在尼爾·史蒂芬森（代表作《鑽石年代》）、格萊格
·貝爾（代表作《傾斜》）和威廉·吉卜森（代表作《愛
多魯》）等科幻作家的筆下，納米材料可用來生產武器，
建造樓房，但在現實當中，人們要實現這樣的理想，還需
要數十年的努力。
但是，在計算機領域，套用納米技術研製新型計算機
已經呈現出一絲鼓舞人心的曙光。惠普實驗室的科研人員
在斯坦利·威廉斯的領導下，套用納米技術研製計算機內
存晶片，其體積不過數百個原子的大小，相當於人的頭髮
絲直徑的千分之一。一旦他們的研究獲得成功，將為其他
縮微計算機元件（包括象今天的奔騰級晶片一樣的微處理
器）的研製和生產鋪平道路，並更進一步導致在可穿戴式
電腦的研究方面取得突破。這種研究的重大意義在於納米
計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源，而且性能上比今天
的電腦強大許多倍。
的確，納米技術指明了二十一世紀計算機發展的未來
。首先，專家們預測，在今後十年內，現在的晶片生產技
術將達到極限。隨著晶片上集成的電晶體數量越來越接近
極限，積體電路的性能將越來越不穩定。其次，經濟因素
也將使晶片製造業走到盡頭。據測算，到2010年，建造一
個大型晶片生產廠將需要近500億美元。如此龐大的造價連
英特爾公司也不堪負擔。目前一個晶片生產廠的造價大約
是20億美元。
相比之下，採用納米技術生產晶片成本十分低廉，因
為它既不需要建設超潔淨生產車間，也不需要昂貴的實驗
設備和龐大的生產隊伍。只要在實驗室里將設計好的分子
混合在一起，就可以造出晶片。晶片製造商將因此而節省
數百萬美元的生產成本，同時將晶片的價格將急劇下降，
以至於日用電子設備－－甚至玩具－－都能夠採用功能強
大的微處理器。
威廉斯對自己的研究項目信心十足。他表示，只要實
驗室的同仁們和加州大學洛杉磯分校、伯克利分校的科學
家們密切合作，一定能在今後兩年之內研製出能夠容納16
個位元組（相當於16個英語字母）數據的分子記憶體晶片。這
種記憶體晶片上有由納米級導線組成的柵格，在每個導線相
交的節點上有一個分子“開關”。這些開關將決定信息在
柵格中的存儲和通信線路。最引人注目的是這種微型導線
柵格和開關可以一同放置到化學溶液中，讓開關自動粘附
到柵格上，從而省去昂貴的生產過程。
這個研究小組一年前在美國《科學》雜誌上發表了一
篇研究報告，討論納米技術在計算機生產上套用前景。下
個月，這個小組將在《科學》雜誌上發表一篇後續報告，
闡述他們的最新研究成果。上個星期，威廉斯的研究小組
獲得了美國國防尖端研究項目署（DARPA）提供的一筆400
萬美元的科研資金。
作為在納米尺度範圍內，通過操縱原子、分子、原子
團或分子團使其重新排列組合成新物質的技術，納米科技
的研究發展，涉及了現代物理學、化學、電子學、建築學
、材料學等領域，受到了各已開發國家的高度重視。在美國
國內，各著名高等學府，如賓州大學、耶魯大學、哈佛大
學和史丹福大學都有研究小組在從不同的角度進行研究。
但是唯有惠普公司與加州大學兩所分校的合作項目贏得了
DARPA的青睞。DARPA項目經理比爾·華倫說：“他們的研
究成果最有價值，給我留下了深刻的印象。”他預計威廉
斯的研究小組只需要不到兩年的時間就能完成這個課題的
研究，並最終向世界證明分子也能計算。
在人們所認識的微觀世界，存在一個十分引人注目的
微小體系，即納米體系。納米是長度計量單位，一納米等
於10-9米。打個比方：1納米與一個桌球相比，相當於1
個桌球與地球相比。科學家從60年代開始，把納米微粒
作為研究對象，探索納米體系的奧秘。從70年代末到80年
代初，科學家們對納米微粒結構、形態和特性進行了比較
系統的研究。1989年，IBM研製成功了第三代表顯微鏡－掃
描隧通顯微鏡，使人們終於得以一窺原子的真面目。同年
，IBM公司的科學家實現了用單個原子排列拼寫出“IBM”
商標，以後又製造出了世界上最小的算盤，算盤的珠子是
用直徑還不到一毫微米的分子做成的；康奈爾大學的研究
人員製作的六弦吉它，大小約相當於一個白血球。
威廉斯從在AT&T的貝爾實驗室開始，就從事納米技術
研究，歷時21年，其間他還在加州大學任教15年。他表示
，他和同事們將不僅僅滿足於分子記憶體的研究，他們的目
標是製造出一台完整的分子計算機。他說：“人類一定能
製造出比今天的計算機快10億倍的計算機。”
據德國《明鏡》周刊報導，美國加利福尼亞大學伯克利分校以及史丹福大學的科學家成功地將納米碳管植入矽片中。
目前計算機使用的矽晶片已經到達其物理極限，體積無法太小，通電和斷電的頻率無法再提高，耗電量也無法再減少。科學家認為，解決這個問題的途徑是研製“納米電晶體”，並用這種納米電晶體來製作“納米計算機”。他們估計納米計算機的運算速度將是現在的矽晶片計算機的1．5萬倍，而且耗費的能量也要減少很多。這項研究的成功朝著製作超快速納米計算機的方向前進了一步。
