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纳米技术与生物学的结合将对２１世纪的人类生活产生不可
估量的影响。当它与仿生学相结合时，情况又将怎样呢？
“纳米技术有着不可限量的潜力，它甚至会超过计算机或基
因技术，成为２１世纪的决定性技术。”这是某位著名分析家所
说的话。此话的确道出了新世纪科学发展的一个重要趋势。
纳米技术是指在纳米尺度的微小空间进行加工制作的技术。
当这种技术与仿生学结合在一起时，会出现怎样的情况呢？
仿生学是根据生物学原理而进行的，它是生物物理学的一个
重要分支。物理学家总是模仿生物的行为制造各种灵巧的机器，
飞机是模仿鸟类飞行的产物，照相机是眼睛的仿制品，智能机器
人更是当前科学家热衷发展的技术。
当纳米技术朝仿生学渗透时，其基本内容就是研制微型机器
人，制造一些仅由数千个原子组成的机器，使它们可以在细胞水
平的微小空间内开展工作。
瑞典已经开始制造微型医用机器人。据报道，这种机器人由
多层聚合物和黄金制成，外形类似人的手臂，其肘部和腕部很灵
活，有２到４个手指，实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看
不见的玻璃珠的阶段。科学家希望这种微型医用机器人能在血液
、尿液和细胞介质中工作，捕捉和移动单个细胞，成为微型手术
器械。
微型机器人的设计是基于分子水平的生物学原理。事实上，
细胞本身就是一个活生生的纳米机器，细胞中的每一个酶分子也
就是一个个活生生的纳米机器人。
蛋白分子构象的变化使酶分子中不同结构域的动作就像微型
人在移动和重新安排有关分子的原子排列顺序。细胞中的很多结
构单元都是执行某种功能的微型机器：核糖体是按照基因密码的
指令安排氨基酸顺序制造蛋白质分子的加工器；高尔基体是给新
制造的蛋白质进行修饰的加工厂；加工好的蛋白质可以按照信号
肽的指令由膜囊泡运送到确定的部位发挥功能；完成了功能使命
的蛋白质还会被贴上标签，送去水解成氨基酸以备再用。细胞的
生命过程就是一批又一批的功能相关的蛋白质组群不断替换、更
新行使功能的过程，这些生命过程所需的一切能量来自太阳。植
物叶子中的叶绿体是把太阳能转化成化学能从而制造粮食的加工
厂；线粒体是把粮食中储存的太阳能释放出来从而制造能量货币
ＡＴＰ的车间；我们每人每天都要消耗大约相当于自身体重那么
多的ＡＴＰ分子，以支持我们的生命活动和繁忙的工作。细胞中
发生的所有这一切都是按照ＤＮＡ分子中的基因密码序列指令井
然有序地进行的。
纳米技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程
的各个环节制造出各种各样的微型机器人。可以预料，直接利用
太阳能制造食物的机器很可能将在二十一世纪出现；利用纳米技
术可以制造在血管中游走的机器人，以便专门清除血管壁上沉积
物，减少心血管疾病的发病率；利用纳米技术还可以制造能进入
组织间隙专门清除癌细胞的机器人，所有这些都已不再是天方夜
谭。
想一想近十年来信息技术的迅速发展如何幻梦般地改变人类
的生活方式，就不难想像纳米技术与生物学的结合将怎样改变二
十一世纪医学和农业的面貌。我们的生活方式正因纳米技术向生
物学的渗透而面临着巨大的变革。
（摘自2000年11月30日《南方周末》作者：徐建兴） 返回主页 人民日报社版权所有，未经授权禁止复制或建立镜像。
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