當(dāng)今六大高技術(shù)領(lǐng)域
我們掌握一些科學(xué)原理之后就可以不斷地轉(zhuǎn)化為技術(shù),當(dāng)然不是所有的科學(xué)都可以轉(zhuǎn)化,就目前來(lái)講有六大高技術(shù)領(lǐng)域。
第一,納米及新材料技術(shù)。
NEC集團(tuán)全稱日本電氣公司,簡(jiǎn)稱“日電”,是日本最大的電子工程和通訊設(shè)備的制造廠家之一,在通訊、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體技術(shù)三大領(lǐng)域,NEC都居于世界前沿。NEC的總裁、創(chuàng)始人是東京大學(xué)物理系畢業(yè)的,他曾經(jīng)被問(wèn)到,為什么要選擇材料行業(yè)作為未來(lái)一生的工作,他說(shuō)材料技術(shù)是一切技術(shù)的基礎(chǔ)。他說(shuō)的材料技術(shù)就是硅片材料,就是現(xiàn)在微電子芯片所用的材料。上世紀(jì)九十年代芯片技術(shù)一日千里,但最近幾年沒有太大的發(fā)展,計(jì)算機(jī)為了提高自己的效率采用兩個(gè)芯片,即雙核。我們所說(shuō)的微處理器也好,存儲(chǔ)芯片也好,線寬已經(jīng)達(dá)到0.07微米(一米的千分之一是一毫米,一毫米的千分之一是一微米,10的負(fù)6次方),也就是說(shuō)已經(jīng)達(dá)到極限了,下一步的材料很可能就是納米材料。納米和米、微米等單位一樣,是一種長(zhǎng)度單位,一納米的長(zhǎng)度是一米的十億分之一,10的負(fù)9次方,相當(dāng)于一個(gè)中等原子的大小。納米與米對(duì)比,就好象是一只螞蟻與一條5000公里長(zhǎng)的公路。1984年,德國(guó)著名學(xué)者格萊特把6納米的金屬粉末壓制成納米塊,制出了世界上第一塊納米材料,開納米材料學(xué)之先河。1990年7月,在美國(guó)召開了第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議,正式把納米材料作為材料科學(xué)的一個(gè)新分支。
從迄今為止的研究來(lái)看,關(guān)于納米技術(shù)分為三種概念:第一種概念是分子納米技術(shù),它是1986年美國(guó)科學(xué)家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機(jī)器》一書中提出的。根據(jù)這一概念,可以使組合分子的機(jī)器實(shí)用化,制造納米計(jì)算機(jī)與納米機(jī)器人,從而可以任意組合所有種類的分子,可以制造出任何種類的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)還未取得重大進(jìn)展。第二種概念把納米技術(shù)定位為微加工技術(shù)的極限。也就是通過(guò)納米精度的“加工”來(lái)人工形成納米大小的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種納米級(jí)的加工技術(shù),也使半導(dǎo)體微型化即將達(dá)到極限。現(xiàn)有技術(shù)即使發(fā)展下去,從理論上講終將會(huì)達(dá)到限度,這是因?yàn)?,如果把電路的線幅逐漸變小,將使構(gòu)成電路的絕緣膜變得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發(fā)熱和晃動(dòng)等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,研究人員正在研究新型的納米技術(shù)。第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來(lái),生物在細(xì)胞和生物膜內(nèi)就存在納米級(jí)的結(jié)構(gòu)。DNA分子計(jì)算機(jī)、細(xì)胞生物計(jì)算機(jī)的開發(fā),成為納米生物技術(shù)的重要內(nèi)容。
納米技術(shù)完全是一種人類思維方式的轉(zhuǎn)變,就是用一個(gè)個(gè)原子來(lái)制造物品,但是現(xiàn)在還辦不到,因?yàn)闆]有工具可以操縱那些原子,人的手抓一厘米的東西還可以,要抓納米就不行了,因?yàn)榧{米太小。不過(guò)1982年IBM實(shí)驗(yàn)室的兩位物理學(xué)家發(fā)明了一種能夠觀察到單個(gè)原子的電子顯微鏡,他們獲得了1986年的諾貝爾獎(jiǎng),他們利用顯微鏡的電子針頭,就可以像在宏觀世界中用針撥動(dòng)米粒一樣來(lái)處理原子。
