大設計
計算機告別硅時代?納米機器人已成真?
納米(nm),又稱毫微米,是長度的度量單位,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)和應用的一種技術(shù),是研究用單個原子、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家成功地對單個的原子進行了重排,納米技術(shù)取得關鍵突破。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)出某些超級特性,比如碳納米管的質(zhì)量是相同體積鋼的六分之一,強度卻是鋼的十倍,納米磁鐵的磁性能增強一千倍。納米材料全新定義了人類的工藝水平。而納米技術(shù)應用到計算機領域,直接催生超微型計算機。
科學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、聚合或復合材料。
納米材料使計算機告別硅時代
納米機器人效果圖
世界上最小的獨立計算機體積只有一立方毫米
世界上最古老的計算機曾占據(jù)了整個房間。人類已經(jīng)運用納米技術(shù)制造的最小的計算機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、鼠標或顯示器,編程和充電均通過光來進行。研究人員通過高頻率閃光將信息發(fā)送到M^3計算機中,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算機應用到醫(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),對人體進行心電圖檢查,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,將這些微型計算機粘貼到他們的鑰匙、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)造出更小的計算機,這種計算機將被命名為智能微塵。密歇根大學電氣工程和計算機科學教授Dennis Sylvester說:“繼續(xù)下去,我們就能將微型計算機送入細胞內(nèi)。這樣我們就能將科幻小說變?yōu)楝F(xiàn)實?!?/p>
摧毀癌細胞的納米機器人
紅血球大小的醫(yī)用納米機器人效果圖
在1987年上映的美國科幻大片《驚異大奇航》中,科學家把縮小到幾納米的人和飛船注射進人體血管,讓這些超微小的“參觀者”直接觀看到人體各個器官的組織和運行情況。納米級的技術(shù)在當時只是一種科學幻想,但如今已出現(xiàn)在現(xiàn)實世界。納米機器人(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)用納米機器人的研究取得不少可喜成果,2012年7月美國佛羅里達大學的科學家研制出一種能夠100%地殺滅丙肝病毒的納米機器人。2013年6月日本東北大學的科學家開發(fā)成功可以摧毀癌細胞的納米機器人,同年12月韓國全南大學的科學家研發(fā)出可對大腸癌、乳腺癌、胃癌和肝癌等高發(fā)性癌癥進行診斷和治療的納米機器人。2014年4月以色列巴伊蘭大學的研究人員成功地用DNA鏈造出了一種能在活動物體內(nèi)按照編制的程序執(zhí)行邏輯操作的醫(yī)用納米機器人。
納米機器人還可用于科學探測、特殊救援等眾多領域。使用納米技術(shù)制造的軍用機器人如果用于實戰(zhàn),將無孔不入,防不勝防。
目前,科學家最新提出一項方案,未來不久將納米機器人植入人類大腦,使人類具有類似上帝的超級智力。
據(jù)國外媒體報道,一位資深計算機專家指出,植入納米機器人的人類大腦連接云計算機系統(tǒng)之后,能夠賦予人類類似“上帝”的能力,具有超級智慧。
該項目設計者是谷歌公司機器識知部門雷·庫茨韋爾,他聲稱自己是一位未來學家,表示像這樣的技術(shù)將促進下一個階段的人類進化。
他預測到21世紀30年代,人類將使用納米機器人接入大腦皮質(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,整個過程基于我們的思維和記憶。
庫茨韋爾表示,通過這種模式,我們能夠進一步拓展人類情商和創(chuàng)造力。植入型納米機器人將大腦皮質(zhì)層與云計算機系統(tǒng)連接在一起,將使人類具有超凡智力。人類將增強了抽象設計能力,具有更細膩的表達能力,更加風趣、性感,更擅長表達復雜情感。此外,未來有可能使用云計算機系統(tǒng)提供的額外大腦能力,更進一步增強了人類智商。
然而,一些科學家警告稱,類似這樣的技術(shù)功效將非常有限。多數(shù)納米機器人很可能用于送遞藥物,或者在人體送遞特殊細胞。美國加州大學圣地亞哥分校機械工程師詹姆斯·弗蘭德教授稱,獲批將納米機器人植入人體是非常困難的,一些人會擔心納米機器人在大腦中游動是否會產(chǎn)生一些無法預料的事情,以及納米機器人如何離開人體。
其他一些資深科學家認為快速發(fā)展和應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。但是庫茨韋爾表示,納米機器人能夠幫助人類實現(xiàn)真實版“阿凡達”,具有輔助人工智能。21世紀30年代,人類將把納米機器人植入人類大腦,還用于提取去世的人的大腦記憶。