飞速裂变的时代中看纳米科技-程曜-第3章
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我们大概到2015年，纳米科技的总产值大概是一点五万亿，就是一万五千亿美金，大约是现在微电子总产值的五倍，有这么大。所以你们到了十年以后，可能看到，就像我们现在看到身边所有东西都是塑料所产生的，就是在十年以后，你身边的东西可能都跟纳米脱不了关系。
我今天要讲的就到这里。（掌声）
主持人：谢谢程博士给我们带来对我这样学文科的人来说非常有意思的讲演。接下来我们看一下网上的网友对您的提问。
第一位网友叫做“纳米牙膏”，他说程博士，刚刚过去的2002年，简直可以称为纳米年，什么纳米冰箱、纳米洗衣机、纳米鞋、纳米水，什么都是纳米的。但国家纳米科技指导协调委员会首席科学家白春礼院士给这种纳米标签现象泼了一瓢冷水，他警告说，对纳米科技概念的误解和伪纳米产品的出现，以使人们怀疑纳米科技是不是皇帝的新衣。程博士，这是问您啦，在这个鱼目混珠的年代里，您能否给我们一双火眼金睛，让我们一下子识别出哪个是真纳米技术，哪个是假纳米技术。可以吗？
程曜：纳米技术，你现在要去识别，的确是很困难。其中一个很重要的原因，我刚刚也谈到了，纳米用显微镜看不到，我们显微镜的解析率受到衍射的极限，只能够看到微米，只能看到微米级。事实上我到中国来了这么长一段时间，我刚开始，我的研究方向是做，主要是一个工业快速的自组装的纳米生产，往这方向发展。可是经过半年多，一年多下来，其实我现在的想法有一点改变，我现在想去作一些事情，就是怎么样去检验这些纳米粉。刚才网友所谈到的这些什么纳米冰箱、纳米鞋或什么，这个其实都是跟纳米粉末有关，纳米粉末，的确是纳米粉末做小了以后，它有一些特殊的现象跑出来，问题是它放了纳米粉末，你不知道，你没有办法检验，你也不可能把每一个东西都拿电镜下来去检验，因为电镜很少，也很贵，我光抽真空，电镜抽真空就要花半小时，所以标准局如果说要检验真伪的话，要排队，速度非常慢，也划不来，对不对。那这时候是不是，这时候我就开始想是不是有一种方法，我还是用显微镜就可以看到这些纳米，这是我最近产生非常大的兴趣，跟你刚才讲的真伪的判别有关。现在超快激光的发展，的确使我们有一线曙光，我们可以，即使用可见光的电磁波在超快激光下，我们可以看到纳米的粉末，在这个情况下，我们就可以建立一个比如说二级的标准，今天有人要卖说这个纳米水，说纳米水里面到底有没有纳米，我今天拿到这个激光下面一打，这个二级标准马上说有、没有。我想这件事情是很重要的。
主持人：这个很麻烦呀，这个网友的意思可能是让您给一种这样的，普通老百姓都可以使用的方法。比如说我们怀疑这个东西不是纯毛的，我们把它剪下来一烧，就马上知道了。您说拿激光打，买不到机器啊。
程曜：所以我说那是二级标准，二级标准必须要建立一个信用制度的，然后比如说你可以贴标签，当然防伪标签现在也有。
主持人：就是，我可以做假标签吗！
程曜：是，原则上是没有办法，你只能使用中看它是不是有效果。现在的确是充斥着浮滥，也正是因为我们没有办法检验这些纳米。其实我刚谈，整个一直在谈，这里面有一个关键，可能你没有注意到。今天我卖纳米的产品给你，不是说价钱更贵，如果我今天卖给你的东西是更好，又更便宜，这个时候，它所引发的，我们叫做一种，我们在产业结构里面叫做killer approach，我把它翻译成叫“杀手项目”。我今天我卖给你衣服比以前更便宜，然后更好，你买不买，这样子的纳米技术才是好纳米技术。
主持人：好，谢谢您！（掌声）
提问：程教授，我想问一下，就是众所周知，科技是一把双刃剑，就是大到原子弹，小到DNA分子对社会都产生一定的负面影响。但是呢，现在这个纳米科技提得非常的响亮，但是我至今没有听到，可能是也没有看到关于纳米科技对社会是不是有一定的负面影响呢？
主持人：对呀，您也没有提到它有负面影响。
程曜：当然任何科技，当我们使用得非常大量之后，它一定会有负面的影响。比如说像我们刚才谈的，为什么我一直讲二氧化钛，我不太讲二氧化锌，其实在使用，女孩子使用化妆品早期，比较多使用二氧化锌，锌有毒。所以，二氧化钛，钛是我们目前知道比较不毒的金属，甚至铝呀，所有轻，轻的元素甚至铝啊，现在我们都知道它有毒，造成老人痴呆症，哪一天我们把这个钛用得非常多了以后，我们突然发现它也有毒，这是非常有可能的。当我们使用量大，大到非常大的时候，总是有一些负面的效果，它会显现出来。
主持人：（掌声）还有哪位？
提问：就是您刚才不断地提到自组装的特性，那么，您不能简单介绍一下它这个自组装到底是个什么样子？就是简单介绍一下。然后它是一种化学的方法，还是什么，就是比如您刚才讲的催化或者什么的。它是化学的过程呀，还是什么样的一个，请您解释一下。
