来自“小人国”的冲击波

（文 / 熊康）

微型齿轮，零件与蚁头的大小对比

保罗·萨弗的生财之道是就一些不存在或是刚刚起步的事物为人提供预测。在加利福尼亚的“未来研究院”里，他与29名同事整天冥思苦想的是技术将如何改变世界。戴姆勒-奔驰、东芝、波音等大企业，甚至阿拉斯加州政府、美国空军和美国税务局都是他的客户。他就如同是一个预言者，告诉人们未来会怎样。

萨弗目前提供的最热门的预测名为“Mems”，即“微型机械系统”的简称。萨弗相信，这种微型系统将有大的发展，并成为技术革命的发动机。

微型传感器和微型机械部件将进入日常生活的几乎所有领域，这将是Mems起始阶段的显著特征。除了拥有数字化的大脑之外，这些器件还将获得感官和肌肉，在未来有可能形成触觉、嗅觉、听觉、视觉和伸缩性能，从而积极地介入这个世界。

在幻想世界和现实世界的交叉点上，一种新型硬件应运而生，这就是显微系统技术。作为电子学、感官学和机械学在最小尺寸上的一种智能结合体，这种技术制造出的物体甚至可以小到千分之一毫米(微米)。

卡尔斯卢尔研究中心的彼得·布雷相信，这种新型技术的使用范围几乎是无穷大的。它可以在以下领域中得到尽情施展：

飞机机翼上可以粘贴几百个mems仪器，里面的传感器可测试气流和涡流的构成。必要时还可安装缩小了的控制阀和制动器。在这种情况下，飞机飞得更平稳，耗费的燃料也较少；

表面装有mems的桥梁和建筑物可以感知阵风和轻微的震动，并自动采取技术措施加固整个体系；

在烤炉顶罩上装上微型化学鼻，鼻上的传感器能闻出烤肉和蛋饼何时会烤糊，并自动把烤炉底板的温度调低；

汽车上显微镜一般的小镜片能够辨认交通牌，警示司机甚至自作主张地调动加速或制动系统；

无线电脉冲探测仪不单可以取代传统的警报设备，还能看护儿童的睡眠、找矿和报告建筑物钢筋的损坏状况；

“智能型”胰岛素泵可以对糖尿病患者进行皮下注射。其中的传感器能够不断报告血糖含量，并持续精确地调节胰岛素从皮肤上一个小容器向皮下的输送情况。

布雷认为，当大型设备由于受到空间的限制而无法应用时，这项小人国技术就显得极为必要。例如，在精密细致的外科手术中，微型仪器可以在大脑中游移，或在血路中识别并剔除脂肪和钙质沉积物。而且，由于微型阀和微型泵能够不断对传感器进行自我检测，滤掉错误的测试信号，自动替换出现异常的传感器，所以它的工作要比规模较大的同类仪器可信得多。

有一种用电池驱动的光谱分析仪在所有牙医诊病时都能用得到。多特蒙德微型部件公司的业务主管赖纳·韦克松认为这种产品“在世界上是独一无二的”，是“最纯粹的微型技术的结晶”。该仪器不过一支香烟大小，却可以在几个微秒之内确定假牙的颜色，使假牙在色彩上与全副牙齿形成精确的统一。“难看的齿冠和齿桥露在外面的时代已经过去。”除了用于治牙之外，这种仪器的另一个使用领地或许是确定钻石的纯度和进行彩色复印。

一年前，英国《新科学家》杂志宣告了“微型机器的入侵”，一年后这已成为高速发展的事实。90年代初时专家估计，到2000年，微型机器市场的营业额将达到139亿美元。这一预测未免有些保守，因为这个目标早在前年就实现了。

然而仍有许多研究人员认为，显微技术革命根本没有真正开始。“小人国”领域在研究、开发和制造方面有着巨大的潜力和活力。萨弗形容道，被微型系统主宰的宇宙是一个“数字化的世界，虽为人类所构筑，但却住满了数字化的机器”。

人类迄今已经掌握了这个由自己创造的新世界，然而，自这些缩小了的仪器具备了以前只有它的创造者才拥有的特征以来，许多界很变得模糊了。“我们为机器配备传感器，使之获得了触觉、视觉、听觉和抓握能力，进入了与人类相似的世界，其结果及带来的震动是无法确定的，”萨弗警告说。

尽管新技术的助产士们保证，新的计划和制品只会让生活更加舒适、安全和方便，事实上他们苦苦思索的却是一个“监视的世界”。“在一切得想到的地方都会架起微型摄像机，”萨弗说。

在复印机企业Xerox设在加利福尼亚研究中心的帕洛阿尔托实验室，受美国国防部委托的科学家们试图在5到10年内把一种侦察用的微粒投入批量生产。这种只有12毫克重的微型仪器，外形极像蒲公英的种子，约1厘米长，由导弹播撒到目的地上。在下落的过程中，这些微粒会绽开成一个可控制的小型降落伞，一方面起到发射天线的作用，同时还可减缓下落速度。在无风的600米高空，这些尘雾一样的微粒可在空气中停留5秒钟以上。

在未来的战场上，这种配有各种探测仪器的电子蒲公英能够嗅出由化学和生物手段制造的放射性战剂，辨别风向以便为己方大炮提供保护。一旦配有干扰发射台，它还可以被用来在空中扰乱敌方的雷达和指挥信号。

“这种微型侦察仪拥有真正的智能，微粒之间可以自动互传信息，彼此监控和自动开关，无须任何人的介入”，帕洛阿尔托实验室的安德鲁·柏林评价说。

这些微粒也可以在日常生活中开拓一个传播信息的新领域，那就是像侦探和监视器一样发挥作用。无论被盗的汽车，还是走失的奶牛，抑或越狱的囚犯和开小差的士兵，在它们的帮助下都可以被确定位置并被找回来。不光这些，假若有谁想知道太太和情人在哪里幽会，它也一样会查得一清二楚。

Xerox的主任技师魏泽尔告诫说，这在技术上固然很棒，“然而，由于其简便易用的特点和宽泛的使用领域，技术上最诱人的产品恰恰是最危险的。”“当这些功用各不相同的小东西汇在一起时，世界将为之改变。”

日常生活中的大多数物体形状都是固定的，其性能和功用易为人知。一张桌子就是一张桌子。但魏泽尔问道，当桌子内部闯入了数千个微型装置，每个装置都忙着加工和传递信息，甚至自动操作、反应和变幻的时候，“突然停电了，猜一猜会有什么事情发生呢？桌子塌了？还是变成了一把椅子？”

微型马达及其内部构造