你是否想了解可以爬到国际空间站的“梯子”？你是否想坐着“火车”去月球旅行？你知道可以称出病毒质量的秤是怎么回事？你是否幻想过长生不老？阅读本书将使你大开眼界。这以上的一切，都和两个字有关，那就是——纳米！本书介绍了纳米技术的最新研究成果并对其发展方向进行猜测，揭开了纳米技术神秘的面纱。

本书介绍了纳米技术的最新研究成果并对其发展方向进行猜测，揭开了纳米技术神秘的面纱。内容新颖、语言通俗易懂、观点高瞻远瞩是本书的三大特点。本书的出版为纳米技术研究人员提供了思路，为政府官员与企业家指明了方向。本书也可作为在校大学生的科普读物，甚至中学生也可从中获益匪浅。

1.“神奇”纳米正含苞

2.打造“天梯”上九霄

3.恁借“利刃”探玄微

4.“纳米时代”万象新

5.神奇纳米不神秘

6.仿生纳米显神通

7.柳暗花明又一村

8.长生不老梦重温

9.一尘不染多保健

10.微型工具在神通

11.未来战争显身手

12.应用医疗克顽症

13.制服病毒保健康

14.世纪不初新动向

15.产业革命主力军

16.“纳米经济”“钱”途广

17.真伪纳米细分辨

18.有利有弊“双刃剑”

19.跨越发展国运昌

当我们正为人类基因图谱的绘制成功而欢欣鼓舞的时候，当我们正为克隆人的合法性争论不休的时候，当我们正为GDP的稳步增长连连叫好的时候，SARS病毒悄然袭来，给了我们当头一棒。一个个生命为之凋零，整个世界为之惶恐。这是一场突如其来的战争，我们措手不及、莫名其妙、匆匆应战。

是的，我们最终还是控制住了SARS病毒的蔓延，我们赢了。然而，痛定思痛：是我们太过自信，还是骄傲?是过于疏忽，还是脆弱?面对病毒的威胁，我们到底有几分胜算?

人类曾经认为，老虎、狮子都不是对手，自己是地球上最强大的统治者。

然而，诺贝尔奖获得者、著名科学家约述亚·莱德伯格曾经说过：“在统御地球的事业上，我们惟一的真正竞争者是病毒，人类的延续存在并不是必定的。”13，1 病毒是什么?

病毒是有生命的东西中最简单的东西。它的形体很小，一般只有几十至几百纳米，只有用电子显微镜才能看到。

病毒不具有细胞结构，它只是由携带遗传信息的核酸和包住核酸的蛋白质外壳组成。一般生物细胞中的核酸同时含有DNA和RNA两种核酸，但是病毒却仅含有其中一种。仅含有DNA的病毒称为“DNA”病毒，仅含有RNA的病毒称为“RNA”病毒。

一般情况下，异物是无法进入细胞的。不幸的是，病毒的蛋白质外壳能骗过细胞，让它以为病毒是有资格进入其内部的。一旦进入细胞内部，病毒就脱掉外壳，利用细胞内的资源进行自我复制，制造更多的病毒。这个过程一直进行到细胞资源用尽为止，这时新生的病毒就移动到细胞外面去侵略其他细胞。

地球上有4000多种病毒，其中大约有100多种会引起人类疾病。如艾滋病病毒，它不断攻击人体的免疫系统，人体就丧失了对其他各种疾病的抵抗力。目前，全世界约有3000万艾滋病感染者，每天新增感染者有16000人以上。艾滋病已经不是单纯的医学问题，而且造成了巨大的社会问题。其他像乙肝病毒、埃博拉病毒、SARS病毒，都是很厉害的。13，2人类对付病毒的武器

目前，人类对抗病毒最好的手段是利用能启动人体免疫系统的疫苗。用免疫方法预防和控制病毒，是人类同病毒作斗争的“武器库”中最有力的“武器”。用人工免疫的方法，全球成功地消灭了天花。这也是用人工免疫方法消灭的第一个病毒。同样，如果要是能够研制成功SARS疫苗，消灭SARS也会是轻而易举的事。

