生物科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)和納米科學(xué)技術(shù)將是下一世紀(jì)內(nèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流。究竟納米科學(xué)研究什么內(nèi)容，它會(huì)給人類社會(huì)帶來什么好處呢？本刊將帶您去邀游神奇的納米世界。

納米科學(xué)是研究在千萬(wàn)分之一米（10-7）到10億分之一米（10-9）內(nèi)，原子、分子和其他類型物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化的學(xué)問。在這一尺度范圍內(nèi)對(duì)原子、分子進(jìn)行操縱和加工被稱為納米技術(shù)。在本世紀(jì)內(nèi)，人們花了很大的力氣把大千世界內(nèi)各種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都還原到原子、分子的運(yùn)動(dòng)和性質(zhì)這一層面上。用原子、分子去勾畫出大千世界中的各種物質(zhì)形態(tài)也取得了巨大的成功。

例如，從分子結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來研究生物，形成了分子生物學(xué)；在原子光譜研究的基礎(chǔ)上發(fā)明了激光；以固體電子論為基石構(gòu)建了大規(guī)模集成電路；以光在固體中傳播為啟迪發(fā)明了光纖通訊。

可以說，由原子、分子（尺寸約10-10米）為出發(fā)點(diǎn)，認(rèn)識(shí)和改造宏觀世界取得了巨大的成就�，F(xiàn)在人們可以合成各種藥物、制造出各種轉(zhuǎn)基因的食品�？寺⊙虻某霈F(xiàn)是最為突出的代表作。同時(shí)，以大規(guī)集成電路為基礎(chǔ)發(fā)展起來的電腦、網(wǎng)絡(luò)更是大大地推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，甚至改變了人們的生活方式，網(wǎng)上購(gòu)物使得女士們足不出戶就可遍游一些著名的百貨公司。

但是，在人們企圖將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)再推進(jìn)一步時(shí)，卻遇到了極大的障礙，這主要是因?yàn)槿藗冊(cè)谡J(rèn)識(shí)上存有盲區(qū)，或者說人類知識(shí)的大廈上存在一個(gè)裂縫。在這一裂縫的一邊是以原子、分子為主體的微觀世界，而在另一邊是人類活動(dòng)的宏觀世界。兩個(gè)世界之間不是一般人所想像的那樣直接而簡(jiǎn)單的聯(lián)結(jié)，而是存在一個(gè)過渡區(qū)──納米世界。也就是說，幾十個(gè)原子、分子或成千個(gè)原子、分子“組合”在一起時(shí)，表現(xiàn)出既不同于單個(gè)原子、分子的性質(zhì)，也不同于大塊物體的性質(zhì)。有時(shí)這種“組合”被稱為“超分子”或“人工分子”以相別于正常的原子、分子。這種“超分子”往往具有人們意想不到的性質(zhì)。

但是，當(dāng)這些“超分子”繼續(xù)長(zhǎng)大或以通常的方式聚集成大塊材料時(shí)，原有奇特的性質(zhì)又會(huì)失去，真像是一些長(zhǎng)不大的孩子。另外，人們還發(fā)現(xiàn)在這一嶄新的世界里，電子、原子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律完全不同。譬如說當(dāng)我們把大規(guī)模集成電路中元件的數(shù)目繼續(xù)增加，設(shè)想把元件中電極做到幾個(gè)納米粗細(xì)，幾十個(gè)納米長(zhǎng)，就可以把芯片的運(yùn)行速度和內(nèi)存都提高幾萬(wàn)倍。但是，實(shí)際上這一方面很難用現(xiàn)在流行的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)；另一方面即使做成了這樣的器件，電于在這樣小的元件中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律也不一樣了，所有的芯片需要按照新的原理來設(shè)計(jì)。對(duì)這種由數(shù)量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規(guī)律的認(rèn)識(shí)和如何操縱或組臺(tái)它們，成為當(dāng)今納米科學(xué)技術(shù)的主要問題之一。

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