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理學家理查德·費恩曼想象有一天將實現機器微型化，并能夠把海量的信息編碼進一個很小的空間，從而為革命性的技術發展鋪就道路。但直到1986年，K.EricDrexler的書《創造的引擎：納米技術的時代即將到來（Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology）》出版，納米技術這一概念才真正廣為人知。Drexler所設想的未來納米機器人不僅能夠自我復制，而且能夠制造其他任何機器。并且由于這一制造過程發生在原子層面，這些納米機器人可以將任何種類的材料分解成原子，然后重新建造成任何東西。Drexler想象在未來可以將整個美國國會圖書館存儲在一個方糖大小的芯片之上，而納米級的環境清理器可以清潔空氣中的污染物。

人體內細胞本質上就是機器。納米技術是發生在納米尺度上的科學、工程，以及技術，約為1到100納米。它實質上是在原子與分子水平上操縱與控制物質。而一個納米機器人，就是一部能在原子水平精確地建造和操作實體的機器。想象一個機器人如一個孩子玩樂高積木一樣移動、放置原子，利用基本的原子積木(碳、氮、氫、氧、磷、鐵等)搭建任意物質。如果有人認為納米機器人僅僅是科幻小說里的概念，那么你應該意識到其實我們每個人能夠活著就是因為我們體內的每個細胞里都有不計其數的納米機器人在工作，我們稱之為“核糖體”等生物學名詞，但它們本質上就是帶有特定功能編碼的機器。

納米機器八大激動人心的應用，納米與衛星機器的應用簡直是無窮無盡。下面選出為激動人心的幾種：
癌癥治療：更精確有效地識別并摧毀癌細胞。
藥物遞送機制：用于疾病控制與預防的靶向給藥機制。
醫療成像：生成能聚集在特定組織的納米粒子，然后用核磁成像掃描人體，能夠幫助查驗糖尿病等疾玻。
新型傳感設備：納米機器人具有近乎無限度的可定制傳感特性，能夠開啟新的傳感功能，讓我們可以整合進系統以監視和測量周圍的世界。 　　信息存儲設備：哈佛Wyss學院的一位生物工程師及基因科學家成功地在一克DNA中存儲了5.5Pbits的數據——約700TB，是之前DNA數據密度記錄的一千倍。
新能源系統：納米機器人或許將在開發更多高效再生能源系統中扮演重要角色。或者它們可以提高現有機器的能源利用率，因為它們能達到同樣或更高的性能但需要更少的能源。
高強度的高材料：有很多關于此類高材料的研究。一個加州理工的團隊開發了一種新型材料，由十字形的納米支柱構成如一個小型的埃菲爾鐵塔。這是世界上強、輕的物質之一。 海洋凈化微海綿：近期《納米技術》雜志發表的一篇研究展示了一種碳納米管海綿，能夠清理水中細菌、殺蟲劑之類的污染物，有效性高于之前的研究成果三倍。

納米科技有潛力解決當今社會所面臨的一些重大的問題。美國國家科學基金會的一份報告寫道：“納米科技有潛力提高人類效率，為材料、水資源、能源以及食物帶來可持續發展，防御未知的細菌與病毒，甚至能夠消除一些破壞和平的因素。”如果這些還不夠讓人興奮，納米科技的市場，如你所可能想象的，將會非常巨大：據預測，2020年全球納米科技產業將增長至758億美元。商人們需要注意到這一領域的進展，因為其中將會有回報格外豐厚的機會出現。