美国的“科学小人国”——微型技术 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：

　　美国的“科学小人国”——微型技术
李文云
在美国，被称作“科学小人国”的微型技术日益受到政府和科研人员的重视，并取得了相当进展。
在微型世界里，一把钳子比一片雪花要小得多；发动机和齿轮能在一片头皮屑下藏身；微型机器人只有蚊子大小。明尼苏达大学实验室的科研人员研制的一部微型机器，只有婴儿的手指甲那样大。
１９８８年５月，美国伯克利加州大学的科学家给一个不到１毫米宽的实验装置通了电，通过电子显微镜观察到了世界上第一部微型电动机的发动情况。今年７月间，美国科研人员研究一种微型马达系统，并已制作出一批直径３００微米、厚度５０微米的金属齿轮。这些新成果使美国微型科技进入了由研究到应用阶段的转折时期。
微型科技的应用范围十分广泛。静电驱动的微型电动机，可用于控制计算机和通信系统；化学微型传感器，可用于监测和控制汽车发动机的燃料注入系统；复杂的微细管道和阀门系统，可用于灵敏的化学分离仪器。
微型技术在医学领域的发展，将给疾病患者带来福音。病人患失眠症，遵医嘱吞下一粒“智能药片”，这微小的“机器”在病人体内移动时，会不断向挂在病人腰间的接收器发送温度记录，帮助医生测定患者生理节奏。外科医生则可以施行手术将血压传感器放进心脏病人的心脏内。传感器的体积只有大头针针头的１／３大。微型装置还可能对糖尿病人的葡萄糖含量进行连续监测和施放胰岛素。一些医学研究人员憧憬，有朝一日，人类能研制出句号大小的泵，让它们在血流中游动，去滤除感染了艾滋病病毒的细胞；或是制造出细胞大小的潜艇式机器人，注射到血液中可清除积淀的胆固醇。
美国微型科技发展的“中心问题是材料”。科学家必须开发全新类型的材料，确定这些新材料的性质，提高材料的可靠性，同时保持合理的价格。如不能很好地解决材料问题，微型技术的应用将受到限制。挑战的另一面来自国际竞争，特别是来自日本同行的竞争。微型技术是美国科技界发现的“科学小人国”，但人们担心日本有可能将它“殖民地化”。美国政府似乎已经看到了这一点，１９９１年４月，白宫列出了２２项“应当予以扶植的关键技术”，声称这些技术“对国家繁荣与国家安全至关重要”。其中第十项就是微型和毫微制造技术。这方面，目前美国大约超前日本两年，但去年８月，日本通产省已选择微型机器作为下一个“举国努力”的大项目，并计划投资２５０亿日元（约２亿美元）。科技界人士认为，美国在芯片战中已经输了，如果再不学会用自己发明的技术制造出东西来，美国在今后２０年中的日子就将更不好过。