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裝訂: 平裝

尺寸:21 x 15 x 0.50 Cm

頁數:136頁

內容簡介

★《全觀奈米新世界》特輯 小尺度的大事業 撰文∕高涌泉
 
　　奈米研究是最近幾年席捲全球科學與工程領域的一場風暴，各個科技先進國家都競相投入資源在奈米科技這個主題上。以美國為例，設立於各大學的奈米科技研究中心就有數十個，來自政府的研究經費合計每一年都有好幾億美元，民間的投資還更多。除美國之外，其他國家花費在奈米科技的經費總額每年將近10億美元。
 
　　在台灣，國科會也很快地把奈米科技列為應加強補助的國家級重點研究計畫。這股熱潮引發了一般人對於奈米研究的興趣，大家都頗好奇奈米到底是什麼新鮮玩意兒。其實這問題還不容易回答，因為奈米和常見的基因、夸克等科學名詞不同，它不是具體的物質，只是一個長度單位（十億分之一米），大約是10個氫原子並排起來的長度。顧名思義，奈米科技要處理的對象就是奈米尺度大小的物體（更恰當一點地講，這些物體或系統起碼有一個維度的尺寸在0.1~100奈米之間）。如果是這樣，奈米科技必然是跨領域的研究，因為奈米尺度本來就是凝態物理、化學、材料、電子、生化、醫學等領域都會碰觸到的，所以奈米科技並不是任何一個傳統科技學門的專利；相反地，很多學門都可以宣稱他們其實早就在從事奈米研究。
 
　　那麼這一波奈米新熱潮究竟新在哪裡？答案在於當今我們遠比從前更能夠掌控奈米尺度結構的物理與化學性質，甚至有時可以依據需求，而將它們組合成更大的結構。如此一來，我們就可能建構出有更佳化學、力學、光學、或電學性能的材料──這正是奈米科技的長遠目標：隨心所欲地，在自然定律的範圍內，將原子或分子組合成符合需要的系統。
 
　　第一個公開談論這個目標的人正是傳奇物理學家費曼，他在1959年一次著名的演講中舉例說，沒有什麼道理我們不能將整套《大英百科全書》寫在針頭上，或是做出極小的馬達。今天奈米科技蔚為風潮，原因就在大家體認到費曼的夢想不全然是天方夜譚。
 
　　為了讓大家進一步認識奈米科技，《科學人》特別出版這一冊《奈米特刊》，其中主要內容如下：第一部份是「台灣篇」，相信這是讀者最關心的部份──台灣奈米科技發展有什麼樣的願景？目前台灣產業發展的現況如何？有什麼樣的前景？為了追求奈米科學和產業的目標，台灣在教育上又做了什麼努力？此外，中央研究院院士鄭天佐長期研究奈米科學，也特別為《科學人》的讀者全面介紹了奈米的科學和技術。
 
　　第二部份是國際篇，主要取材自2001年9月號Scientific American的「奈米科技專輯」，以及過去兩年來有關奈米科技的文章。這些文章內容非常廣泛、深入，包括物理、結構、電子學、資訊學、醫學、機器人學、甚至科幻小說……除了Scientific American的文章以外，我們另加一篇很有意思的書評，作者是名物理學家/作家戴森，所評的書是暢銷作家克萊頓的新著《奈米獵殺》。從這篇書評大家可以了解為什麼有人要杞人憂天地認定奈米科技可能對人類構成威脅。最後，我們附上「奈米科技之父」費曼1959年那篇歷史性的經典演講稿──〈這下面空間還大得很呢！〉。
 

