格莱特的逆向思维
众所周知，在晶体学研究中，排列整齐的空间点阵结构实体——晶体是晶体材料学中被研究的主体，而把杂质、位错、空位、晶界等都当成晶体材料学中的缺陷。一提到“缺陷”，总使人觉得“缺陷”总是“缺点”，不好。
德国物理学家格莱特（H. Gleiter）是一位晶体物理学专家，他的思维特别活跃，而且是个杰出的逆向思维者。他对“缺陷”另眼相看：“如果把“缺陷”作为研究的主体，研制出一种以“缺陷”为主的材料，情况会怎么样？”1984年格莱特等人把直径约为6纳米的Fe颗粒的粉体材料压成纳米多晶体，并用X射线衍射、穆斯堡尔谱和磁学测量等现代化手段进行了研究，发现由取向无规律的小晶粒和许多分界面所组成的纳米多晶体，其性质与晶体块体材料大不相同。
格莱特逆向思维兴起了纳米材料学。
敞开希望的大门
费曼与德雷克斯勒的观点是否有科学基础呢？纳米科技的发展给人类带来希望的科学基础是什么呢？
逐个控制原子不违反任何物理学规律
费曼相信：“物理学原理并不排除对物质原子实行逐个控制的可能性。这种想法不违反任何自然规律。从原则上说，它是能够做到的”。
他在1959年12月的报告中提出的问题是别人从未想过：“为什么我们不能把24卷《大不列颠百科全书》全部写在一枚大头针的顶部？”接着他以实际的方法告诉听众，这一切都是可能的。他的具体做法是，如果能把每个字符微缩成5个原子的大小，每张“纸”制成薄到5个原子的厚度，要储存24卷《大不列颠百科全书》中的全部资料只需要一枚大头针的顶部那么大小的空间就足够了。用同样的方法，将当时世界上各大图书馆拥有的总数达2400万册的藏书储存在一块边长为1英吋的200分之一的方型材料上也是可能的。可是，如何才能做到呢？
费曼的方法是：制造出一种设备，它能够复制比自身小一些的设备。复制出来的机器再继续生产比自身更小的复制品，如此下去，“从理论上说，制造微型工厂、微型车床、微型机械，一直达到对原子可以实现单个控制为止”。
因发明了测量原子核磁性质的核磁共振法而获得1944年诺贝尔物理奖的美国物理学家拉比 (I.Rabi) 曾说过：“物理学家是人类中的小飞侠，他们从不长大，永葆赤子之心。”
费曼的求知欲极强，有永不停止的创造力和好奇心。他的思想如天马行空，喜自辟蹊径，而且从不固执，是小飞侠中的天才小飞侠。
人类应拜大自然为师
德雷克斯勒的思路与费曼不同，他的办法是拜大自然为师，他说：“分子机器自我繁殖的可能性从细菌中可以找到证明”。 数千年以前，人类已懂得馒头发酵和葡萄酒酿造。酵母菌就是起发酵作用的能够自我复制的、细胞级“机器人”。 有一种大肠杆菌工程菌能够产生无蛋壳的鸡蛋——鸡卵清蛋白，每个细菌能生产10万个动物蛋白分子。若用发酵法大量生产这种鸡卵清蛋白，不知比母鸡下蛋快多少倍。
我们人体内部有多至100万亿个，种类达400多种的微生物就是能够自我复制的、细胞级“机器人”，其中有益的微生物占90%以上，乳酸菌是其中之一。 1983年，美国西特斯生物技术公司的科学家穆利斯（K.Mullis）发明了利用聚合酶链式反应（PCR）大量复制DNA片段的技术。其中，每个聚合酶的分子是作为“纳米机器人”出现的。
细菌的繁殖力强，生产效率高，是任何动植物都无法相比的。这些特点是未来的“微型机器人”应当模仿、具备的。不过，德雷克斯勒的思路还要前进一步，他的“微型机器人”不局限在细菌这一种模式。
欧姆定律为什么失灵了？
实验显示，很难从尺寸小于10纳米的金属超微颗粒中取出或注进电子，这种纳米尺度的金属颗粒不仅具有很强烈的保持电中性的趋向，而且，在颗粒两端加上电压时，电压值适当，颗粒导电；电压值不适当，颗粒不导电；对不同的金属超微颗粒，能测到电流的电压数值并不相同。奇怪吗？熟知的欧姆定律竟失灵了！这是“小尺寸”造成的一种量子效应。
诸如比热、磁化和超导电性等性质，金属超微颗粒与块体材料都可能有显著的不同。

