納米科技(Nano Technology)是繼計算機、基因技術(shù)之后世界強國追逐的又一大科技熱點。納米(Nano)是一個長度計量單位，一納米相當于十億分之一米。納米科技主要是指通過 操縱單個原子、分子來構(gòu)建納米級的材料、超微型的功能器件甚至超微型機器或者機器人。近幾年來美、日、歐盟都開始對納米科技增加投資，制定納米科技戰(zhàn)略并予以優(yōu)先研究開發(fā)。納米科技正逐漸成為世界強國爭奪科技制高點的又一個新戰(zhàn)場。
納米科技的魅力主要在于它幾乎可以將人類目前所有的高科技重新定義。隨著納米科技的逐漸起步，很多在科幻小說中形容的外星人高科技對地球人來說也開始變得極為可能。
比如說正在設(shè)想中的有超級飛行器納米飛機，納米飛機的表層安裝數(shù)億個與空氣分子接觸的微型機器裝置，這些微型裝置不斷與空氣分子摩擦而產(chǎn)生升力，眾所周知飛機飛行的原理是與空氣高速摩擦而獲得向上的升力而來的，而納米飛機通過機身表面的微型分子機器主動摩擦空氣分子則可以在機身的各個方向獲得反作用力。這樣一來納米飛機可以實現(xiàn)在超音速的情況下在空中急停或者做90度轉(zhuǎn)彎等現(xiàn)代飛機無法想象的功能。這些功能正是UFO飛行特征，假如說外星人真的駕駛UFO頻繁訪問地球的話，他們很有可能是通過納米科技來實現(xiàn)這些飛行特技的。還有經(jīng)常主導(dǎo)科幻小說及科幻電影主題的隱身人也不再是荒唐的幻想。納米隱身服可以通過表層類似晶體的微分子裝置對周圍環(huán)境的色譜進行掃描并復(fù)制，復(fù)制后再通過隱身服表面分子向外部反射來達到一種虛擬的透明進而欺騙肉眼。
納米科技對醫(yī)療的影響也將是非常深遠的。其中納米微型內(nèi)窺鏡技術(shù)將是醫(yī)療商業(yè)技術(shù)競爭的焦點。目前的內(nèi)窺技術(shù)為兩類，一是直徑為1到2厘米的電視內(nèi)窺裝置，此技術(shù)能探測的僅僅是消化道系統(tǒng)并且造成很大疼痛。二是比較先進的電磁共振掃描，此技術(shù)只能夠提供人體斷層掃描并且圖像精確度有限。而納米微型內(nèi)窺技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用將使目前的內(nèi)窺技術(shù)成為古老的歷史。簡單的納米微型內(nèi)窺鏡技術(shù)可以制造直徑在一毫米以下能夠到達體內(nèi)深處的微型攝像頭，它能夠毫無疼痛地被投放到胃腸道內(nèi)進行攝像并儲存錄制拍攝結(jié)果，微型攝像頭可隨后隨人體排泄物一同排出，醫(yī)療人員在回收微型攝像頭后便可通過觀察錄象結(jié)果來分析病情。而高級的納米內(nèi)窺技術(shù)則可以對人的眼球的視網(wǎng)膜感光細胞分子結(jié)構(gòu)進行采樣從而構(gòu)建相當于血液紅細胞十分之一大小的(略小于千分之一微米)微型納米感光機器人。微型納米感光機器人可以自由在人體血液或體液內(nèi)流動，它的感光頭則可以通過外部遙控來調(diào)整方向，單個納米感光機器人每次只能接收并處理一個光子信息，但是如果幾百萬個納米感光機器人聚在一起便可形成一個十分之一立方微米的微型眼球，納米感光機器人將感光信號通過微波發(fā)送到人體外的高速計算機內(nèi)，在對幾百萬個光信號經(jīng)過圖像信號組合后便可以形成高清晰度圖像。由于納米感光機器人非常微小，幾百萬個納米感光機器人可以通過針管一次注射入體內(nèi)，而排出則可利用人體的體液排泄功能來完成，對人體毫無疼痛與侵犯。在高速計算機的控制下，納米感光機器人們可以采用蜜蜂群式的移動辦法，在遇到大細胞或體內(nèi)組織膜阻礙時可以分散開來，在繞過障礙后重新組合，因此由感光機器人組成的微型眼球幾乎可以到達人體內(nèi)任何一個微觀部位。屆時醫(yī)生們除了可以隨時輕松觀測心臟病人的心肌閥門的開關(guān)情況的高清晰度圖像，人體內(nèi)的許多微觀物理結(jié)構(gòu)如肺泡內(nèi)的血紅細胞氧化過程，肌肉收縮過程中肌肉蛋白鏈的相互拉動，癌細胞的分裂及對人體的侵襲等都將第一次暴露在人類的肉眼下。人類對自身的進一步了解將由于納米科技的突破性進展有一個難以置信的飛躍。
