淺議：從納米技術(shù)到千米技術(shù)

一、米技術(shù)

構(gòu)件的尺寸不僅是個(gè)長(zhǎng)度問(wèn)題，還是技術(shù)水平的標(biāo)志。最初的長(zhǎng)度計(jì)量以人體為參照，例如：手指、手掌、臂長(zhǎng)、步長(zhǎng)等都曾作為長(zhǎng)度單位。今天仍在使用的尺、碼、米也都與此相關(guān)。在石器時(shí)代，這些長(zhǎng)度單位已基本夠用，那時(shí)的技術(shù)可稱作米技術(shù)。

二、微米技術(shù)、

工業(yè)化以后，隨著加工精度的提高，毫米、微米開(kāi)始使用。精密機(jī)床的加工精度可達(dá)微米級(jí)，進(jìn)而可制造更精密的機(jī)床，進(jìn)行更精密的加工，相繼出現(xiàn)了微米技術(shù)。

微米技術(shù)不僅用于精密機(jī)械制造，還可把一個(gè)復(fù)雜的電路集成在一個(gè)芯片內(nèi)，使計(jì)算機(jī)的制造成本、占用空間大幅度減??；信息容量、運(yùn)算速度大幅度提高，進(jìn)而使計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊、人工智能、衛(wèi)星定位、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等高端技術(shù)走進(jìn)廣大民眾的日常生活。

三、納米技術(shù)

著名物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼（Richard P. Feynman）在1959年提出關(guān)于操控單個(gè)原子的設(shè)想，預(yù)言人類將能夠使用更小的機(jī)器制造更小的機(jī)器，如果能對(duì)單個(gè)原子進(jìn)行操控，就能得到大量異乎尋常的特性。原子的直徑約為0.1納米，可以操控單個(gè)原子的技術(shù)又稱納米技術(shù)。

掃描隧道顯微鏡的發(fā)明使納米技術(shù)由預(yù)言變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 掃描隧道顯微鏡是一種具有極高分辨率的顯微技術(shù)工具，其工作原理基于量子力學(xué)中的量子隧穿效應(yīng)。其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有尖銳針尖的探針，探針安裝在一個(gè)可以精確控制其位置的機(jī)械裝置上，可在樣品表面進(jìn)行精細(xì)掃描，能觀察分子的結(jié)構(gòu)，能操控單個(gè)原子。但如果用這種方法來(lái)操控單個(gè)原子，組裝宏觀物體，顯然太慢，太費(fèi)事，甚至不可行。

四、基因技術(shù)

生物基因存在于生物的細(xì)胞核內(nèi)，是一個(gè)雙螺旋大分子，由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的原子組成，含有海量的信息。生物基因可以操控原子，并可利用從外界吸收的原子組成生物體，還可決定生物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形狀、硬度、強(qiáng)度等。

生物基因的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致基因技術(shù)的誕生?；蚣夹g(shù)不僅可改變生物的原有特征，還可創(chuàng)造新的物種。納米技術(shù)用于生物基因的研究，促進(jìn)了基因技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

五、構(gòu)件基因

受基因技術(shù)的啟發(fā)，未來(lái)的人發(fā)明了構(gòu)件基因。構(gòu)件基因可像生物基因那樣操控原子，并可利用從外界吸收的原子組成構(gòu)件，還可決定構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形狀、硬度、強(qiáng)度等。

構(gòu)件基因的發(fā)明從根本上改變了構(gòu)件的生產(chǎn)模式，人們可以像種莊稼那樣生產(chǎn)所需的構(gòu)件，然后用這些構(gòu)件來(lái)組裝所需的機(jī)械，住宅、交通工具、基礎(chǔ)設(shè)施等。

由于構(gòu)件基因可直接生成構(gòu)件，所以鑄、車、刨、銑、鍛、鉚、焊等加工方式將被淘汰。由于構(gòu)件基因直接用原子組成構(gòu)件，所以鋼鐵、水泥、玻璃、塑料、橡膠等原材料行業(yè)將被淘汰。更為重要的是：鋼鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是以晶粒或顆粒為基本單元，只有少量化學(xué)鍵用于形成構(gòu)件的強(qiáng)度，因而強(qiáng)度較低。通過(guò)構(gòu)件基因操控原子生成的構(gòu)件以原子為基本單元，可充分利用每一對(duì)化學(xué)鍵來(lái)形成構(gòu)件的強(qiáng)度，因而其強(qiáng)度可超過(guò)鋼鐵數(shù)千倍。

構(gòu)件強(qiáng)度的提高可使構(gòu)件的尺寸超過(guò)千米，尺寸超過(guò)千米的構(gòu)件稱作千米構(gòu)件。例如：千米立柱、千米橫梁、千米管道、千米葉片等。

六、千米技術(shù)

千米構(gòu)件的使用導(dǎo)致千米技術(shù)的誕生。千米技術(shù)包括：使用千米構(gòu)件組裝超大型機(jī)械，使用千米構(gòu)件組裝超大型風(fēng)力發(fā)電裝置，使用千米構(gòu)件建設(shè)空中城市及其它基礎(chǔ)設(shè)施等。千米技術(shù)將顛覆我們的傳統(tǒng)觀念，例如：

1、城市可建在高山、森林、沙漠、海洋的上空，不受地表狀態(tài)限制。

2、真空管道交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，火車、汽車、飛機(jī)、輪船都被淘汰。

3、水源建在云中，供水網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，干旱、洪澇不復(fù)存在。

4、風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電、供電網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，能源短缺問(wèn)題不復(fù)存在。

5、可對(duì)整個(gè)城市或地區(qū)的氣溫進(jìn)行調(diào)控，室內(nèi)空調(diào)被淘汰。

6、太空電梯設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，可乘電梯直達(dá)太空。