但是，研制疫苗往往是很困难的，要花费很长时间，而病毒的变异却很快。这就要求我们要找到新的方法。13，3 纳米技术初显锋芒

正当人类对病毒束手无策的时候，纳米技术为人类带来了一线希望。科学家在研究中发现，艾滋病病毒有一种“嗜好”，它喜欢C60粒子，容易与之结合。C60是一种由60个碳原子组成的纳米粒子。根据艾滋病病毒的这一特点，加拿大多伦多一家公司设计研制了一种针对艾滋病的新药，制成了以C60为核心的靶向药物。这种药物已在动物实验上获得成功。

美国密歇根大学的科学家发明了能够捕获病毒的“纳米陷阱”，在实验中表明，这种“纳米陷阱”能够捕获流感病毒，并且使之失去致病能力。

纳米技术也许将是人类最终制服病毒的惟一希望。13，4 纳米技术带来的新思维

换个角度考虑，我们也许会有意想不到的收获。

病毒的尺度在几十到几百纳米之间，可以看成是一个天然的纳米机器人。既然是这样，人类当然也可以自己制造一些纳米机器人去与之“战斗”，并最终消灭它们。

可以设想一下，某人患了艾滋病，医生为他注射了一些纳米机器人。在病人体内的微观世界里，只见两支大军正在开战。一方是人造的纳米机器人，一方是艾滋病病毒，你来我往，杀得不亦乐乎。最后，纳米机器人一方获胜，艾滋病也就被治愈。

也许，人类还可以利用病毒来为人类服务。科学家们注意到，随着环境pH值变化，病毒蛋白能在它的两种构象之间发生变化。利用这种现象，就可以设计出称之为病毒蛋白质马达的分子驱动器。

科学家们在研究中发现，用于穿透生物膜的各种逆转录病毒的套封状的病毒蛋白，对于帮助病毒感染细胞是不可或缺的。在穿膜期间，当病毒准备好感染细胞时，病毒表面的肽的构象将发生神奇的变化。这种变化与细胞周围pH变化相关联。有人提出利用这种构象的变化制造病毒蛋白马达。科学家筛选出不同的病毒肽进行实验，可制备不同的病毒蛋白马达，它们将具有不同的性能，比如说：重量、体积、运动范围、速度和力量。当然，它们的共同点是都可充当驱动器。

另外，科学家还可以借鉴病毒进行自我复制的机理，设计出可以自我复制的生物纳米机器人。这些纳米机器人可以移动，并能够到达指定目标和位置。一些生物纳米机器人能够制造各种各样构件，能够就地取材来建造基地；另外一些能够修复损坏的基地；也有一些机器人不仅能够从事体力劳动，并能感知周围环境，并做出反应。也会有一些体系检测氧的损耗，并能刺激其他机器产生氧，从而创造一个适合的环境。

一旦拥有各项功能，纳米机器人将会相互协作，发展各种体系，并复制各种纳米机器人。由于这些机器人大多由生命基本物质构成，它们将会自我复制并具有多样性，并能适应外部环境。它们可以创立新的生命形式，甚至于生物体系。用这样的生物机器人可以进行太空探索，也能在遥远的星球上维持人类生命。具有复制和突变功能将使它们在发现和设计奇异材料方面具有很大价值。

总之，纳米技术的发展将使人类最终制服病毒同时，它也将成为保障人类健康的忠诚卫士。

P115-120

科技让我们的生活绚丽多彩，科技让我们梦想成真，科技让我们一步步逼近自由王国。当人们正沉浸于网络带来的无限风光之中的时候，不知不觉中，纳米技术——21世纪最具前景的技术，已如春风般扑面而来。纳米器件、纳米人造纤维、纳米建材等正在逐步走进我们的生活。纳米技术将渗透到医疗、药物、能源、环境、宇航、交通、生物、农业、国防等各个领域。纳米技术以其无可阻挡的强劲之势，向物理学、化学、生物学、电子学、力学等学科漫延开来。毫不夸张地说，纳米技术将席卷整个自然科学界，并对社会科学，乃至整个人类文明产生深远影响。我们没有理由不相信，21世纪。纳米技术将站在时代的制高点，引领新科技的滚滚洪流。

为了普及纳米技术的知识，让广大读者能够了解纳米技术的最新信息：为了引导人们正确认识纳米内涵，把握纳米技术带来的机遇，我们编写了这本小册子。若本书能使读者受益一二，我们将备感欣慰。

张劲松、高学云为本书的编写提供了部分资料。端夫、执中做了大量文字润色工作，在此表示感谢。另外，还要感谢所有的读者，感谢帮助过我们的所有同仁!

                    编者

                    2004年1月8日