目前世界上蓄勢(shì)待發(fā)的三大技術(shù)分別是納米技術(shù)、空間信息技術(shù)、生物技術(shù)或者叫基因技術(shù),這三大技術(shù)的突破又會(huì)給世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一次新的高增長(zhǎng)。18世紀(jì)是以蒸汽機(jī)為中心的一系列機(jī)械技術(shù)的突破帶來(lái)了工業(yè)革命,19世紀(jì)末20世紀(jì)初,電器技術(shù)的突破使人類社會(huì)進(jìn)入了第二個(gè)經(jīng)濟(jì)的黃金時(shí)代,第一個(gè)黃金時(shí)代是英國(guó)抓住了機(jī)遇,第二個(gè)黃金時(shí)代是美國(guó)抓住了機(jī)遇,哪個(gè)國(guó)家能抓住一次新技術(shù)革命的機(jī)遇,哪個(gè)國(guó)家就能走在世界的前面。當(dāng)然要抓住技術(shù)革命的機(jī)遇,首先必須有科學(xué)的基礎(chǔ),像美國(guó)的很多大學(xué)的學(xué)術(shù)研究都走在當(dāng)今世界的前面。這些大學(xué)中有很多是賺不了錢的,如果什么人都想賺錢,這個(gè)國(guó)家就麻煩了,一定要有一批人在做一些事情的時(shí)候不是為了錢,而是出于奉獻(xiàn)精神和自身興趣,科學(xué)探索的道路是艱辛的,正是有了這兩點(diǎn),科學(xué)家們才能樂此不疲。
有人問(wèn)我,如果小學(xué)不布置作業(yè),也不考試不排名,那么學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力是什么呢?小學(xué)生、初中生甚至高中生學(xué)習(xí)的動(dòng)力只能是興趣和愛好,如果他們小的時(shí)候就知道吃得苦中苦,方為人上人,讀書就是為了謀生,那只是很低層次的,一個(gè)人對(duì)一件事情有了興趣,再去做這件事情的時(shí)候就帶有了一種情感,有了情感以后做起這些事情來(lái),奉獻(xiàn)和享受已經(jīng)分不開了,奉獻(xiàn)的時(shí)候就是享受,享受的時(shí)候就是奉獻(xiàn),這才是人類生存的高境界。
現(xiàn)在企業(yè)必須具備三大意識(shí),一是規(guī)律和規(guī)則意識(shí),二是人文和價(jià)值意識(shí),三是時(shí)代和未來(lái)意識(shí),非常遺憾的是我國(guó)企業(yè)這三大意識(shí)都嚴(yán)重缺失。為什么IBM把個(gè)人PC機(jī)業(yè)務(wù)賣給了我們的聯(lián)想,因?yàn)榻?jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,PC機(jī)里面的核心技術(shù)已經(jīng)沒有了,芯片技術(shù)在因特爾,操作系統(tǒng)在微軟,也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)本身沒有核心技術(shù),只有組裝了,競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵在于如何組裝得巧妙一點(diǎn),軟件做得更好一點(diǎn),在這樣的情況下,IBM就不干了,把這塊兒業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)給了中國(guó)。
我曾經(jīng)推斷IBM可能在兩個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)先,一是巨型計(jì)算機(jī),它走在世界的最前面,二是如果納米技術(shù)要突破,我認(rèn)為很可能就在IBM公司,所以IBM在下一輪又將是走在世界上最前面的企業(yè)。很多企業(yè)不搞技術(shù)研究,好像技術(shù)研究是大學(xué)或者研究所的事兒,但現(xiàn)在很多有實(shí)力的企業(yè)寧肯花多少億去做研究,大家說(shuō)這些企業(yè)不走在世界的最前面,誰(shuí)走在世界的最前面?美國(guó)為什么一定要保護(hù)通用呢?1987年通用投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是140億美元,而那一年我們?nèi)袊?guó)投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是34億多美元,也就是說(shuō)一個(gè)國(guó)家的投入不如一個(gè)企業(yè)的投入零頭多,而這些投入將在未來(lái)的10年、20年發(fā)生作用,所以在這個(gè)時(shí)候,通用就像是一個(gè)孕婦,懷著一個(gè)非常聰明、智慧的孩子,所以一定要保護(hù)她,度過(guò)難關(guān)以后,我估計(jì)通用在汽車能源的突破方面將做出較大的貢獻(xiàn)。
