生物科學技術、信息科學技術和納米科學技術將是下一世紀內科學技術發展的主流。究竟納米科學研究什么內容，它會給人類社會帶來什么好處呢？本刊將帶您去邀游神奇的納米世界。

納米科學是研究在千萬分之一米（10-7）到10億分之一米（10-9）內，原子、分子和其他類型物質的運動和變化的學問。在這一尺度范圍內對原子、分子進行操縱和加工被稱為納米技術。在本世紀內，人們花了很大的力氣把大千世界內各種物質的運動都還原到原子、分子的運動和性質這一層面上。用原子、分子去勾畫出大千世界中的各種物質形態也取得了巨大的成功。例如，從分子結構和運動的觀點來研究生物，形成了分子生物學；在原子光譜研究的基礎上發明了激光；以固體電子論為基石構建了大規模集成電路；以光在固體中傳播為啟迪發明了光纖通訊�？梢哉f，由原子、分子（尺寸約10-10米）為出發點，認識和改造宏觀世界取得了巨大的成就�，F在人們可以合成各種藥物、制造出各種轉基因的食品�？寺⊙虻某霈F是最為突出的代表作。同時，以大規集成電路為基礎發展起來的電腦、網絡更是大大地推動了科學技術的發展，甚至改變了人們的生活方式，網上購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，在人們企圖將現代的科學技術再推進一步時，卻遇到了極大的障礙，這主要是因為人們在認識上存有盲區，或者說人類知識的大廈上存在一個裂縫。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的宏觀世界。兩個世界之間不是一般人所想像的那樣直接而簡單的聯結，而是存在一個過渡區──納米世界。也就是說，幾十個原子、分子或成千個原子、分子“組合”在一起時，表現出既不同于單個原子、分子的性質，也不同于大塊物體的性質。有時這種“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。但是，當這些“超分子”繼續長大或以通常的方式聚集成大塊材料時，原有奇特的性質又會失去，真像是一些長不大的孩子。另外，人們還發現在這一嶄新的世界里，電子、原子運動的規律完全不同。譬如說當我們把大規模集成電路中元件的數目繼續增加，設想把元件中電極做到幾個納米粗細，幾十個納米長，就可以把芯片的運行速度和內存都提高幾萬倍。但是，實際上這一方面很難用現在流行的技術來實現；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動的規律也不一樣了，所有的芯片需要按照新的原理來設計。對這種由數量不多的電子、原子或分子組成的體系中新規律的認識和如何操縱或組臺它們，成為當今納米科學技術的主要問題之一。

操縱原子：左圖顯示用掃描隧道顯微鏡的針尖在銅表面上搬運和操縱48個原子使它們排成圓形。圓形上原子的某些電子向外傳播逐漸減小同時向圓內傳播的電子相互干涉形成干涉波。右圖為用掃描隧道顯微鏡的針尖將鐵原子一個個地操縱按照實驗者的意愿排列成漢字。漢字的大小只有幾個納米。

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