德雷克斯勒講的納米技術(shù)的故事-103

前言

　　為夢想成為德雷克靳勤那樣偉大的科學(xué)家的青少年講述的”納術(shù)技術(shù)”的故事　　美國著名的物理學(xué)家費曼曾經(jīng)預(yù)言小分子的世界能夠成為容納極小結(jié)構(gòu)的場所。然而，當(dāng)時大部分的人們認(rèn)為這是不可能的事情。直到進(jìn)入20世紀(jì)后期，科學(xué)家們才開始對這一微小的世界產(chǎn)生了興趣。這個微小的世界就是納米的世界?！　τ诩{米世界，我們只是剛剛有了初步的認(rèn)識。納米世界并不僅僅單純指微小的世界。在納米世界中發(fā)生著我們的世界里完全無法經(jīng)歷的事情，而這些事情又會對我們的日常生活產(chǎn)生很多的影響。這就是為什么我們要研究納米世界的原因所在?！　”緯榻B的是納米技術(shù)的基礎(chǔ)知識。然而，納米技術(shù)涉及到科學(xué)的很多方面，內(nèi)容非常龐雜，這本小冊子無法將所有的領(lǐng)域都包含在內(nèi)。因此，本書僅以與納米技術(shù)相關(guān)的核心技術(shù)和納米技術(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)的內(nèi)容和概念為中心展開介紹，包括半導(dǎo)體技術(shù)、碳納米管、生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。將來，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米技術(shù)將進(jìn)一步擴展到科學(xué)和技術(shù)的各個領(lǐng)域?！　”緯允辜{米技術(shù)廣為人知的德雷克斯勒博士直接授課的方式呈現(xiàn)給讀者。通過閱讀本書，希望讀者們能夠了解納米技術(shù)這一用語被廣泛使用的過程、納米技術(shù)被應(yīng)用的領(lǐng)域以及納米技術(shù)的前景等?！　「兄x對本書的出版給予幫助的人們，并對閱讀此書的讀者們表示誠摯的謝意?！　」局?/pre>


內(nèi)容概要
納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代初迅速發(fā)展起來的新興科技。這一概念最早來源于美國科學(xué)家德雷克斯勒博士《創(chuàng)造的發(fā)動機——即將到來的納米技術(shù)時代》一書中提出的分子納米技術(shù)。經(jīng)過幾十年的研究，納米技術(shù)已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。全世界的科學(xué)家都知道納米技術(shù)對科技發(fā)展的重要性，所以世界各國都不惜重金發(fā)展納米技術(shù)，力圖搶占納米科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略高地。
同學(xué)們，大家想了解神奇的納米技術(shù)嗎？快快跟隨德雷克斯勒博士走進(jìn)納米世界吧！
郭泳稙編著的《德雷克斯勒講的納米技術(shù)的故事》以使納米技術(shù)廣為人知的德雷克斯勒博士直接授課的方式呈現(xiàn)給讀者。通過閱讀《德雷克斯勒講的納米技術(shù)的故事》，希望讀者們能夠了解納米技術(shù)這一用語被廣泛使用的過程、納米技術(shù)被應(yīng)用的領(lǐng)域以及納米技術(shù)的前景等。


作者簡介
郭泳稙
畢業(yè)于首爾大學(xué)自然科學(xué)系物理學(xué)專業(yè)，并獲得美國肯塔基大學(xué)博士學(xué)位。從1985年起至今，在水原大學(xué)物理專業(yè)任教。著有多部科普類書籍。


書籍目錄
第一課  納米技術(shù)的定義
第二課  長度和質(zhì)量的單位
第三課  原子和分子
第四課  觀察分子的顯微鏡
第五課  納米結(jié)構(gòu)的制造
第六課  改變世界的半導(dǎo)體技術(shù)
第七課  新型納米材料
第八課  醫(yī)學(xué)與納米技術(shù)
附錄
  科學(xué)家簡介
  科學(xué)年代表
  核心內(nèi)容測試
  現(xiàn)代科學(xué)辭典