有人就設(shè)想,我們?yōu)槭裁床恢圃斐龀扇旱娜庋劭床灰姷奈⑿蜋C(jī)器人(裝配工),讓他們?cè)诘靥汉蜁苌吓佬?,把灰塵分解成原子,再將這些原子組裝成為餐巾、肥皂或者電視機(jī)呢?這就是納米技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的靈感來(lái)源于人類本身就是非常奇怪的一部機(jī)器,它非常嚴(yán)密、精密而且能夠自我調(diào)節(jié),比如一旦哪個(gè)地方有了細(xì)菌感染,我們血液里面的白細(xì)胞就會(huì)自動(dòng)增加,包圍細(xì)菌消滅之,然后白細(xì)胞又自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)量,大家注意的就是“自動(dòng)的”這幾個(gè)字。
這樣一來(lái),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)“下載”物質(zhì)的可能性就出現(xiàn)了,這就是所謂的納米盒子或者物質(zhì)復(fù)印機(jī)。透過(guò)納米技術(shù)來(lái)看,所有的物質(zhì)都是一堆原子,無(wú)非是按照不同的結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的原子,所以可以按照物品圖紙組合出想要的任意款型的手機(jī)或是準(zhǔn)備送給女朋友的帶露水的玫瑰花,到那個(gè)時(shí)候值錢的不是物質(zhì)本身,而是信息本身,人們就不會(huì)受物質(zhì)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的困擾,大家知道經(jīng)濟(jì)學(xué)有一個(gè)稀缺原理,為什么石油要漲價(jià)?就是因?yàn)榈厍騼?chǔ)存的石油在一天一天減少,物以稀為貴是經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原理。如果納米技術(shù)真的發(fā)展起來(lái)了,就可以把一堆這樣的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另外一堆物質(zhì),經(jīng)濟(jì)發(fā)展也就不是消耗物質(zhì)了而是轉(zhuǎn)化物質(zhì)。消耗物質(zhì),物質(zhì)是有限的;轉(zhuǎn)化物質(zhì),物質(zhì)是無(wú)限的。只要我們有納米機(jī)器人,又有相應(yīng)的圖紙,就可以將某種形式的一堆原子改變?yōu)榱硗庖环N形式的一堆原子,納米技術(shù)的深遠(yuǎn)意義就在這里,它可以制造出我們所需要的任何東西。
最初提出這個(gè)納米技術(shù)設(shè)想的是美國(guó)的一個(gè)大學(xué)生,國(guó)內(nèi)很多人在美國(guó)呆了幾年,就說(shuō)美國(guó)的基礎(chǔ)教育不行,其實(shí)不是美國(guó)的基礎(chǔ)教育不行,而是他們要求學(xué)生學(xué)知識(shí)的強(qiáng)迫力不行,但華人在最近幾十年里面有九人獲得諾貝爾獎(jiǎng),從最早的楊振寧、李政道到去年的高錕,我還注意到他們統(tǒng)統(tǒng)都沒有受過(guò)中國(guó)最近60年的教育。前兩年溫家寶總理去看望錢學(xué)森的時(shí)候,錢老說(shuō)出這么一句話來(lái),中國(guó)的大學(xué)沒有一所大學(xué)具有培養(yǎng)創(chuàng)新性的模式。錢老跟我說(shuō)過(guò),分?jǐn)?shù)有85分就夠了,要有更多的時(shí)間去發(fā)展自己的興趣和愛好。但是85分考不上重點(diǎn)學(xué)校,所以那些有創(chuàng)造性的孩子很可能早早就排除在重點(diǎn)中學(xué)和重點(diǎn)大學(xué)之外了。
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