馬壽春編譯

隨著納米應用技術的飛速發(fā)展，中國已追上美國和日本的腳步，進入“后納米時代”，即皮米時代。皮米技術是比納米技術更微觀的技術。目前，美國精于微觀生物技術，日本擅長微型元件制造，而中國的研發(fā)工作相對全面，已取得多項重大成果。

雙管齊下緩解食品短缺

中國正在大力研發(fā)的皮米技術有助于大大延長食品的保存時間，也能促進農作物生長，可以雙管齊下緩解全球食品短缺。

中國科學家已利用皮米技術開發(fā)出新的生物分子制劑來鎖住食品中的營養(yǎng)成分，防止維生素流失。皮米技術還可用于研制一種更為嚴密的真空包裝材料，它可以阻止細菌與食品或飲料接觸，從而延長食品的保質期?；谄っ准夹g開發(fā)的微型裝置還可用于農業(yè)生產，緩慢地向農作物施肥，從而使肥料的肥效達到最佳。轉基因食品的安全性長期受到質疑，各國都開始尋找新技術替代轉基因技術。其中，美國和中國都已把目光投向皮米生物技術。中國的研究成果表明，皮米生物技術完全可能成為轉基因技術的“接班人”，為緩解全球食品短缺開辟一條新的道路。

給納米機器人制造更小的零件

中國國家納米科學中心已開始在皮米尺度范圍內進行機械開發(fā)。此前中國已緊跟日本的腳步，開發(fā)出世界上最小的機器人——納米機器人。美國哈佛大學納米技術專家賴勃教授指出，中國科研人員下一步的工作將令人極其振奮——解決納米機械無法更換配件的問題，為納米機器人開發(fā)零部件。

賴勃稱，納米機械具有尺寸小、能耗低、反應靈敏等獨特優(yōu)勢。但目前各國的研究只集中于納米機械本身，開發(fā)出的納米機器人為一體化設計，結構單一，應用范圍有限。皮米元件位于微觀機械技術的最前沿。中國率先在這一領域開展研究，預計3年后就可開發(fā)出由皮米元件構成的微型機器人。

中國研究人員嘗試用氧化鋅分子顆粒制造比納米機械更小的皮米零件，屬于業(yè)內首創(chuàng)。一旦研發(fā)成功，這種皮米級別的機械將給微觀醫(yī)療技術帶來一場革命。舉例來說，目前納米機器人在醫(yī)學上已得到應用，它被植入人體進行微觀手術。但這種機器人只能通過特定的裝置充電，進入人體后就無法繼續(xù)獲得電能。裝上皮米級別的零件后，機器人就可以將人在走路、呼吸時產生的熱量直接轉化成電能，作為在人體內長期“值班”的動力。

儲存太陽能的新方法

中國科學家已經開發(fā)出一種為燃料電池提供電力的新方法，可以用來儲存太陽能。在晚上為電燈等家用電器提供電力。

這種新方法基于皮米技術：用皮米微粒制造一種催化劑，再利用太陽能通過這種催化劑分解空氣，生成氧和氫，為燃料電池提供燃料。美國麻省理工學院的能源專家諾塞拉表示，這一能源轉化過程雖然復雜，但完全可行。用戶可以將白天的太陽能通過氫氧燃料電池儲存起來，供晚上使用。這一技術可以實現(xiàn)24小8寸不間斷地利用太陽能。

諾塞拉指出，中美兩國在太陽能應用領域存在一定的競爭。中國率先將皮米技術與太陽能轉化技術相結合，已經占得先機。

2008年，美國太陽能發(fā)電總量達到750兆瓦。但太陽能的使用仍不夠普及，只能為60萬個家庭提供能源，而且只在白天有日光照射時才能發(fā)電。全球其他大力發(fā)展太陽能的國家也面臨這一問題。中國取得的皮米技術突破實際上是用氫氧電池儲存太陽能，對于太陽能的開發(fā)和應用具有非常重要意義。