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奈米技術時代來了_1500字

奈米技術時代來了_1500字

用不了多久,個頭只有分子大小的奈米機器人將源源不斷地進入人類的日常生活。它們將為我們製造鑽石、艦艇、鞋子、牛排和複製更多的機器人。要它們停止工作只需啟動事先設定的程式。表面來看,上述想法近乎不可思議:一項單一的技術在應用初期就能治病、延緩衰老、清理有毒的廢物、擴大世界的食物供應、築路、造汽車和造樓房?這並非天方夜譚,也許在21世紀中葉前就可以實現。

奈米技術時代來了_1500字

其實,奈米技術一詞由來已久。理查德·費恩曼是繼愛因斯坦之後最有爭議和最偉大的理論物理學家,1959年他在一次題目為《在物質底層有大量的空間》的演講中提出:將來人類有可能建造一種分子大小的微型機器,可以把分子甚至單個的原子作為建築構件在非常細小的空間構建物質,這意味著人類可以在最底層空間製造任何東西。從分子和原子著手改變和組織分子是化學家和生物學家意欲到達的目標。這將使生產程式變得非常簡單,你只需將獲取到的大量的分子進行重新組合就可形成有用的物體。事實上,每一個細胞都是一個活生生的奈米技術應用的例項:細胞不僅將燃料轉化為能量,而且按照儲存在DNA中的資訊來建造和啟用蛋白質和酶,通過對不同物種的DNA進行重組,基因工程家已經學會建造新的這類奈米工具,例如用細菌細胞來生產醫用激素。

奈米技術的大膽應用設想還包括:利用奈米機器將獲取的碳原子逐個組織起來,變成精美的金剛石;將二氧化物分子重新分解為原來的組成部分;在人血中放入奈米巡航工具,它能自動尋找沉積於靜脈血管壁上的膽固醇,然後將它們一一分解;將來奈米機器能夠把草地上剪下來的草變成麵包……在完全意義上講,世上每一個現實存在的物體無論是電腦還是乳酪都是由分子組成的;在理論上,奈米機器可以構建所有的物體。當然從理論到真正實現應用是不能等同的,但奈米機械專家已經表明,實現奈米技術的應用是可行的。在掃描隧道電子顯微鏡幫助下,奈米機械專家已經能將獨立的原子安排成自然界從未有的結構。此外,奈米機械專家還設計出了只由幾個分子組成的微小齒輪和馬達。(切勿將這些齒輪和馬達與那些由數以百萬計分子組成的用傳統技術構建的微小齒輪和馬達相混淆,這些機器同未來製造的機器相比較實在是太巨大了)。

25年內,奈米技術學家期望實現這些存在於科學陳列室中的想法,創造出真實的、可以工作的奈米機器。這些奈米機器有微小的“手指”可以精巧地處理各種分子;有微小的“電腦”來指揮“手指”如何操作。“手指”可能由碳奈米管制造,它的強度是鋼的100倍,細度是頭髮絲的五萬分之一。“電腦”可能由碳奈米管制造,這些碳奈米管既能做電晶體又能做連線它們的導線。“電腦”也可能由DNA製造,用適當的軟體和足夠的靈巧性進行武裝的奈米機器人可以構建任何物質。奈米機器人執行任何任務包括自身複製都必須動用大量的奈米機器。血液裡可能存在數以百萬計的奈米機器人;在每一個有毒廢物地點可能需要數以萬億計的奈米機器人,要製造一輛汽車可能要調動數以一百億億計的奈米機器人同時工作。然而沒有一個生產線可以生產如此巨大數量的奈米機器人。但是奈米科學家眼中的奈米機器可以做到這點。他們設計的奈米機器人可以完成兩件事情:執行它們的主要任務和製造出它們自身完美的複製體。如果第一個奈米機器人能夠製造出兩個複製體,這兩個複製體每個又可製造出兩個自己的複製體,很快就可以獲得萬億個奈米機器人。但是,假如奈米機器人忘記停止複製會發生什麼?如果沒有一些內建的停止訊號,奈米機器人忘記停止複製這種災難的可能後果將會是無法計算的。

奈米機器人在人體內快速複製能夠比癌症擴散還要快地佈滿正常組織;一個發瘋的製造食物機器人能夠把地球的整個生物圈變成一塊巨大的乳酪。奈米技術學家沒有迴避危險,但是他們相信他們能控制災難的發生。其中一個辦法是設計出一種軟體程式使奈米機器人在複製數代後自我摧毀。另一種辦法是設計出一種只在特定條件下複製的機器人,例如只有在有毒化學物質以較高濃度出現時機器人才能複製,或者在一個很窄的溫度和溼度範圍內機器人才能複製。就像電腦病毒的傳播一樣,所有以上這些努力都無法阻止那些不懷好意的人有意釋放某種奈米機器人作為害人武器。事實上,一些批評家指出奈米技術可能的危險要大於它的益處。

然而,僅僅這些利益就已經太具誘惑力了,奈米技術必將超過電子計算機和基因製藥而成為新世紀的技術發展方向。世界可能會需要一個奈米技術免疫系統,這個系統中奈米機器人警察不斷地在微觀世界中同那些不懷好意的機器人進行戰鬥。不管怎樣,奈米技術就要到來了。

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