在纳米技术所允诺的成果中,微型机械总是非常引人注目。它们的吸引力是直截了当的。大的机械——飞机、潜艇、焊接机器人、烤面包机——毫无疑问是非常常用的。如果有人带着设计这些机械的理念去设计尺寸非常小的装置,又有谁知道它们能干什么呢?想象一下两种微型机械——一种和已有的机械类似,另一种则是全新的——它们已经得到了广泛的关注。前者是一个纳米尺度的潜艇,尺度仅有数十亿分之一米——这大约是数十个或者数百个原子的长度,这种机器尽管存在着争议,然而可以应用在医学方面,它可以在血液中穿行,寻找患病的细胞然后杀死它们。 纳米尺度机械的主意有道理吗?它们能被制造出来吗?如果可以,较之较大尺度的“表兄弟”,它们能够被有效的缩小吗?或者它们是否通过不同的法则运转?事实上,它们是否会毁灭地球? 在我们回答这些令人感兴趣的问题的时候,我们还要问一个更普通的问题:什么是机械?在许多的定义中,我认为机械是一个“执行任务的装置”。更进一步,一个机械有一个设计;它是由以下的过程所创立的:它使用动力;它依*自身被制造出来时所包含的信息而运作;尽管机械通常被认为是人类设计和意图的产物,为什么一个具有一种功能的复杂的分子系统不可以被称作一个机械,即便它是进化,而不是设计的产物? 撇开目的论的观点,如果接受这个更广泛的定义,纳米尺度的机械已经存在,以功能分子组件的形式存在于活的细胞当中— —诸如蛋白质或者RNA分子(它们也是分子的集合)和细胞器(小的“器官”)——具有巨大的多样性和复杂程度。这个关于纳米尺度机械是否存在的问题,在若干年前生物学家已经做出的肯定的回答。现在问题是:未来纳米机械最有趣的设 |
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