纳米级纳米打印机：未来生活变革！

现在我们已经掌握了纳米技术的概念，也拥有了工具，就可以检验第一章中讨论的3D打印机的重要意义了。如今，3D打印机可以制造出大约百万分之一米厚的材料层。这个厚度是1纳米（十亿分之一米）的1000倍。但埃里克·德雷克斯勒认为，以后可以用类似的装置连接原子，也可以制造并组装分子，来制造铅笔或者木桩等更大的物体。由于我们日常接触的绝大多数东西都是由不同的原子组合而成的，这类打印机应该能够制造任何材料、物体，甚至是生物（因为活的细胞也是由原子组成的）。

如果说德雷克斯勒在全球科技界被广泛认为是纳米技术的伟大先知，那么来自特拉维夫大学技术与社会前瞻部门的高级研究员豪普特曼就是以色列的先知。豪普特曼在20世纪80年代中期第一次接触德雷克斯勒的思想，并通过为以色列政府高级官员做的一系列评估推广了他的思想。

豪普特曼和同事们在特拉维夫大学技术分析和预测跨学科中心的工作取得了不错的成果。国家为纳米技术领域的研究和工业发展提供了些财政支持。例如，由于豪普特曼在特拉维夫大学技术分析和预测跨学科中心工作期间提出了全面的评估和预测，国际防务电子公司埃尔比特系统（Elbit Systems）便成立了“纳米比特”（NanoBit）项目。该项目致力于与学术研究人员合作开发纳米技术产品。同样，以色列还在开发和销售大量的纳米技术产品，包括嵌入智能手机的微型电子产品和耐磨油漆分子。事实上，以色列的每一所大学都已经建立了纳米技术机构或单位。但豪普特曼认为，我们才刚刚开始利用纳米技术推动制造业革命。等我们把第一个“纳米工厂”建起来，直接用基本构件（分子和原子）来生产有用的商品时，制造业革命的顶峰也就到来了。

豪普特曼说：“德雷克斯勒谈到了纳米组装机的概念。这种机器可以从环境中提取材料，然后将其分解成原子或分子，再以完全不同的方式重新进行组装。根据他的设想，以后我们的家中会有一个类似家用微波炉的盒子。我们可以把垃圾放进去，输入代码，然后就可能拿到我们想要的任何东西，可能是手机，也可能是牛排。”

这个想法还有点遥远。虽然3D打印机确实和德雷克斯勒的纳米组装机有点儿相似，但是它还不能处理分子或单原子。它们所铺设的每一层塑料或金属都含有大量随意排列的原子。这说明3D打印机还无法在特定体积内以不同的方式排列原子，创造新材料。不过豪普特曼认为，以后这种打印机不仅会具备纳米级的分辨率，科学家还能开发出“纳米操纵器”。这不仅符合德雷克斯勒的想法，更早期的诺奖得主、物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）也而提出过类似设想。早在1959年，费曼就预言，我们可以，也终将开发出一种技术来用分子和单原子组装物体。(www.xing528.com)

豪普特曼说：“有人预言，纳米技术专家会通过不同的图形来让机器越来越小，直到在2040年到2050年之间开发出‘通用纳米组装器’？”（请注意这里是问号。）我还没看到有人能提出有力的论点进行反驳。甚至那些反对德雷克斯勒的人也承认，可能还有别的方法可以处理纳米结构的碎片：原子和分子。我们有理由假设，再过几十年，纳米组装器就可能出现。问题是，它会具有通用性（能构建所有东西，或者说大部分物品），还是仅适用于特定类型的产品。”

如果技术真能发展到这种程度：打印机能通过对分子和单个原子的生化激活，制造出纳米级的物体，那世界上的大多数问题就都能解决。我们就能组装出不含任何残余物的产品。因为残余物本身也是原子组成的，还是能分解再利用。这会是最先进的制造和回收技术，会带人类进入一个新的时代——物资极大丰富的时代。到那个时候，我们可以用土块打印出牛排，也能用人类的排泄物打印出电子设备。空气污染分子会被分解成最基本的硫、氧、碳、氢、氮原子。这些元素都可以用来打印家用物品、食品，甚至是可以整合进我们身体的活体组织。

试想这样一个世界：没有污染，也没有嘈杂的工厂，所有东西都是由精密的纳米打印机按需制造的。我们不仅可以分享和下载音乐和视频文件，还能获取轮胎、智能手机、人造肾脏或美味的无肉汉堡的分子结构，进行分享和下载，或者用最近的打印机在几分钟内生产出来。

德雷克斯勒和豪普特曼认为，这就是我们将走进的未来。这当然是一个乌托邦式的理想，但我觉得也是极有可能的，大不了再等上几十年，哪怕几百年。这项技术的潜力会给人类和世界带来巨大福祉，我们应该努力把它变成现实。