科學家們正在精心的設計納米機器人,第一代納米機器人是將生物係統(如酶)和機械係統有機結合的產物,即使用多功能的微型機器人(稱為易於在人體血管流動的藥物),注入人體血管內,可以進行全身健康檢查,疏通腦血管中的血栓,清除心髒動脈脂肪沉積物,甚至還能消滅病毒,殺死癌細胞。第二代納米機器人是直接從原子、分子裝配成有一定功能的納米尺寸的裝配裝置,它具有自我調節能力和轉換程序,例如可以生產人體所需的蛋白質。第三代納米機器人將是含有納米電子計算機的,可以實現人機對話的並有自身複製能力的納米裝置。我們可以暢想一下,到那時,人類的勞動方式徹底改變,作為勞動主體的人將得到完全解放!納米材料一出現,有的科學家就預言,納米材料將是21世紀材料構成的基本單元,這就意味著,由納米材料構成的許多新材料將會顯示出許多前所未有的奇異特性。於是,美國最早成立了納米研究中心。早在1985年,日本就建立了全國性的研究體製。英國政府在財政困難下,1992年投入1280萬英鎊支持納米技術的發展。我國已在1990~1992年先後召開了兩次全國性的納米學術盛會,並把納米技術納入“863”計劃。人類進化史告訴我們,“一個充滿挑戰的時代往往也是一個充滿機遇的時代”,機遇總是喜歡那些敢於駕馭局勢的人們,曆史最終屬於它勤勞的創造者。
全球超導熱以及第四次技術革命
曾經有三次技術革命的風暴興起於人類的發展史中,帶給了人類社會3次飛躍。首次技術革命始於18世紀60年代,是以蒸汽機的廣泛應用為標誌,推動了社會工業化的大發展。第二次技術革命發生在19世紀70年代,是以電力的廣泛應用和無線電通訊的發明為標誌,把全球推進到了生產自動化的文明社會。第三次技術革命的掀起是在20世紀50年代以後,科學家們進行了一些重要的實驗,以發現了原子結構、電子、原子核分裂產生原子能、電子計算機、激光的廣泛應用為標誌,把人類社會推向了高度智能化的高度文明年代。隨著高溫超導體的發現,科學家們憑著高度靈敏的科學靈感認為,第四次技術革命即將到來。這個消息是多麼的振奮人心啊!在人類發展的曆史長河中又要增添閃光的新一頁。在超導材料發展的艱難歲月,科學研究者付出了多少艱辛的努力!1911年的一天,荷蘭雷登大學的卡未林·翁納斯(K.Onnes)突然向世界宣布,他發現了超導現象!這是一個震撼世界的消息,人們以十分興奮的目光注視著他的研究工作,期望他的成功。1908年前,翁納斯成功地將氣體氦進行液化,使液體氦的溫度接近絕對溫標的絕對零度(零下273攝氏度)。這樣,當翁納斯的助手在接近絕對零度的溫區研究金屬汞的電阻和溫度的關係時,發現在絕對溫度4.2K附近,汞的電阻由0.125歐姆突然降到零。助手向翁納斯報告這一奇怪的令人難以置信的現象時,翁納斯並未介意,認為這可能是實驗上的失誤。但他還是以非常認真的態度,閉門謝客,把自己關進了實驗室,經過一天一夜的觀測,得到了相同的結果。第二天清晨,他向全世界宣布了他的實驗結果。這個結果,有著驚人的誘惑力,許多富有探索精神的科學家被吸引到此研究中來,在世界科技界,掀起了超導研究的熱浪。有人努力尋求電阻為零的新超導材料;有人探索超導材料的微觀結構和微觀機理;有人研究超導材料的電磁特性並且開拓它的應用領域。科學工作者們經曆了75年的艱辛歲月,經曆了千辛萬苦,終於查明在元素周期表裏的大部分元素本身都具有超導特性或在高壓力作用下呈超導現象。科學家們已肯定了其中隻有33種元素本身沒有超導性。但是,那些元素的超導轉變溫度極低,實現相當困難。隨後,由巴丁(J.Bardeen)、庫柏( L.N.Cooper)和施瑞弗(J.R.Sechrieffer)共同創立了解釋超導轉變的微觀理論。這就是著名的B.C.S理論,這個理論在1957年問世,他們也由此而榮獲諾貝爾物理獎。在研究超導體的電磁特性方麵,1933年邁斯納(W.Meissner)和奧克森菲爾德(R.Ochsenfeld)的磁測量表明,超導體的磁性與其他導體完全不同,他們將超導金屬錫(Tc=3.72K)和鉛(Tc=7.19K)樣品放在,這磁通完全被除在樣品外,樣品表麵的磁通線密度增加。糾正了統治超導界22年的認為超導體和導體的磁性能完全一致的錯誤觀點。這個效應被稱為邁斯納效應,是現代懸浮超導列車能夠飛速運行的理論基礎。60年代後期,日本就開始執行超導磁懸浮列車計劃,利用超導磁力使車廂在軌道上懸浮起來,並推動車廂高速前進。1972年第一台MC-100型實驗車實驗成功,車長400米,浮起10厘米,但時速每小時隻有60千米;1978年時速達每小時347千米;1987年載入列車的時速已達每小時400千米。日本目前已計劃建設從東京到大阪的時速為每小時500千米的磁懸浮鐵路。超導懸浮列車在西歐也處在實驗階段,各方麵技術在實驗過程中都得到不斷的提高。人們期望這種列車不久將會運行在鐵路上。此外,用超導材料製造的電動機、發電機、變壓器、熱開關、輻射檢驗器以及無接觸轉換開關、國防軍工儀器等已經投入使用。