能搬动原子的机器-纳米机器
平常我们看到一辆卡车，它能装运几十吨的货物，远远超过了我们人类所能达到的力量。正是有了各种大型机械，我们人类才能开山洞、筑大坝、架大桥、建高楼，才能有我们今天丰富多彩的物质文明。可是这些机器尽管力量很大，它们也有不足。如果你让这些机器每次搬运几个原子它们可能无法做到，因为它们本身比原子大得太多了。然而，蓬勃发展的纳米技术正在努力建造这样的机器。
你可曾想过利用纳米机器将可以一次一个原子地制作钻石吗？从表面上看，这样的说法不现实：某一项技术的用途多得令人难以置信，它可以治疗疾病，延缓衰老，清除体内废物，增加人类的食品供应，分解各种废物，为你打扫房间，消灭害虫。而且，这只是开始。然而这恰恰就是纳米技术支持者预测能够实现的现实，甚至是可能在21世纪上半叶结束之前就变成现实的预言。
尽管有关纳米技术的想法听起来很难理解，但它确实属于主流科学，遍布全世界的实验室都在设法使其发挥作用。事实上，早在1959年，被认为是爱因斯坦之后拥有最高智慧的理论物理学家理查德·费曼发表了一个题为《底部有很大空间》的谈话，在谈话中他提到也许有一天人们会造出几千个原子组成的微型工具。
纳米机器的传动装置这样一台机器的好处有很多。它可以使用分子甚至是单个原子作为基本构件，建设规模最小的建筑工程。这就意味着人类可以从零开始制造几乎任何东西。因为化学和生物学说到底就是分子结构的改变和原子重排，而制造只不过是聚集大量原子并使它们组成有用物品的过程。
事实上，每个细胞都是活生生的纳米机器的例子。它们不仅可以将养分转变成能量，还能根据DNA上的信息制造并输出蛋白质和酶。
但是，由于细胞各自具有固有的功能，使用生物技术制造纳米机器很受限制。而纳米技术的预测者们却有许多雄心勃勃的想法。设想中的一种纳米机器可以把天然碳分子逐个排列，制成完美无缺的钻石；另一种机器可将有毒物质的分子逐个分解；一种可以在人体血液中运动的装置，它能发现并分解血管壁上沉积的胆固醇：还有一种装置可将剪下的杂草改造成面包。事实上，世界上从电脑到汽车的每一件实物都是由分子或原子组成的，而纳米机器原则上可以制造出所有这些物品。
当然，从理论到实践是一个相当艰巨和困难的过程。但是，纳米科学家和工程师们已经证明，可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体，使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式，比例为百亿分之一的世界地图，或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微镜吉他。他们还设计了由几十个分子构成的微型齿轮和发动机。
纳米技术的专家期望在25年内超越这些科学的预测，制造出真正的、实用的纳米机器，这些机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何寻找、如何改造所需原材料的微型电脑。这些手指完全可以由碳纳米管制成。碳纳米管是1991年发现的一种管状的碳结构，其强度是钢的100倍，直径只有头发的5万分之一。
纳米机器中电脑也可以由纳米管制成，纳米管既可以用做晶体管，也可以用做接晶体管的导线。电脑也可以由DNA制成，通过改变这些DNA的结构，可以使其执行人为的指令。如果配备了适当的软件，并具备充分的灵活性，纳米机器人可以制造任何东西。