目錄

　　專題文章
 
　　【開場白】 小尺度的大事業　撰文／高涌泉
 
　　奈米到底是什麼新鮮玩意兒？「十億分之一米」這個小傢伙，能推動什麼樣的科學研究？開拓什麼樣的創新產業？
 
　　【台灣願景】 奈米科技的台灣願景　撰文／吳泉源、顧彩璇、鐘惠玲
 
　　奈米國家型科技計畫經過什麼樣的動員過程？科學社群在積極爭取公部門支持時，為台灣的科技與產業發展畫出了什麼樣的願景？
 
　　【奈米產業】 台灣奈米產業的現在與未來　撰文／邱碧玲
 
　　美、日、德等先進國，甚至中國大陸，早已大舉投入奈米創意產品的研發，台灣在這場激烈的產業競賽中如何才能找到利基？
 
　　【奈米教育】 往下紮根的奈米教育　撰文／許碧純
 
　　奈米科技的競爭力的強弱，關鍵在於人才，要在10年後有足夠實力與世界先進國競爭，台灣的奈米科技教育者認為：必須往下紮根，從中小學做起！
 
　　【科學與技術】 小，就是美！　撰文／鄭天佐
 
　　隨著科技的進步，產品愈來愈精緻，也愈來愈小，愈來愈輕。小代表的是高密度、高效用、高靈敏度和高運轉速度……小就是美！
 
　　【奈米物理】 空間真的還很大！　撰文／若克斯（M. Roukes）
 
　　有位「物理先知」在40多年前預言，在微小到肉眼難以辨識的空間裡，將會是奈米科技揮灑的廣大天地；今天，科學家果真在奈米世界裡，發現了新的三大定律。
 
　　【奈米結構】 奈米結構造得巧　撰文／懷特賽茲（G. M. Whitesides）、勞夫（J. Christopher Love）
 
　　越來越小的手機、越來越小的電腦，需要越來越小的零件。這些零件該怎麼製造？那可就得借助於電機、物理、生物界中，頂尖又細微的科技和原理了！
 
　　【奈米電路】 不可思議的小小電路　撰文╱李柏（C. M. Lieber）
 
　　或許你還不曉得，在小小世界裡，導線可以用「燒」的，線路可以用「長」的，而連線結構可以用「流」的……
 
　　【奈米電子學】 奈米電子元件的避雷針　撰文／福德曼（S. H. Voldman）
 
　　小小的電子元件需要避雷針？因為它一不小心就可能被周圍的人給「電到」，而遭到破壞。但靜電放電的防護措施，追得上電子元件縮小的速度嗎？
 
　　【奈米電子學】 華人觀點：積體電路的金鐘罩　撰文／柯明道
 
　　【奈米資訊學】 奈米硬碟粉墨登場　撰文／費帝格（P. Vettiger）、賓尼希（G. Binnig）
 
　　你希望硬碟體積只有郵票般大小、容量卻直逼桌上型電腦嗎？如今，奈米硬碟首度以「千足」之姿現身，讓成千上萬支小探針同時進行著資料處理的工作！
 
　　【奈米醫學】 小而美的醫學世界　撰文／阿利維撒托斯（A. Paul Alivisatos）
 
　　讓各科醫生組成「聯合縮小軍」，進入你體內治病？現在恐怕還辦不到；但是結合各門科學特長而發展出的「奈米科技」，卻即將在生物醫療領域大展身手。
 
　　【奈米與生物】 奈米機器的過去與未來　撰文／懷特賽茲（G. M. Whitesides）
 
　　科學家致力發展奈米規格的機器，但究竟要如何做，才能做出真正具備功能的奈米機器呢？原來自然界早已給了啟示，端看我們如何發掘並運用這個奧秘！
 
　　【奈米願景】 改造社會的機器相　撰文／卓斯勒（K. Eric Drexler）
 
　　它既不是固態，也不是液態或氣態，奈米科技先驅預言，這種新的機器相物資將在製造業掀起革命，幫我們解決全球暖化的問題，並讓老年人活得更長壽更健康。
 
　　【奈米機器人學】 萬能裝配團隊　撰文／艾胥利（S. Ashley）
 
　　肉眼無法看見的工人，卻可以像神話中的阿拉丁神燈一樣，製造出各種東西，這是多麼不可想像的事。一群熱中奈米分子科技的人，正在努力讓這個夢想成真。
 
　　【奈米化學】 化學、愛情與奈米機器人　撰文／史莫利（R. E. Smalley）
 
　　體形超小、工作效力超高的奈米機器人真的會出現嗎？奈米科技專家也許很樂觀，但諾貝爾化學獎得主史莫利卻說：永遠不會！
 
　　【奈米小說】 科幻世界的奈米小巫師　撰文／柯林斯（G. P. Collins）
 
　　科幻小說不是科學，但它若要令人驚異，往往必須仰賴魔法般的尖端科學。奈米科技在近來成為熱門話題，其實它早已在科幻世界裡施法數十年……
 
　　【科學人書評】 未來需要我們！　撰文／戴森（F. J. Dyson）
 
　　17世紀的言論自由、20世紀的核武、21世紀的生物科技，讓人類在希望進步與害怕災難之間拉扯。《奈米獵殺》警告世人生物科技可能帶來禍害，但知名科學家戴森的看法卻不盡相同。
 
　　【附錄】 這下面空間還大得很呢！　演講／費曼（R. P. Feynman）
 
　　在大家都還不知「奈米」是啥咪的時候，物理大師費曼就已經在半個世紀前做了栩栩如生的描繪。就是這篇演講，開啟了奈米領域的先河，預言了奈米科技的出現。