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竞相争霸纳米技术的背后

http://www.jczs.com.cn 2001年3月28日 14:43 解放军报

  ●史小敏张光明刘亚新

  纳米技术最早的梦想源于1959年物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·弗曼的预言。而纳米技术概念的提出,则出自于美国福赛特研究所的德雷克斯勒博士19 86年在其著作《创造的机器》中提出的分子纳米技术。

  所谓纳米技术,就是以0.1至100纳米(一纳米是一米的十亿分之一)尺度为研究对象的新技术。纳米技术通过操纵原子、分子、原子团、分子团使其重新排列组合,形成新的物质,制造出具有新功能的机器。在信息、生物工程、医学、光学、材料科学等领域均具有广阔的应用前景。为开发这一极具潜力的新领域,美日欧均在这一领域制定了各自的发展计划。欧盟的战略是着眼于应用,并力争实现材料与生物工程的最佳结合;日本在建立“原子技术项目”的基础上,把纳米材料的研究作为重要课题;美国更是表现出极大的兴趣,在2000年财政年度投入了近3亿美元的资金,2001财政年度计划将增加到5亿美元。

  -争霸纳米技术是抢占高新技术革命制高点的需要

  爱因斯坦曾预言:“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军”。本世纪的技术革新,在很大程度上正是靠弄清更加微观的现象和据此发展操作纳米技术来支撑的。但是,基于宏观的角度,追求更加微观的世界这种传统的技术开发,在很多领域都将碰到极限。据说在半导体世界,基于传统原理的元件到了50纳米将达到极限,如果没有与传统技术根本不同的新技术发现,就无法登上新的台阶。而纳米技术正是发现量子效应(在微观世界中,物质作为波来运动的特性)的人工的独特的结构技术,也就是说,它在本质上一开始就是以量子论支配的世界为前提的,纳米技术有可能引起计算机革命、光革命甚至生物工程革命,是21世纪的一项关键技术,将给众多领域带来新的重大成就。美日欧要想在21世纪抢占高新技术革命的制高点,就必须突破纳米技术这一难关,谁能首先突破,谁才可以抢占先机,并最终赢得广泛领域的优势。

  -争霸纳米技术是保持经济持续增长的需要

  纳米技术在生活中的作用正日益受到人们的重视,在人类日常生活的衣、食、住、行等方面,到处都已凸现出纳米技术的影子,如“纳米”衣料、“纳米”食品、“纳米”涂料、“纳米”轮胎等等。据统计,目前,在光学、医学、半导体、信息通讯等领域,纳米技术产品的营业额就已达500亿美元,预计到2010年可高达14400亿美元,孕育着巨大的商机,经济前景十分诱人!美日欧争霸纳米技术,就是为了提高其分享“蛋糕”的能力。一方面,在政府的引导下可促进其纳米技术的提高,催生相关产业的发展,带动其经济持续增长;另一方面,纳米技术一旦有所进展和突破,可在国际上继续保持美日欧在高新技术领域及相关产业的优势,继续保持其技术和资本输出,进一步扩大各自的全球经济份额。

  -争霸纳米技术是谋求保持军事优势的需要

  当前,在全球军事领域引发的新军事革命,其核心是军事信息技术。而作为军事信息技术的重要基础的军用微电子技术,如果一旦得到纳米技术的支撑,将促使以微电子技术为代表的当代信息技术,实现向以纳米技术和分子器件为代表的智能信息技术的巨大转变。这无疑将会把军事信息技术推向更新、更高级的发展阶段。采用纳米技术研制出分子器件,可以克服现有半导体加工工艺存在的困难,最精细的结构可达到单个分子的尺度。分子器件和基于分子器件的智能信息处理系统,比基于硅集成电路的信息处理系统具有集成度高、开关迅速、传感器易于集成到系统中、基于有机材料特性和结构变化的多样性、分子器件可以包含生物化学信息处理单元等诸多突出特性,有可能引发军事领域产生又一次巨大变革。如纳米卫星、纳米导弹、纳米机器人等新概念武器的应用,将使信息战争扩展到更加微观的领域。

  -纳米技术争霸对发展中国家构成新一轮挑战

  纳米技术是微观领域的一场巨大变革,一方面,必然会促进世界范围的纳米科技、经济、国防等方面的发展,然而另一方面,其挑战性也十分明显。美日欧纳米技术争霸战,在导致其科学技术水平全面提高的同时,也必将促进其在军事领域的应用。目前,美国提出的纳米卫星概念已有重要突破,这种卫星比麻雀稍大,重量不足10千克,各部件全部用纳米材料制造,采用最先进的微机电一体化集成技术整合,具有可重组性和再生性,一枚小型火箭一次就可发射数百颗纳米卫星。若在太阳同步轨道上等间隔布置648颗功能不同的纳米卫星,就可以保证在任何时刻对地上的任何一点进行连续监控。利用纳米技术制造形如蚊子的微型导弹也是一绝,它可以神不知鬼不觉地打入目标内部,其威力足可以炸毁敌方火炮、坦克、飞机、指挥部和弹药库等。有关专家指出,“不要多久,或许有一天当人们一觉醒来时,纳米战争已悄然而至。”在这一点上,对资金、技术、人才均十分短缺的广大发展中国家来讲,都将面临新的一场“非对称”的严峻挑战。

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