​地球上最伟大的学科 地球上最早出现的学科

地球上最伟大的学科 地球上最早出现的学科

世界上最伟大的学科是什么？毫无疑问，数学。

因为数学是科学的基础，没有数学，就没有科学。

在人类文明发展的历史上，数学一直扮演着重要的角色。

从公元前3000年左右的古埃及数学，到公元前500年左右的希腊数学，再到公元前400年左右的罗马数学，直到今天的欧洲数学。

无论是古埃及的楔形文字，还是希腊算术，都是人类文明发展的见证。

然而，随着时间的推移，这些文明逐渐消失在历史的长河中，成为一个谜团。

21世纪最伟大的科学领域是微世界，比针尖还小的微型机械开创了崭新的科学领域。

微型机器神奇的前景，引起了科学家的高度重视和浓厚兴趣，于是一门新兴学科——微机械学也就应运而生。

多大的机器人算微型机器人?1毫米至10毫米为小型机械，10微米至1毫米为微型机械，10纳米至10微米为超微型机械，统称为微型机械。

微型机器人的体积，可以做到微米级甚至亚微米级，重量轻至纳克，加工精度达微米、纳米级。

要做成微型机器人，原先的工业技术已完全不适用。

构成微型机械必须有非常小的零件，制造那样的零件，要求材料、加工方法和组装，都必须开发全新的技术。

美国得克萨斯仪器公司利用制造硅片的蚀刻工艺，来制造尺寸极小的微电子机械系统——MEMS。

MEMS技术是集成电路微细加工技术，它将驱动器、传动装置、传感器、控制器、电源集成于几立方毫米的多晶硅片上，因而能获得机电一体化的微型机械。

一些MEMS的雏形已在美国、日本、德国获得广泛应用。

例如，一种直径只有头发丝粗细的自动检测传感器，已经安装在数百万辆小汽车里，当它感到冲击来临时，就会让安全气囊自动张开，保护司机和乘客。

科学家发现，微型机械的可靠性和结实程度非常惊人。

美国的贝尔实验室将一辆微型机械震动了20亿次，根本没有损坏它一丝一毫，因为它实在太轻，就像把纸屑往地上摔一样不会受损。

日本一家公司，用微型零件安装了一辆能开动的微型汽车，它的大小相当于一颗米粒，静电马达的直径只有1-2个微米。

这家公司，还制造了一种能开动的微型车床，大小只有普通车床的万分之一；公司制造的人工智能尺蠖，直径只有5.5毫米。

这种人工智能尺蠖，可以应用在核电站的弯弯曲曲的管道中爬行，去寻找管道的裂缝。

微型汽车

德国微型技术研究所的物理学家沃尔夫冈·埃菲尔德，已研制出一架双引擎直升机，重量不到0.5克，能向空中升起毫米。

它的高性能微型马达，功率为1瓦，每分钟转速可达10万转，个头却只有削尖的铅笔尖那么大。

这种尺寸只有黄蜂大小的直升机，虽然离实用还有很大距离，但是它令人信服地表明，极其微小的微型马达，最终将能用来驱动电子显示器、手表、微型计算机、激光扫描器和微型外科手术器械等。

微型直升机

日本生产的另外一种微型导管，直径仅5毫米，尾部有摄影机和激光机，管内装有机器人。

管子可以从皮肤插进血管，也可以插入胆囊或胰脏。

机器人进入人体后，可以通过它的摄影机，把人体内的状况清晰地显示在电视屏幕上，供医生作出正确诊断；体内的机器人也可以直接用于治疗。

美国眼外科医生查尔斯与一实验室合作，研制出一个防止手术时手颤抖的机械系统，设计出代替人手动作的机器人。

当医生移动操纵杆1厘米时，机械手术刀则只移动1毫米，使得手术动作细微精确，还可避免意外事故的发生，确保手术安全。

日本投资1.7亿美元研制出一种微型潜艇状胶囊，内装袖珍机器人。

胶囊的直径仅8.5毫米，像艘小潜艇，若被吞进胃中，它能观察和分析胃部情况，医务人员便可通过遥控指挥，操纵胶囊内的电脑程序进行工作，遇到病灶还可以进行治疗，完成治疗任务后，便随粪便排出，对人体丝毫无损。

胶囊潜艇

美国明尼苏达大学的波拉研制的一个装置，能在血管中行走，能在人体血液中输液，还可以连续地在血液中监视糖尿病人的葡萄糖浓度，并将胰岛素输送给患者。

日本东京大学工学部，研究出可以进入人脑进行手术的机器人。

实际上这是一支小小的针，针上装有小型激光手术刀和能吸收组织的装置。

手术时，通过观看X线和CT成像的合成立体头部图像，确定手术的部位以及进针的角度和深度，针进到合适位置，就在计算机的控制下开始手术。

能进入人体的各种微机器人，已经微小到匪夷所思的程度；它们在医学上所起的作用，是半个世纪以前的人所无法想象的。