第5章 机器人和仿生人（第3/4页）

德雷克斯勒于1986年出版了《创造的发动机》（Engines of Creation）一书，他在书中提出了“分子工程”的概念，即数以亿计的小零件组合成单独的“分子”或者物质单元，再用这些分子组装任何东西。坦率地说，德雷克斯勒的这本书是没有故事情节的科幻作品，不仅因为我们现在的科技水平和他提出的概念依然差距很大，而且因为这个想法基本不太可能实现。设想用这样的“分子”来组装人形机器人。人体（在此是个绝佳的例子）大概有7 000万亿万亿（7×1022）个原子。把7 000万亿个原子组装在一起组成一个人形物体大概需要1万亿秒，约为3万年。所以，这绝不是一夜之间能完成的事。

实际上，我们现在的纳米技术更多的是在材料科学领域，而不是组装小型机器人。就像防晒霜里的纳米颗粒一样，我们也会使用纳米管和纳米纤维，这些材料非常强韧，是电的良导体。单原子厚的片状材料石墨烯和我们常见的笨重材料不同，它的性能绝佳。如果我们可以制造真正的纳米机器，我们就有能力完成更复杂的任务。事实上，我们很有可能需要用一台纳米机器来制造另一台纳米机器。

物理学家理查德·费曼是最早思考纳米技术的人之一，他在一次名为“底下的空间还大得很”的谈话中指出，我们可以用很小的机器来制造更小的机器，然后制造更小的机器，就这样循环下去。即使这样，我们面对这种规模的自然复制仍然需要警惕。自然界中发生的基因突变就是这种自然复制中出现问题的模型。在多次复制过程中往往会产生错误。积累的错误会导致失败，但偶尔也会产生更好的个体。如果好的性状可以遗传到下一代，那么自然选择的过程将确保优胜劣汰。以上就是简化版的进化过程。这个过程对自然界的所有生物适用，对纳米机器也适用。当机器被大量复制，并且把每个小变化延续到下一代的产品中时，产品也会进化。这又回到了我们之前说的“灰色黏质”的问题。

当然，如果有一天我们成功实现了可以自我复制的纳米机器的生态架构，那么我们肯定要编入一些保护措施以防止变异往我们不希望的方向发生，让偏离原设计的变异都自我毁灭。推想纳米机器的进化过程和相关的道德问题确实很有意思，实际上我们也许永远不用为这些事情操心，因为在这个方向上每向前迈一步都需要攻克巨大的科研难关。

已经有一些实验生产出了前景喜人的纳米机器部件。比如，可以拼装分子的纳米齿轮，像剪子一样修剪其他分子的纳米剪刀。但是，以这些为基础，制造出纳米机器的确还有很长的路要走。我们不仅要做出更精密的纳米机器，还要给它加上能源装置和计算机，让它们有再造功能。在这些部件中，我们现在只能做到生产正常大小的计算机，那些肉眼不可见的部件简直就是天方夜谭。（是的，我们有能源装置，但是电池技术不太好，体积大，且续航时间不长。）

即便我们现在有可用的技术，也可能有量级的问题。就像你不能把蜘蛛变得像人一样大，你也不能期待人体大小的机器在纳米量级也有相同的功能。不同的物理效应都会粉墨登场。当物体非常小的时候，原子内部的正负电荷间产生的电磁效应开始产生显著的影响。卡西米尔效应（量子过程）描述了真空中两片中性的金属板在距离非常小时会出现的吸引现象。在纳米量级的距离里，物质会相互吸引，而在通常情况下，这不会发生。

这些现象都有可能毁掉纳米机器，基本上每个对纳米机器的能力做出激动人心预测的人都低估了在纳米量级上操作的复杂性。事实上，很有可能我们唯一能利用的纳米机器只能基于生物原型，比如病毒和细菌。

我们已经讨论了建造机器人的不同方法，但我们内心深处依然向往那些老式的人形自动机器，不管它们到底是基于电子技术的，比如《星际迷航：下一代》里的生化人数据，还是基于生物技术的，比如《银翼杀手》（Blade Runner）里的仿生人。这到底会不会发生？我们会继续研制功能更多的类似阿西莫的展示机器人，但我个人认为我们不会在日常生活中看到人形机器人或者仿生人。