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    本报记者 刘 霞 综合外电

    如果有一种纳米技术能最终实现其最初的梦想：不仅能制造出新奇实用的纳米产品，还能成为一种具有颠覆性的新型制造技术，替代目前的工业制造技术，与此同时，还不忘大幅提升产品的性能和应用范围，降低制造成本和资源消耗，整个世界将会呈现何种面貌呢？

    让我们再想一想，如果我们能让所有的产品都达到全球最先进的标准，同时降低其对地球的影响，能建立庞大的系统，将大气中自工业革命时代起积累的数万亿吨二氧化碳捕获、压缩甚至剔除，从而更快更好地转变到零排放，整个世界又会变成什么样子呢？

    让上述一切美好愿景变成现实的技术，就是高通量原子级精准制造（APM）技术，这是一项极具前景的技术，这一技术源于科学家们在原子级精准构造技术领域取得的进步，有些进步已经浮出水面；而有些则正在赶来。

    如果要更加具体一点的话，我们可以将APM想象成完美的3D打印技术，将其称为类似于3D打印机的“盒子里的工厂”，或称为纳米快速成型机。

    让分子键合在一起

    物理学原理告诉我们，纳米机器能够通过引导分子的运动，让分子键合在一起；而且，工程学原理也表明，这些纳米机器可以而且应该与目前工厂中使用的机器一样：由齿轮和轴承、马达和传输带组成。尽管这样的机器体型更加“娇小”，细节处也略微有点不同而已，但其仍然能以同样的方式引导同样的运动。

    APM制造技术可以将分子紧密地结合在一起，从而制造出“块头”更大的元件，并最终制造出各种各样人们所需要的产品：从计算机芯片到飞机；从光伏电池到家居用品等等，不一而足。

    有鉴于APM技术有望给我们的生活、经济和环境带来的革命性影响，有很多科学家已经开始关注其发展情况。

    美国国家科学院此前就有科学家撰文论证了APM技术的可行性，而且呼吁科学家们应该仔细探究其发展过程。麻省理工学院的一名博士生也在论文中探讨了APM的物理学原理和工程学原理，尽管这篇论文并非那么有分量，但涉及到了很多技术细节。另外，美国有几家国家级实验室也在着手制定APM的技术路线图。

    “盒子里的工厂”

    一套APM系统就相当于一个“盒子里的工厂”，而且是一个具备非凡潜能的工厂，我们可以将其与目前主流的、被称为信息革命“发动机”的纳米电子技术进行类比。

    目前，制造数位电子产品的纳米技术使用错综复杂的高频纳米尺度的电子设备阵列，将字节和位从一个地方移动到另一个地方，并将其放在一起，制造出精准的信息模式，或者是显示在平板电脑上的一幅图像。

    而未来的APM技术将使用错综复杂的高频纳米尺度的机械设备，将原子和分子从一个地方移动到另一个地方，并将它们放在一起，制造出精准的物质模型，或者一台看得见摸得着的平板电脑。

    现在的纳米电子信息技术将计算机放在一个盒子内，被称为“盒子内的计算机”；而纳米力学APM技术则是将一个工厂放置在一个盒子内，因此，被称为“盒子里的工厂”。数位电子学是信息产品世界里的通用技术，而APM技术将成为我们周围使用的产品的通用技术，因为我们周围的物质都是由原子和分子组成，而原子和分子的组合几乎是无穷的。

    从某种意义上来说，APM技术与3D打印技术很像，但其能力要强很多。3D打印机会使用材料“位”，制造出实际生活中使用的各种产品。而基于APM的制造系统（我们姑且将其称为“纳米快速成型机”）将使用范围更广泛的材料和终极精确度，最终制造出各种各样的产品。

    其不仅可以制造出平板计算机这样拥有数十亿个处理器内核的设备，也可以制造出航天飞机用的轻质坚固的结构，高性能的零排放汽车使用的发动机以及柔性太阳能光伏电池等等。而且，它制造出的电池非常坚硬，足以铺展在路面上。

    当然，“纳米技术之父”德雷克斯勒也指出，作为新兴事物的APM技术也面临着很多问题和不确定性，主要包括：APM与其他纳米技术究竟有何异同？相关研究目前进行到什么程度，接下来会朝哪方面发展？什么时候我们才能看到由其制造出的产品？其潜在的好处和危险分别是什么？盈亏平衡点在何处？等等。

    1986年，埃里克·德雷克斯勒出版了《创造的发动机：即将到来的纳米技术时代》，引起极大关注和反响，从此，他被誉为“纳米技术之父”。目前，他在英国牛津大学进行《未来技术的影响》这一课题的研究，最近完成了新书《纳米技术的革新如何改变文明？》。