美國參議院于今年6月19日順利通過了“21世紀納米科技研究發(fā)展法案”，此法案的主要目標是：1.提供有組織的有結(jié)構(gòu)的全面的統(tǒng)一的納米科技研究環(huán)境2.保證美國在納米科技上的領(lǐng)先和商業(yè)利益3.通過政府、大學(xué)和企業(yè)為納米科技提供大量研究資金。此法案將為美國的納米科技研究三年內(nèi)提供大約二十三點六億美元的科研經(jīng)費。早在2001年10月4日美國陸軍科研辦公室向全國大學(xué)發(fā)布了計劃組建納米軍事技術(shù)研究所的計劃。麻省理工學(xué)院于2002年3月中標并且建立了世界首家納米軍事技術(shù)研究所，首期獲得五千萬美元的資助。該所的主要目標是研究納米隱身服及防彈軍服及士兵附屬裝備。美軍立志要打造新一代的能夠隱身且刀槍不入的納米戰(zhàn)士，以在未來的戰(zhàn)場上占據(jù)主動地位。日本和德國很早就開始了對納米科技的投資和研發(fā)，繼美國立法之后德日兩國也開始了對納米科技注入新一輪的大量投資。
值得指出的是，如果要開發(fā)納米隱身服、納米飛機、微型感光機器人等高級納米裝置，將離不開一個高速的超級計算平臺。納米飛機或納米隱身服需要上億個微型納米裝置，雖然在機械電子結(jié)構(gòu)上納米裝置不過是目前大型機械電子結(jié)構(gòu)的超微型復(fù)制，但是由于納米裝置數(shù)量非常大，傳統(tǒng)的機電控制結(jié)構(gòu)和控制理論將毫無作用，對數(shù)億個微型裝置進行同步協(xié)調(diào)和控制只能夠通過計算機模擬平臺來實現(xiàn)。此平臺對運算速度要求極高，而光有高計算速度還不能夠解決對納米飛機的上億個微型空氣反作用力裝置的協(xié)調(diào)問題，目前人類科學(xué)對處理如此大量裝置的邏輯控制還是毫無理論，對微型納米裝置進行同步的有邏輯的協(xié)調(diào)，是一個計算速度和計算模式的雙重難題。目前美日兩國在開發(fā)廉價高速的網(wǎng)格計算(Grid Computing)和平行計算(Parallel Computing)模式來應(yīng)付基因科技和納米科技的高速邏輯運算需要上取得重大進展。美日近來對納米醫(yī)學(xué)器械及納米隱身服的興趣和對納米科技的好胃口與他們目前在高速計算能力上遙遙領(lǐng)先的事實不無關(guān)系。
目前納米科技在世界范圍的應(yīng)用主要是比較簡單的納米材料。已經(jīng)成型的產(chǎn)品包括自我清潔的納米玻璃或納米服裝及性能更加優(yōu)越的納米電子電磁復(fù)合材料等等。美日在納米隱身服及納米醫(yī)療器械上的投資與科研目前還屬于理論試驗狀態(tài)，能否有突破性進展還要依賴于分子結(jié)構(gòu)、微電子材料、納米裝置控制理論及高速計算等多方面的研究發(fā)展。雖然理論上已經(jīng)成為可能，納米隱身服、納米飛機真正研制成功可能需要至少幾十年甚至上百年的時間；但是有朝一日一但取得突破性進展，控制納米技術(shù)的國家對幾乎科技的各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)壓倒性壟斷，這將是類似于飛機大炮與大刀長矛的區(qū)別。筆者認為納米科技很有可能是決定未來大國戰(zhàn)略領(lǐng)先地位的一個重要因素。（鮑東海）
