原子分子操纵_科普之友

我们知道，物质是由原子分子组成的。如果能够捕捉到这些原子分子并能让它们重新排列，及重新组合，那么，就可以设计制造出具有全新结构的新物质，甚至是新的生命。例如，把组成水的氢和氧分开，然后再由两个氢原子组合成氢分子，那么它就是可以燃烧的新能源。
　　
　　小的原子，只有足球体积的几亿分之一，未来，科学家可以在较大范围内成熟的应用扫描探针显微技术，操纵单个原子和单个分子，然后再按科学的方式把它们重新组合。这种手段应用于材料加工，会出现什么样的结果呢？
　　
　　一个机器人，应用了多种材料，有金属的、非金属的、有机的、无机的。不管它们是什么材料，当分子及原子结构发生理想变化，或者是说按科学方式重新组成，那么，它发挥同样的作用，而体积会大大减少。随着原子尺度加工技术不断完善和提高，会出现多种分子器件和新型功能材料，未来把它们用来制造机器人，其中最小型的，机器人就可以爬进人的血管，进行各种各样的手术。人的心脏某一区域，出现了问题，小小的机器人，到这里进行观察，或者按医务人员的指令，去修复它。
　　
　　同样改变了原子、分子组合结构的材料，用来制造卫星，完成同样的任务，卫星的体积会小很多，假如需要，将来人类可以一次发射成千上万颗用于各方面的卫星。而到目前为止，全球在以往的几十年间，一共才把几千颗卫星送上天。
　　
　　通过原子分子操纵加工的材料，不仅体积会减小，而且具有更高的强度，更好的耐热和耐高温性能，在空间领域，把它们用来做太空船的外壳，引擎或其它部件，太空船会变得更轻、更快、能够承受更为恶劣的环境，新的太空船会带着人类走得更远。
　　
　　改变了原子结构的新型的分子材料，应用于信息领域，象一块手表大小的空间，就等于现代成千上万张光盘的容量，这样，一座大型图书馆的全部书籍的文字，就能容进其中，你拥有了这样一个记忆体，就如同拥有了一座图书馆。
　　
　　在生物领域，操纵分子原子，会出现更令人兴奋的结果。地球上原有的生命体，包括动物、植物及微生物，它们之所以存在形式不同，是由其内部的分子原子的结构及性质有别所决定的。
　　
　　无数的水分子再加上一些碳、氮和别的众多元素，按科学规范结合在一起，就出现了我们所看到的生命。如果人类改变生命体内的一些分子原子组合，甚至设计出新的结构会怎么样？科学家做出乐观的预测，认为这样有可能创造出具有生命力的新物质，或者是说会出现新的生命形式。当然，生命科学，是一个庞大的系统工程，从原子分子操纵入手进行研究，只是其中的一方面，创造生命是十分艰难的，大自然是经历了亿万年的造化，人类在二十一世纪，随着科技手段不断有新的突破，科学家或许会在这方面有较大的作为。
　　
　　不过，以后对生物分子进行捕捉及雕刻加工是较为普遍的，这样就能够修复人体内某些有缺陷和导致疾病的遗传基因，从而尽可能的抑制及克服困扰人类的种种顽症。同样还可以用具有活力的细胞，代替老化的细胞，从而延长人的寿命。
　　
　　21世纪，人类进入微观世界，在原子分子尺度上，对物质材料及生物体进行研究，从而改变它们的结构形式，会对社会及我们的生活，产生较大影响，并势必要引起更加广泛的重视。