程曜：这个自组装的生产方式，它的确是就像你所理解它就像化学一样，可是在这新的世纪里面，其实我们化学跟物理已经没有办法分家了，到了纳米、原子、分子这个层次里面，物理跟化学是一家人。他们都是在研究这些它的原子怎么移动，怎么变迁，怎么来组装起来。那自组装，我刚刚讲的这一部分是一个非常小，用催化剂，用铁，然后用高温，然后我们加上，通过乙炔（原料）以后，这些催化剂就会长出纳米碳管。这种生产的方式，是正常自组装现象里面非常小的一部分，我刚谈到更多的自组装，包括你的基因是怎么复制的，你的基因是怎么去产生蛋白质，蛋白质来使你的，然后使你的肾上腺素产生出来，使你变得非常激动。这些都是更复杂的，这些自组装的行为。
提问：程博士您好，我想问一个问题。就是您刚才说纳米发现是由于英国的两个科学家在无意中发现的，是不是？在您认为纳米的发现有没有它的一种必然的因素。
程曜：我们讲说这个发现有没有必然性，这个发现有必然性。因为在过去的这几十年来，我们越来越能够检测到纳米的大小，检测到纳米的尺寸，就是电镜，扫描电镜，还有扫描探针显微镜，以及透射电镜，种种这些电镜的纳米检测的手段跟能力增强了以后，我们才看到这些。之前我不是讲了，也许汽车后面冒的这个黑烟，你从来就不会想到那里面有纳米管跟纳米球，而且非常值钱。你要知道纳米管比黄金贵八十五倍，所以你赶快去汽车后面去捞黑烟吧。
提问：程教授您好，刚才您前面提到，就是说要制造那些纳米机械的话，显然通过一个一个的操作那个原子是很麻烦的，我们通常用让它自组装，让它自己生长出来，这是一个很高效、很适用的方法。但是实现自组装，它一般都是一个非平衡系统，而关于在物理学中，非平衡理论还处于一个非常不成熟的阶段，它好多很基本的理论都没有理清楚。所以说，我觉得要达到那个自组装，实现达到工业化的程度，是一个很遥远遥远的过程，请问您对这个怎么看？
程曜：这也是一个比较科学性的问题，事实上我们刚刚谈到尺寸大小，我们可以做纳米的检测。现在我们有超快激光，飞秒激光，我们已经把时间可以解析到飞秒，飞秒级，在这种非常快速的科学元件（，我们已经慢慢有越来越多的武器来解决你刚刚讲的这些，比如说非平衡态，非平衡态，只要我们检测的速度够快，（，我在空间上检测的能力，时间上检测的能力，更加强了，我是不是能够把这件事情解谜解出来呢。另外还有一个，除了空间跟时间上，还有系统大小，复杂系统，我今天比如有很多很多的原子、分子在这里面，我也透过更强大的计算机来计算，更强大的影像处理器来抓这些瞬息。所以我们现在所做的事情，就产生这些纳米管跟纳米碳球，在三、四十年前也是认为是非常非常难的，对不对。
主持人：好，谢谢您。
主持人：下面这位网友叫做“你的美打在我的视网膜上”，他说，我听说克林顿总统曾经对纳米技术举过三个例子，第一是说这种材料的重量是钢的十分之一，但强度确是钢的一百倍。第二是看VCD，两张光盘看一部电影，DVD是一张光盘看一部电影，而用纳米技术，一个DVD可以看一千部电影，它还可以把图书馆全部藏书内容藏在一块方糖大小的地方。第三是我最关心的，因为我是大孝子，父母的年纪越来越大，现在癌症又越闹越凶，我很想提早知道，癌症是不是侵害了我的父母。而克林顿说，通过纳米技术可以检测到几个细胞大小的癌症肿瘤，使患者得到早期检测、早期诊断、早期治疗，大大提高癌症的治愈率。请问程教授，克林顿下台了，他的预言是不是也作废了？
程曜：并没有作废，事实上我们国家正在大力地发展这些东西，为什么我们可以提早检测到癌症？因为癌症它会转移，癌症会转移，所以它就会在血液里面出现，在血液里面出现，我们用很简单的方法，非常灵敏的，当原子、分子的超灵敏探测，我们就可以在当这些癌症的这些细胞非常少，它一开始转移非常小，开始转移的时候，我们就可以捕捉得到。
主持人：这个探测就是纳米技术探测吗？
程曜：对。
主持人：叫什么？
程曜：其实是生物芯片的一种，在生物芯片里面，可是我们可以利用，比如说像我刚谈到的纳米碳管，它有非常大的表面积，因为它非常小，非常小的时候，它的表面积就非常大，它就可以去附着，很容易地附着一些分子，然后就可以探测到。我们可以来做非常灵敏的探测器，生物探测器。
主持人：那这个大孝子是不是他就有救了？就是这个技术是在实验室状态，还是已经在市场中已经找到。
程曜：市场中还没有。
主持人：哎呀，那他还得担忧一段时间。道路是曲折的，前途是光明的。好，下面呢。
提问：程教授我想问一下，就是刚才您讲了，如果检验一种物质是真纳米技术还是假纳米的技术的时候，�
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