章節(jié)摘錄
　　德雷克斯勒　　同學(xué)對于即將開設(shè)的新課程充滿了期待。從今天開始的八天時間里，同學(xué)們將從美國物理學(xué)家德雷克斯勒那里學(xué)習(xí)納米技術(shù)的知識。德雷克斯勒是最早強調(diào)納米技術(shù)的重要性并使人們對納米技術(shù)產(chǎn)生興趣的著名科學(xué)家。過了一會兒，身著黑色長褲、紅色外套的德雷克斯勒走進(jìn)了教室?！　「魑煌瑢W(xué)，大家好！很高興來到韓國給大家授課?！　〗裉焓堑谝还?jié)課，我先自我介紹一下，然后再解釋什么是納米技術(shù)。講課過程中如果大家有問題，請隨時舉手提問。　　諸位可能已經(jīng)知道了，我的名字叫德雷克斯勒?！　?955年，我出生在美國加利福尼亞州一個叫做奧克蘭的城市。因此我算是“科學(xué)家講的科學(xué)故事”這一系列叢書中年紀(jì)最輕的科學(xué)家了。大家看我胡子那么多，看上去都像個爺爺了，還說自己年輕，是不是覺得奇怪呢？然而，科學(xué)家系列中有牛頓、伽利略、愛因斯坦這樣偉大的科學(xué)家，和他們相比我就算是年輕的了。能夠和這些大家一起講授科學(xué)知識，對我來說是莫大的榮幸?！　∪绻型瑢W(xué)曾經(jīng)讀過納米技術(shù)的書籍，就應(yīng)該聽說過我的名字。講到納米技術(shù)也一定會講到德雷克斯勒這個名字。每到這個時候，我一方面感到無比的榮幸；另一方面，這是我對于納米技術(shù)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)的一個佐證，感到十分欣慰?！　≡谡介_講之前，我向大家提出一個問題。對于想要開發(fā)一門新科學(xué)的人來說最重要的是什么？也就是說，想要探索別人未曾研究過的領(lǐng)域的人是怎樣的人呢？　　同學(xué)們議論紛紛。有的同學(xué)認(rèn)為要學(xué)習(xí)成績好，有的同學(xué)認(rèn)為應(yīng)當(dāng)有冒險的精神，有的同學(xué)認(rèn)為應(yīng)當(dāng)具備聰明的頭腦。聽著同學(xué)的討論，德雷克斯勒微笑著開了口：　　大家剛才說了很多，說得都很對。要研究別人未曾研究過的新事物，要學(xué)習(xí)好，要有冒險精神，也要有聰明的頭腦。但是，最重要的是要具備挑戰(zhàn)的精神。就算知道很多的知識，非常努力地工作，有很多好的主意，但如果沒有那種想要去做別人未曾做過的事情的挑戰(zhàn)精神，就什么也做不成。　　事實上，我自己在學(xué)習(xí)方面并沒有像大家那樣用功，而且，我也沒有比各位聰明的地方?！　∥医裉熘阅軌蛘驹谶@里給大家講授納米技術(shù)的故事，我認(rèn)為，那是因為和別人相比，我有更強的挑戰(zhàn)精神。　　我并不是一開始就對納米技術(shù)產(chǎn)生興趣并對納米技術(shù)進(jìn)行研究的。我從小就喜歡挑戰(zhàn)那些人們認(rèn)為無法做到的事情。高中畢業(yè)進(jìn)入麻省理工學(xué)院（MIT）學(xué)習(xí)的時候，我對外星人方面的研究頗感興趣，那也可以說是因為具有挑戰(zhàn)性。后來，對于外星人的興趣漸漸地轉(zhuǎn)向了尋求宇宙空間中人們可以生存的場所，即尋找宇宙殖民地的方向。在我二十歲那年的夏天，我還參加了美國國家航空航天局（NASA）設(shè)立的與宇宙工學(xué)相關(guān)的暑期學(xué)校?！　≡诼槭±砉W(xué)院，我取得了學(xué)士學(xué)位、碩士學(xué)位和博士學(xué)位。1977年我取得了理科基礎(chǔ)的學(xué)士學(xué)位。理科基礎(chǔ)的學(xué)士學(xué)位并不是授予給在物理或者化學(xué)單一領(lǐng)域研究的學(xué)生的學(xué)位，而是授予同時在諸多科學(xué)領(lǐng)域研究的學(xué)生的學(xué)位。1979年，我獲得了碩士學(xué)位，碩士學(xué)位論文的題目是《高性能太陽系航行體系設(shè)計》。當(dāng)時我認(rèn)為挑戰(zhàn)人們至今尚未開拓的、無限的宇宙空間是最具有價值的，因此，對宇宙旅行、宇宙殖民地的開發(fā)等非常感興趣，所以我加入了L5協(xié)會。 L5協(xié)會雖然和納米技術(shù)沒有什么關(guān)系，但卻是在介紹我本人時不可遺漏的一個團體。L5協(xié)會中的L是法國物理學(xué)家約瑟夫·拉格朗日（Joseph Lagrange，1736一1813）姓名的首字母。我在大學(xué)學(xué)習(xí)的時期，很多科學(xué)家都對宇宙人工殖民地很感興趣。L5協(xié)會正是匯聚了這些科學(xué)家的團體?！　∵@些人研究的是如果我們能夠在宇宙建立殖民地，那么應(yīng)該在何處建立，又如何建立。我加入這一團體的原因就在于地球的空間是有限的，而我相信人類遲早要進(jìn)軍宇宙。　　L5協(xié)會通過許多研究活動拓展了人們對于宇宙的知識，對于人類進(jìn)軍宇宙生活時需要哪些東西進(jìn)行了很多的研究。然而，與我們之前設(shè)想的相比，建設(shè)宇宙殖民地不論在技術(shù)層面，還是在經(jīng)濟層面都是非常困難的。一開始，人們以為在不久的將來，人類就可以進(jìn)入宇宙空間生活，慢慢地人們意識到，這不是輕易能夠?qū)崿F(xiàn)的。這樣一來，人們對于宇宙殖民地建設(shè)問題的興趣也就逐漸減退了?！　〉?，人類最終還是會進(jìn)入到宇宙空間中。在過去的三百年里，人類取得了很多之前從來未曾想象過的成就。同時，科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的速度也越來越快。因此，千萬年以后，人類將發(fā)展出我們現(xiàn)在無法想象的先進(jìn)科技。到那時，人類進(jìn)入宇宙建設(shè)殖民地將不再困難?！　挠钪娴椒肿印　∥业呐d趣從人類在宇宙空間中建立殖民地方面轉(zhuǎn)向分子單位是在20世紀(jì)70年代中期，讀了理查德·費曼（Richard Feynman，1918—1988）的文章以后?！　』趯α孔与妱恿W(xué)的重要貢獻(xiàn)，獲得諾貝爾物理學(xué)獎的美國物理學(xué)家費曼，1959年在一次演講中強調(diào)了“微小的世界里存在著寬廣的領(lǐng)域”。認(rèn)為宇宙中還存在著未曾被開發(fā)的領(lǐng)域的我聽到他所說的這句話后，得到了新的啟發(fā)?！　≡谟钪嬷虚_發(fā)人類能夠生存的殖民地與利用原子或分子制造非常微小的器械，這兩者看上去完全風(fēng)馬牛不相及，但我認(rèn)為，從擴展人類的界限來看意義是相同的。誰都未曾進(jìn)入的世界不僅包括宇宙這樣廣闊的世界，還有原子或分子這樣微小的世界。一旦產(chǎn)生了這樣的想法，我決定不再研究宇宙殖民地的建設(shè)，而是轉(zhuǎn)向分子納米技術(shù)（MNT，Molecular Nano—Techn010gy）的研究，這是對別人未曾留意的領(lǐng)域的挑戰(zhàn)?！　∪欢钤缡褂眉{米技術(shù)這一用語的并非本人。1974年，日本東京大學(xué)的谷口紀(jì)男博士（N0rio Taniguchi，1912—1999）在解釋制造半導(dǎo)體零部件中所使用的薄膜時，首次使用了納米技術(shù)這一用語。我將納米技術(shù)定義為在原子及分子單位中制造物質(zhì)的過程。谷口紀(jì)男利用電、超短波、電子束、激光等研究制造了精巧的零部件。所以，如果說是費曼讓人領(lǐng)悟了納米技術(shù)的可能性，谷口紀(jì)男則使納米技術(shù)開始了發(fā)展。　　盡管如此，關(guān)于納米技術(shù)，比起費曼和谷口紀(jì)男，人們對于我的名字更為熟悉。因為使納米技術(shù)這一用語廣為人知的正是我。1986年，我寫的《創(chuàng)造的發(fā)動機——即將到來的納米技術(shù)時代》一書出版，從此，納米技術(shù)這一用語開始為人們所熟悉。　　那時，我是在并不知道谷口紀(jì)男早已使用了納米技術(shù)這一用語的情況下使用該詞的。所以說，雖然最早使用這一用語的并非本人，可我卻是使納米技術(shù)這一用語廣為人知的人。由于我著作的出版，全世界的人們都開始使用納米技術(shù)一詞，這還是頗為值得自豪的吧？ 　　……



