1999年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”，它能 够称量十亿分之一克的物体，即相当于一个病毒的重量：此后不久，德国科学家研制出能称 量单个原子重量的秤，打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。 PPT25 2000年4月，美国能源部桑地亚国家实验室运用激光微细加工技术研制出智能手术刀，该 手术刀可以每秒扫描10万个癌细胞，并将细胞所包含的蛋白质信息输入计算机进行分析判 断。 2001年纽约斯隆-凯特林癌症研究中心的戴维.沙因贝格尔博士报道了把放射性同位素锕 225的一些原子装入一个形状像圆环的微型药丸中，制造了一种消灭癌细胞的靶向药物。 20o3年Naomi Halas,Jennifer West,Rebekah Drezek,and Renata Pasqualin在菜斯大学(Rice University)开发的黄金纳米壳，当“调整"吸收近红外光的大小，作为诊断和治疗乳腺癌症， 在没有进入活性组织下进行切片检查和手术治疗。右图为计算机模拟的金纳米球在硅球上 的生长过程(N.Halas,Genome News Network,2003)。 PPT26 20o5年Erik Winfree and Paul Rothemund从加州理工学院开发的基于DNA计算与“自组装算 法”基础理论被用于纳米晶生长过程模拟。 2007年Angela Belcher和他的同事们在麻省理工建立了一个用一种常见类型的病毒制作的锂 离子电池，该电池对人体是无害的一种，使用成本低，对环境无害。电池具有和最先进的可 充电电池相同的能量和动力性能。 图中在展示一个可以被用于电池阳极的装载了病毒的薄膜。 PPT27 2010年BM在只有几纳米尺度的硅尖顶点（类似于原子力显微镜中使用的顶端）凿去从衬 底材料，创建了一个完整的纳米级3D世界地图（一粒盐的千分之一大小）。本研究成果凸 显出了强大的图形化方法产生的纳米级图案和结构，尺寸小到15纳米，大大降低了制造成 本和工艺复杂性，在电子，光电，医药等领域开辟了新的应用前景。 2013年俄亥俄大学的研究小组创造出了纳米马达。 上图为纳米硅尖在有机分子基底上雕刻世界上最小的立体地图。图片中间展示的是地中海 领域和欧洲。下图为分子马达结构 PPT28 乐高积木是一种很有魔力的塑料玩具，它不断地激发出一个又一个新创意。乐高积木的 塑料组件体积很小，能按照不同方式组合到一起，从而变成神奇的汽车、设计巧妙的城堡和 许多其他结构。而今天，新一代材料科学家正受乐高积木的启发，将这种组合方式应用到纳 米世界。 这里的积木组件是一些层状材料。这些材料最薄可以达到仅有一层原子，可以按照设计 好的结构，以精确的顺序一层一层地叠加到一起。这种前所未有的精密组合方式，能够制造 出全新的物质，这些物质具备前所未有的电学和光学性能。科学家们进一步设想，可以利用 这些物质，制造出几乎没有电阻的导电材料，运算能力更强大、运行更快的计算机，以及可 弯曲、可折叠而且非常轻的可穿戴电子器件。 PPT29 很长一段时间里，科学家认为光学显微镜有一个极限：光学显微镜无法获得比半光波长 更好的分辨率。在荧光分子的帮助下，2014年诺贝尔化学奖的几位获得者（埃里克·白兹格， 斯特凡W赫尔，威廉姆艾斯科莫尔纳尔)巧妙的绕开了这种极限。他们突破性的研究将光 学显微镜带入了纳米维度。1999 年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的 “秤”，它能 够称量十亿分之一克的物体，即相当于一个病毒的重量；此后不久，德国科学家研制出能称 量单个原子重量的秤，打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。 PPT25 2000 年 4 月，美国能源部桑地亚国家实验室运用激光微细加工技术研制出智能手术刀，该 手术刀可以每秒扫描 10 万个癌细胞，并将细胞所包含的蛋白质信息输入计算机进行分析判 断。 2001 年纽约斯隆-凯特林癌症研究中心的戴维. 沙因贝格尔博士报道了把放射性同位素锕 -225 的一些原子装入一个形状像圆环的微型药丸中，制造了一种消灭癌细胞的靶向药物。 2003 年 Naomi Halas, Jennifer West, Rebekah Drezek, and Renata Pasqualin 在莱斯大学（Rice University）开发的黄金纳米壳，当“调整”吸收近红外光的大小，作为诊断和治疗乳腺癌症， 在没有进入活性组织下进行切片检查和手术治疗。 右图为计算机模拟的金纳米球在硅球上 的生长过程（N. Halas,Genome News Network, 2003） 。 PPT26 2005 年 Erik Winfree and Paul Rothemund 从加州理工学院开发的基于 DNA 计算与“自组装算 法” 基础理论被用于纳米晶生长过程模拟。 2007年Angela Belcher和他的同事们在麻省理工建立了一个用一种常见类型的病毒制作的锂 离子电池，该电池对人体是无害的一种，使用成本低，对环境无害。电池具有和最先进的可 充电电池相同的能量和动力性能。 图中在展示一个可以被用于电池阳极的装载了病毒的薄膜 。 PPT27 2010 年 IBM 在只有几纳米尺度的硅尖顶点（类似于原子力显微镜中使用的顶端）凿去从衬 底材料，创建了一个完整的纳米级 3D 世界地图（一粒盐的千分之一大小）。本研究成果凸 显出了强大的图形化方法产生的纳米级图案和结构，尺寸小到 15 纳米，大大降低了制造成 本和工艺复杂性，在电子，光电，医药等领域开辟了新的应用前景。 2013 年俄亥俄大学的研究小组创造出了纳米马达。 上图为纳米硅尖在有机分子基底上雕刻世界上最小的立体地图。 图片中间展示的是地中海 领域和欧洲。下图为分子马达结构 PPT28 乐高积木是一种很有魔力的塑料玩具，它不断地激发出一个又一个新创意。乐高积木的 塑料组件体积很小，能按照不同方式组合到一起，从而变成神奇的汽车、设计巧妙的城堡和 许多其他结构。而今天，新一代材料科学家正受乐高积木的启发，将这种组合方式应用到纳 米世界。 这里的积木组件是一些层状材料。这些材料最薄可以达到仅有一层原子，可以按照设计 好的结构，以精确的顺序一层一层地叠加到一起。这种前所未有的精密组合方式，能够制造 出全新的物质，这些物质具备前所未有的电学和光学性能。科学家们进一步设想，可以利用 这些物质，制造出几乎没有电阻的导电材料，运算能力更强大、运行更快的计算机，以及可 弯曲、可折叠而且非常轻的可穿戴电子器件。 PPT29 很长一段时间里，科学家认为光学显微镜有一个极限：光学显微镜无法获得比半光波长 更好的分辨率。在荧光分子的帮助下，2014 年诺贝尔化学奖的几位获得者（埃里克·白兹格， 斯特凡·W·赫尔，威廉姆·艾斯科·莫尔纳尔）巧妙的绕开了这种极限。他们突破性的研究将光 学显微镜带入了纳米维度