我一直在想，如果能把一大堆机器人注射到关节里，告诉它们它应该有的形状是膝盖，不管那里有什么，只要盖上它，让结果变成正确的形状，那就太好了。人们可以把这些支架想象成电子设备，或者用于建造器官，或者修复骨骼和器官，诸如此类的东西。这是潜在的应用，但我们离做到这一点还差得很远。事实上，我们没有那么大规模的实体机器人，所以我们一直在进行模拟，我们在模拟中展示了一些非常有趣的东西。我们实际上已经证明了你可以几乎自动地构建任意形状，除了模拟中的小细节。这就是我最近在做的工作。
问：从事纳米技术工作最有意义的事情是什么？
要求： 嗯，我一直在研究具有两个特点的事情。一是它们必须具有智力趣味性。二是，如果你成功了，它应该产生影响。
问：您能举一个例子来说明您所做的事情如何对世界产生了积极的影响吗？
要求： 是的，我从事过几何造型（实体造型）方面的工作，这在数学上很有趣，而且影响也很大，因为我们所做的工作现在被大家使用。所有机械工程师都使用实体造型，这就是我所从事的工作。现在一切都是三维的。至于我的纳米技术工作，我认为还为时过早，还不能产生任何重大影响。
问：您认为迄今为止纳米技术对世界产生的最大影响是什么？
要求： 我的成果还没有产生太大的影响。但纳米技术的一个例子已经开始应用，并且很快就会产生影响，那就是靶向药物输送。从某些方面来说，这是一个“简单”的应用，但如果你能做任何比现在做得更好的事情——例如治疗癌症——你就会挽救很多人的生命。目前，我认为有很多人死于这种治疗方法。基本上，你对癌症的治疗就是给人们一些有毒的毒药，这种毒药会杀死癌细胞，但也会杀死其他细胞。所以如果你能靶向药物输送，那就是一种进步，而且它开始发挥作用了。
问：请举例说明您认为纳米技术的未来应用将会带来什么。
Requicha：我的长期愿景，也是我真正进入纳米机器人领域的原因，是希望能够制造出大量的纳米机器人，并将它们放入人体中。你要做的就是建立一个非常大的传感器执行器网络。你的全身都有这些传感器，它们会不断寻找各种东西，感染、细菌、有害物质——这几乎就像拥有另一个免疫系统，寻找不属于那里的东西。由于你有很多传感器，它们遍布全身，所以这个系统会非常敏感。例如，你会发现，当有某种感染时，即使只有极少量的细菌，你也会发现感染。你今天要做的就是等到有数百万个细菌，然后你去看医生，说“哦，我感觉很糟糕。”医生说“是的，你感染了，服用这些抗生素”，希望一周后你就能好起来。如果你有能力通过传感器网络在早期发现疾病，你的设备不仅可以感知，还可以启动，做一些事情，比如在早期杀死细菌，那么你基本上可以改变当前的医疗模式，即等人们感觉不舒服，然后给他们一些重型药物。有了纳米传感器和纳米执行器，如果你体内有细菌，系统就会发现并杀死它们，但你永远不会知道你正在经历这些细菌。我们离做到这一点还很远——但我相信这是可能的。
问：您觉得自己在团队中工作更多，还是单独工作更多？
要求： 纳米技术是跨学科的，这有好有坏。我个人认为跨学科工作非常有益，因为你可以学到各种你以前不知道、从未仔细研究过的东西，但你可以从团队成员那里学到。但我们不再有文艺复兴者了，事情变得太复杂了。你需要一个团队！
问：如果你们更多地以团队的形式工作，那么你们的团队成员还有哪些其他的专业领域？
要求： 嗯，在我的实验室里有我和另一个人，我们都是机器人和计算机科学专家，还有一位化学家、一位材料科学家、另一位化学家和一位电气工程师，所以我们拥有广泛的技能，这些技能都是必需的。但团队中没有一个人真正精通所有这些技能。在我看来，跨学科工作者是精通某一特定领域，但对其他领域知识肤浅的人。没有人可以精通所有这些学科——但你必须能够理解其他人在说什么，与他们互动，适应他们的文化。这不仅仅是知识，还有文化方面的东西。
问：大学里的培训对你的纳米技术工作有帮助吗？
要求： 既是，也不是。首先，我上学的时候，纳米技术还不存在，其他很多东西也是如此；几何建模也不存在。现在人们正在研究的大多数有趣的东西，在我上学的时候可能都不存在。我的大学确实为我准备了很多数学、物理和基础科学。当有人问我“我该如何准备从事纳米技术工作？”时，我实际上就是这么回答的。只要学习一些严肃的基础科学就可以了。我在葡萄牙获得了我的第一个电气工程学位，一门六年的课程。我试图回忆我所学的技术知识中是否有我曾经使用过的东西。我们是一个落后的国家；我们当时正在学习真空管电子学。到我毕业的时候，任何地方都看不到真空管，一切都是固态的。教授们还没有来得及改变他们的课程来教授固态。所以当你进入技术领域时，技术很快就会过时。
现在数学不会轻易过时，物理学也是如此。但有些学科已经发生了惊人的变化，最好的例子可能是生物学。想想现在人们认为理所当然的所有这些东西，DNA和基因，以及遗传学的基本教条。当我在高中学习生物学时，它还不存在；人们对此一无所知。但是，以数学为例，是的，它一直在发展，但基本的东西就在那里，相信我，你可能需要所有这些东西。很难说这部分是你需要的，那部分是你不需要的。
问：你有导师吗？大学期间有吗？
要求： 是的，我有过几次这样的经历，有些对我的影响比其他人更直接。你的教授和导师对你的影响非常深远，奇怪的是，当我开始做某件事时，我从来都不知道我要做什么。这是一个不断发展的过程：你开始做某件事，也许你喜欢它，也许你不喜欢，你在做的过程中不断进步。如果我仔细想想，我想我总是最终进入一个我喜欢的教授或导师的领域，他们有知识和热情去做某事。你会对自己说，“哦，这看起来很有趣。”抽象地说，还有其他领域可能更有趣，但你没有接触过它们，或者你接触到它们的人真的让你很反感。我和导师的关系一直很疏远，除了我的论文导师，我和他关系非常密切。
问：如果必须重新来过，您还会专注于纳米技术应用吗？
Requicha：是的，这很有趣，因为潜在的影响令人难以置信。我喜欢这个故事，讲的是一位物理学家正在研究某种理论，并告诉他的一个朋友。他说，“这永远不会奏效……但如果它奏效了！”
问：您对大学预科生有什么建议？
Requicha：很难想象高中阶段的纳米技术能做什么。而且人们的能力范围很广。我建议普通高中生尽可能多地学习数学、物理和化学。但如果你真的非常聪明，而且觉得高中生活很无聊，你可以试着在暑假或课余时间与研究人员联系，去实验室做点什么，或者研究理论。
