大設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)告別硅時(shí)代？納米機(jī)器人已成真？

1.八一八納米技術(shù)

納米(nm)，又稱毫微米，是長(zhǎng)度的度量單位，1納米等于十億分之一米。如果把一根頭發(fā)分成五萬根，每一根的直徑就是一納米左右。1981年掃描隧道顯微鏡發(fā)明后，誕生了全新的納米技術(shù)，也稱毫微技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1納米至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用的一種技術(shù)，是研究用單個(gè)原子、分子組成物質(zhì)的技術(shù)。1990年，IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家成功地對(duì)單個(gè)的原子進(jìn)行了重排，納米技術(shù)取得關(guān)鍵突破。使用納米技術(shù)整理物質(zhì)內(nèi)部分子、原子排列，將使材料呈現(xiàn)出某些超級(jí)特性，比如碳納米管的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一，強(qiáng)度卻是鋼的十倍，納米磁鐵的磁性能增強(qiáng)一千倍。納米材料全新定義了人類的工藝水平。而納米技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，直接催生超微型計(jì)算機(jī)。

2.納米計(jì)算機(jī)，告別硅時(shí)代

科學(xué)家們正在研究使用新型納米材料制作接近分子大小的電路。這類納米材料包括金屬、陶瓷、聚合或復(fù)合材料。

納米材料使計(jì)算機(jī)告別硅時(shí)代

納米機(jī)器人效果圖

世界上最小的獨(dú)立計(jì)算機(jī)體積只有一立方毫米

世界上最古老的計(jì)算機(jī)曾占據(jù)了整個(gè)房間。人類已經(jīng)運(yùn)用納米技術(shù)制造的最小的計(jì)算機(jī)M^3 (Michigan Micro Mote)，體積僅1立方毫米，能立在一角硬幣的邊緣。

M^3沒有位置放鍵盤、鼠標(biāo)或顯示器，編程和充電均通過光來進(jìn)行。研究人員通過高頻率閃光將信息發(fā)送到M^3計(jì)算機(jī)中，M^3加工這些數(shù)據(jù)，然后通過傳統(tǒng)電波將信息發(fā)送到自己的中央電腦內(nèi)。

別看M^3體積小，它能拍照、讀取溫度并記錄壓力讀數(shù)。研究人員希望能將這一微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用到醫(yī)療甚至是工業(yè)上。由于體積小，M^3能夠被注射到人體內(nèi)，對(duì)人體進(jìn)行心電圖檢查，并讀取人體的血壓和體溫。石油工業(yè)也能將M^3注射到油井中，幫助檢測(cè)油井中剩下的油量。還可將M^3用來追蹤物體。人們可以買一些M^3，將這些微型計(jì)算機(jī)粘貼到他們的鑰匙、錢包及其他不愿遺失的物品上。人們可使用一種中央系統(tǒng)來給他們的物品定位，不過范圍僅限于他們的家里。

研究人員正準(zhǔn)備將M^3投入批量生產(chǎn)，他們甚至希望能創(chuàng)造出更小的計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)將被命名為智能微塵。密歇根大學(xué)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Dennis Sylvester說：“繼續(xù)下去，我們就能將微型計(jì)算機(jī)送入細(xì)胞內(nèi)。這樣我們就能將科幻小說變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。”

摧毀癌細(xì)胞的納米機(jī)器人

紅血球大小的醫(yī)用納米機(jī)器人效果圖

3.納米機(jī)器人，正在變成現(xiàn)實(shí)

在1987年上映的美國(guó)科幻大片《驚異大奇航》中，科學(xué)家把縮小到幾納米的人和飛船注射進(jìn)人體血管，讓這些超微小的“參觀者”直接觀看到人體各個(gè)器官的組織和運(yùn)行情況。納米級(jí)的技術(shù)在當(dāng)時(shí)只是一種科學(xué)幻想，但如今已出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界。納米機(jī)器人(nanorobot)的研發(fā)成功，就是這一嶄新技術(shù)的完美體現(xiàn)。目前醫(yī)用納米機(jī)器人的研究取得不少可喜成果，2012年7月美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家研制出一種能夠100%地殺滅丙肝病毒的納米機(jī)器人。2013年6月日本東北大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)成功可以摧毀癌細(xì)胞的納米機(jī)器人，同年12月韓國(guó)全南大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出可對(duì)大腸癌、乳腺癌、胃癌和肝癌等高發(fā)性癌癥進(jìn)行診斷和治療的納米機(jī)器人。2014年4月以色列巴伊蘭大學(xué)的研究人員成功地用DNA鏈造出了一種能在活動(dòng)物體內(nèi)按照編制的程序執(zhí)行邏輯操作的醫(yī)用納米機(jī)器人。

納米機(jī)器人還可用于科學(xué)探測(cè)、特殊救援等眾多領(lǐng)域。使用納米技術(shù)制造的軍用機(jī)器人如果用于實(shí)戰(zhàn)，將無孔不入，防不勝防。

4.未來納米機(jī)器人植入人腦，人將具備超級(jí)智力

目前，科學(xué)家最新提出一項(xiàng)方案，未來不久將納米機(jī)器人植入人類大腦，使人類具有類似上帝的超級(jí)智力。

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，一位資深計(jì)算機(jī)專家指出，植入納米機(jī)器人的人類大腦連接云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之后，能夠賦予人類類似“上帝”的能力，具有超級(jí)智慧。

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)者是谷歌公司機(jī)器識(shí)知部門雷·庫(kù)茨韋爾，他聲稱自己是一位未來學(xué)家，表示像這樣的技術(shù)將促進(jìn)下一個(gè)階段的人類進(jìn)化。

他預(yù)測(cè)到21世紀(jì)30年代，人類將使用納米機(jī)器人接入大腦皮質(zhì)層，使我們與周圍世界直接連接在一起。這意味著人們可以直接通過大腦發(fā)送電子郵件和照片，同時(shí)，整個(gè)過程基于我們的思維和記憶。

庫(kù)茨韋爾表示，通過這種模式，我們能夠進(jìn)一步拓展人類情商和創(chuàng)造力。植入型納米機(jī)器人將大腦皮質(zhì)層與云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接在一起，將使人類具有超凡智力。人類將增強(qiáng)了抽象設(shè)計(jì)能力，具有更細(xì)膩的表達(dá)能力，更加風(fēng)趣、性感，更擅長(zhǎng)表達(dá)復(fù)雜情感。此外，未來有可能使用云計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的額外大腦能力，更進(jìn)一步增強(qiáng)了人類智商。

然而，一些科學(xué)家警告稱，類似這樣的技術(shù)功效將非常有限。多數(shù)納米機(jī)器人很可能用于送遞藥物，或者在人體送遞特殊細(xì)胞。美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校機(jī)械工程師詹姆斯·弗蘭德教授稱，獲批將納米機(jī)器人植入人體是非常困難的，一些人會(huì)擔(dān)心納米機(jī)器人在大腦中游動(dòng)是否會(huì)產(chǎn)生一些無法預(yù)料的事情，以及納米機(jī)器人如何離開人體。

其他一些資深科學(xué)家認(rèn)為快速發(fā)展和應(yīng)用人工智能存在隱患，并呼吁控制人工智能技術(shù)的快速發(fā)展。但是庫(kù)茨韋爾表示，納米機(jī)器人能夠幫助人類實(shí)現(xiàn)真實(shí)版“阿凡達(dá)”，具有輔助人工智能。21世紀(jì)30年代，人類將把納米機(jī)器人植入人類大腦，還用于提取去世的人的大腦記憶。