纳米科技对未来军事发展的影响
咱们中华民族是爱好和平的民族，咱们传统文化的精神是“礼让”，“天下为公，四海一家”。自古以来，我们中国人对于世界各国就主张“和为贵”。可是我们还是不得不来谈谈纳米科技的发展对未来的军事发展的影响，因为自人类有史以来，先进的科技成果总是被尽快地应用到战争中来。火药的发明是这样，关于细菌和病毒的研究成果是这样，原子能的释放也是这样。最近五年来，世人目睹了两次在伊拉克国土上发生的局部战争，而每次战争都是以无辜的平民的血作代价，进行的运用最新科技成果制成的杀人武器的大试验。
以史为鉴，纳米科技的初步成功肯定会对未来的战争产生巨大影响。实际上，目前已可以把传感器、电动机和数字智能装置集中一块硅片上，制造出微机电系统，为军备专家研制新概念的纳米武器奠定了基础。各国的武器专家正在尽情地发挥想象力，提出了千奇百怪的战场“精灵”和纳米级武器新概念：如“蚂蚁士兵”、“苍蝇飞机”、“麻雀卫星”、“纳米炸弹”、“蚊子导弹”、“基因武器”等等。据传，在2003年3~4月的伊拉克战争中美国用纳米级碳粉炸弹造成了伊拉克的大量通讯设备短路，无法正常工作。有人戏说，未来的战争中恐怕对每个士兵都要发只放大镜了。同学们想一想，发只放大镜管用吗？为什么？
以下仅提供“苍蝇飞机”与“基因武器”的新概念供参考，有兴趣的同学可阅读附录或各种科普杂志。
“苍蝇飞机”
设想研制出一种如同苍蝇大小的飞行器，可飞行、可悬停，能躲开敌方的雷达，全天候作战；可以携带各种探测设备，具有信息处理导航和通信能力。战争状态下将其秘密部署到敌方的信息系统和武器系统的内部或附近，构成战场传感触器网络，即可以探测核污染、化学毒剂、生化武器，又可以充当无所不在的侦察兵和尖刀分队，监视敌方的动态，能从数千米外将获得的信息传回己方的导弹基地，直接引导己方导弹准确无误地攻击敌方目标，包括擒賊先擒王的“斩首”行动计划。
“基因武器”
其概念是通过基因重组，在一些致病细菌或病毒中接入能对抗疫苗和药物的基因，或者在一些本来不致病的微生物（昆虫）体内接入致病的基因而制造成的生物武器。战争状态下，可用人工、飞机、导弹或火炮将这种微生物（昆虫）投到敌方的河流、城市或交通要道，让这种微生物（昆虫）扩散、繁殖，使敌方的人、畜在短时间内患上一种无法治疗的疾病，达到在人不知鬼不觉中让敌方丧失战斗力。在抗日战争中，日本侵略军对我国用过细菌战，在抗美援朝战争中，敌方对我军用过细菌战。在未来，一旦发生对我国的侵略战争，丧心病狂的侵略者可能会用基因武器，我们不得不防。
武器是人造的，武器与人相比，还是人的因素第一。无疑，使用新式武器会造成大规模杀伤，在战争中抢到主动权，造成暂时取胜的局面。然而，“人民，只有人民才是创造历史的动力”。从历史长河的角度来看，最终决定战争胜负的因素绝对不会是几件新式武器的拥有方，而是为民族独立，为国家的尊严进行正义战争的人民一方。这是辩证唯物论的战争观，也是人类历史一再证明的真理。那么，我国要不要发展新概念的纳米级武器呢？要！当然要！为什么？人类发展到现阶段，世界各国家、各民族内部的阶级没有消亡，企图搞单极世界的霸权主义没有消亡，国家没有消亡，人类之间相互残杀的怪物——战争就是不可避免的。为了保家卫国，为了世界和平，为了消灭人类自相残杀的最终目的，我们不得不用现代化强军，不得不用高科技手段增强自己的国防力量。对发展武器而言，有矛就有盾，要同时提高己方的攻、防能力。十年后最先进的士兵装备是什么样子你想象过吗？作战服能防水防漏吗？有带上生物芯片的能自动变色的“智能军服”吗？作战服上能带有微型电脑装置、净化水装置和通讯设备吗？头盔上能装备有GPS全球定位系统吗？等等。在“封神演义”这部小说里，作者发挥了丰富的想象力，设想了多种多样的“新”式的攻、防武器，从中你一定能获得启发，设想出很多新概念的纳米级武器吧？

二十年后的智能军服可能象蜥蜴一样能自动变色

前 言

第一章 纳米革命—前言

第一节我们生活在新时代

第二节二十一世纪科技三剑客

第三节 改造自然界的全新理念

第四节 用纳米科技改造世界


第二章 纳米科技从幻想到现实

第一节 纳米科技的溯源（1）

第二节 纳米科技的溯源（2）

第三节 纳米科技的溯源（3）