納米科技的魅力主要在于它幾乎可以將人類目前所有的高科技重新定義。隨著納米科技的逐漸起步，很多在科幻小說中形容的外星人高科技對地球人來說也開始變得極為可能。
比如說正在設(shè)想中的有超級飛行器納米飛機，納米飛機的表層安裝數(shù)億個與空氣分子接觸的微型機器裝置，這些微型裝置不斷與空氣分子摩擦而產(chǎn)生升力，眾所周知飛機飛行的原理是與空氣高速摩擦而獲得向上的升力而來的，而納米飛機通過機身表面的微型分子機器主動摩擦空氣分子則可以在機身的各個方向獲得反作用力。這樣一來納米飛機可以實現(xiàn)在超音速的情況下在空中急停或者做90度轉(zhuǎn)彎等現(xiàn)代飛機無法想象的功能。這些功能正是UFO飛行特征，假如說外星人真的駕駛UFO頻繁訪問地球的話，他們很有可能是通過納米科技來實現(xiàn)這些飛行特技的。還有經(jīng)常主導(dǎo)科幻小說及科幻電影主題的隱身人也不再是荒唐的幻想。納米隱身服可以通過表層類似晶體的微分子裝置對周圍環(huán)境的色譜進行掃描并復(fù)制，復(fù)制后再通過隱身服表面分子向外部反射來達到一種虛擬的透明進而欺騙肉眼。
納米科技對醫(yī)療的影響也將是非常深遠的。其中納米微型內(nèi)窺鏡技術(shù)將是醫(yī)療商業(yè)技術(shù)競爭的焦點。目前的內(nèi)窺技術(shù)為兩類，一是直徑為1到2厘米的電視內(nèi)窺裝置，此技術(shù)能探測的僅僅是消化道系統(tǒng)并且造成很大疼痛。二是比較先進的電磁共振掃描，此技術(shù)只能夠提供人體斷層掃描并且圖像精確度有限。而納米微型內(nèi)窺技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用將使目前的內(nèi)窺技術(shù)成為古老的歷史。簡單的納米微型內(nèi)窺鏡技術(shù)可以制造直徑在一毫米以下能夠到達體內(nèi)深處的微型攝像頭，它能夠毫無疼痛地被投放到胃腸道內(nèi)進行攝像并儲存錄制拍攝結(jié)果，微型攝像頭可隨后隨人體排泄物一同排出，醫(yī)療人員在回收微型攝像頭后便可通過觀察錄象結(jié)果來分析病情。而高級的納米內(nèi)窺技術(shù)則可以對人的眼球的視網(wǎng)膜感光細胞分子結(jié)構(gòu)進行采樣從而構(gòu)建相當于血液紅細胞十分之一大小的(略小于千分之一微米)微型納米感光機器人。微型納米感光機器人可以自由在人體血液或體液內(nèi)流動，它的感光頭則可以通過外部遙控來調(diào)整方向，單個納米感光機器人每次只能接收并處理一個光子信息，但是如果幾百萬個納米感光機器人聚在一起便可形成一個十分之一立方微米的微型眼球，納米感光機器人將感光信號通過微波發(fā)送到人體外的高速計算機內(nèi)，在對幾百萬個光信號經(jīng)過圖像信號組合后便可以形成高清晰度圖像。由于納米感光機器人非常微小，幾百萬個納米感光機器人可以通過針管一次注射入體內(nèi)，而排出則可利用人體的體液排泄功能來完成，對人體毫無疼痛與侵犯。在高速計算機的控制下，納米感光機器人們可以采用蜜蜂群式的移動辦法，在遇到大細胞或體內(nèi)組織膜阻礙時可以分散開來，在繞過障礙后重新組合，因此由感光機器人組成的微型眼球幾乎可以到達人體內(nèi)任何一個微觀部位。屆時醫(yī)生們除了可以隨時輕松觀測心臟病人的心肌閥門的開關(guān)情況的高清晰度圖像，人體內(nèi)的許多微觀物理結(jié)構(gòu)如肺泡內(nèi)的血紅細胞氧化過程，肌肉收縮過程中肌肉蛋白鏈的相互拉動，癌細胞的分裂及對人體的侵襲等都將第一次暴露在人類的肉眼下。人類對自身的進一步了解將由于納米科技的突破性進展有一個難以置信的飛躍。
