纳米与人机连接

纳米与人机连接

穿着笔挺的黑西装，体内有着通过手术植入的硅芯片，这或许是许多电脑科幻迷心中常有的一种浪漫的想像。这些信息时代的弄潮儿勇敢地面对新技术的出现，相信纳米科技的发展会很快实现他们这一愿望。

科学家在研究DNA的特性时发现:这些特性不仅能用于储存信息，还能用于构成电脑集成电路的其他部件。其中一种特性就是自组装，即互补的DNA分子能够识别并在溶液中结合在一起。此外，DNA链也许还能像微小的线路一样导电。英国剑桥大学的贾尔斯·戴维斯说:“也许我们能用选择性自组装和分子识别来制造DNA电路。”戴维斯即将开始一项研究:研究不同化学顺序的DNA链导电能力。

利用生物分子技术来开发新式电脑技术的一个意义在于:生物分子装置会比硅装置更能与人体相容。很容易想像，以DNA为基础的植入物能够根据患者的身体状况释放某种药物。科幻小说中描述的向大脑植入以DNA为基础的人工智能虽然看似遥远，但也未必无法实现。正如人类基因组提醒我们的，遗传化学物质DNA具有令人生畏的信息存贮能力——我们体内每一个细胞的小小细胞核中包含着构成整个人体的编码指令。电脑科学家正在仿效自然，用DNA技术建立一种完整的信息技术形式。

美国《时代》周刊不久前刊文认为，在不远的将来，将电脑植入人脑在技术上不成问题。电脑的硬件，有可能变成类似我们人体的某些东西;而我们人体也有可能变得越来越类似于电脑硬件。在这两个变化中，前者比后者要快得多。医学界认为这至少可为那些不管是先天还是后天的残疾人服务:如果谁失去了双眼，就可以通过施行某种手术，把一个视频仪连接到他的视神经上使其重见光明。今天，信息时代的迅猛发展使得我们当中的许多人就有种好像大脑中被嵌入了硅芯片的感觉。

技术上的实现，一种办法是通过手术将硬件接人我们的灰色大脑中，另一个似乎更加便利有效的办法是从大脑中提取某些细胞，再将它们与各类胶状计算物质嫁接，然后，将这些细胞送返大脑进行工作。通过这种方式，可以实现人们想要的任何功能，不再需要20世纪的蹩脚硬件，也不再需要那些复杂的、玻璃式的外来芯片去处理数据，并且胶状计算物质的建造也不是很难。这个较为聪明的做法可以将数据变为人脑可理解的东西。

纳米技术为实现把芯片植入大脑的设想提供了条件。随着高科技的进一步发展，人脑可以与电脑直接相联。把高性能硅芯片和人脑直接相联的开发工作，是通过在芯片上培养神经细胞来实现的。借植入脑中的芯片使人脑以碳为基础的记忆结构和电脑的芯片发生直接联系，这种联系会大大增强大脑的功能，因为芯片在存取信息方面的能力可以与人脑相媲美。那时，人类的所有知识都可以用这样的芯片方式植入大脑，人类可以免去繁重的学习任务。由于大脑联网的作用，那时人们不用通过语言就可以进行思想交流，人类的所有知识和思想都可以共享。

在21世纪，人类将利用纳米材料技术、仿真技术和人工生物智能机技术研制出综合型的“人造脑”。这是一个庞大的生物纳米工程，由几十个子系统组成。

我们知道，大脑是人体最复杂的部分。大脑是分区掌握各种功能的。有“视觉中枢”、“听觉中枢”、“运动中枢”、“睡眠中枢”、“语言中枢”等，各司其职，组织结构不同。21世纪，研制的“人造脑”先是局部的、单一的功能性人造脑。例如，“视觉型人造脑”、“听觉型人造脑”等等。可以与“人造眼”、“人造耳朵”等配套使用。发展到一定阶段，综合型的“人造脑”将研制出来。

生物“人造脑”，与电子电脑和人脑都不一样。电子电脑通电流才可以工作，活人大脑要通氧气才能工作。而生物“人造脑”则要通生物电流才能工作。电子电脑的基本元件是开关电路和硅芯片;活人脑的基本元件是神经元和神经元组织。而生物“人造脑”的基本元件是蛋白质大分子和主体生物芯片。生物“人造脑”的芯片的主要材料是由聚赖氨酸制成的。这种“聚赖氨酸立体生物芯片”，在1立方毫米的立体芯片体积内含有100亿个“门电路”，可以藏下100亿比特的信息量，比20世纪的硅芯片的储存量大10万倍。运算速度极快，比人脑的思维速度快100万倍。生物“人造脑”可以放人人体内作为人脑的辅助器，指挥人体的各个器官运作。也可以作为人工智能机器人的主件，指挥人工智能机器人思维和动作。