媒體關(guān)注與評論
　　這是一套優(yōu)秀的科普讀物，對培養(yǎng)中小學(xué)生對科學(xué)研究的濃厚興趣和好奇心，使他們熱愛科學(xué)，積極探索科學(xué)真理，能起到引領(lǐng)的作用?！　　跄藦ㄖ锌圃涸菏?，著名核物理學(xué)家）　　　　對于中小學(xué)生掌握自然科學(xué)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，這套書具有啟發(fā)意義，而且深入淺出這套書的寫法給我們很好的啟示，對我國的科學(xué)推廣有現(xiàn)實意義?！　　づ喔ㄖ袊こ淘涸菏浚幱弥参飳W(xué)家）


編輯推薦
　　最經(jīng)典的科學(xué)，最前沿的技術(shù)加最通俗、最權(quán)威的解讀，兩院院士+知名學(xué)者+特級教師重磅推薦，讓孩子受益一生的“科學(xué)家講的科學(xué)故事”！　　郭泳稙編著的《科學(xué)家講的科學(xué)故事：德雷克斯勒講的納米技術(shù)的故事》介紹的是納米技術(shù)的基礎(chǔ)知識。然而，納米技術(shù)涉及到科學(xué)的很多方面，內(nèi)容非常龐雜，這本小冊子無法將所有的領(lǐng)域都包含在內(nèi)。因此，本書僅以與納米技術(shù)相關(guān)的核心技術(shù)和納米技術(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)的內(nèi)容和概念為中心展開介紹，包括半導(dǎo)體技術(shù)、碳納米管、生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。將來，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，納米技術(shù)將進(jìn)一步擴展到科學(xué)和技術(shù)的各個領(lǐng)域。





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