美國參議院于今年6月19日順利通過了“21世紀納米科技研究發(fā)展法案”，此法案的主要目標是：1.提供有組織的有結(jié)構(gòu)的全面的統(tǒng)一的納米科技研究環(huán)境2.保證美國在納米科技上的領(lǐng)先和商業(yè)利益3.通過政府、大學(xué)和企業(yè)為納米科技提供大量研究資金。此法案將為美國的納米科技研究三年內(nèi)提供大約二十三點六億美元的科研經(jīng)費。早在2001年10月4日美國陸軍科研辦公室向全國大學(xué)發(fā)布了計劃組建納米軍事技術(shù)研究所的計劃。麻省理工學(xué)院于2002年3月中標并且建立了世界首家納米軍事技術(shù)研究所，首期獲得五千萬美元的資助。該所的主要目標是研究納米隱身服及防彈軍服及士兵附屬裝備。美軍立志要打造新一代的能夠隱身且刀槍不入的納米戰(zhàn)士，以在未來的戰(zhàn)場上占據(jù)主動地位。日本和德國很早就開始了對納米科技的投資和研發(fā)，繼美國立法之后德日兩國也開始了對納米科技注入新一輪的大量投資。
值得指出的是，如果要開發(fā)納米隱身服、納米飛機、微型感光機器人等高級納米裝置，將離不開一個高速的超級計算平臺。納米飛機或納米隱身服需要上億個微型納米裝置，雖然在機械電子結(jié)構(gòu)上納米裝置不過是目前大型機械電子結(jié)構(gòu)的超微型復(fù)制，但是由于納米裝置數(shù)量非常大，傳統(tǒng)的機電控制結(jié)構(gòu)和控制理論將毫無作用，對數(shù)億個微型裝置進行同步協(xié)調(diào)和控制只能夠通過計算機模擬平臺來實現(xiàn)。此平臺對運算速度要求極高，而光有高計算速度還不能夠解決對納米飛機的上億個微型空氣反作用力裝置的協(xié)調(diào)問題，目前人類科學(xué)對處理如此大量裝置的邏輯控制還是毫無理論，對微型納米裝置進行同步的有邏輯的協(xié)調(diào)，是一個計算速度和計算模式的雙重難題。目前美日兩國在開發(fā)廉價高速的網(wǎng)格計算(Grid Computing)和平行計算(Parallel Computing)模式來應(yīng)付基因科技和納米科技的高速邏輯運算需要上取得重大進展。美日近來對納米醫(yī)學(xué)器械及納米隱身服的興趣和對納米科技的好胃口與他們目前在高速計算能力上遙遙領(lǐng)先的事實不無關(guān)系。
目前納米科技在世界范圍的應(yīng)用主要是比較簡單的納米材料。已經(jīng)成型的產(chǎn)品包括自我清潔的納米玻璃或納米服裝及性能更加優(yōu)越的納米電子電磁復(fù)合材料等等。美日在納米隱身服及納米醫(yī)療器械上的投資與科研目前還屬于理論試驗狀態(tài)，能否有突破性進展還要依賴于分子結(jié)構(gòu)、微電子材料、納米裝置控制理論及高速計算等多方面的研究發(fā)展。雖然理論上已經(jīng)成為可能，納米隱身服、納米飛機真正研制成功可能需要至少幾十年甚至上百年的時間；但是有朝一日一但取得突破性進展，控制納米技術(shù)的國家對幾乎科技的各個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)壓倒性壟斷，這將是類似于飛機大炮與大刀長矛的區(qū)別。筆者認為納米科技很有可能是決定未來大國戰(zhàn)略領(lǐng)先地位的一個重要因素。（鮑東海）
