汽车向着科技岛方向行驰。透过车窗望四周，满眼是绿入眼帘。车厢外迅速后移的青山绿树是那么的养眼，那么的令人心旷神怡。 “你知道树为什么能够最大限度地捕获太阳能吗?”手握方向盘的A博士转头看了我一眼又继续目视前方。“你又要发表什么高论啊？”我笑着问。树能够最大限度地捕获太阳能的关键是它的垂直生长结构及其枝繁叶茂的形态。从空中看地球，波光粼粼的海面光辉明亮，而森林则郁郁葱葱，这是因为垂直结构能够吸收太阳能，而平面结构则反射太阳能。受广袤无际森林的启发，美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员把肉眼不可见的纳米线构建成纳米“树”，研究人员将纳米“树”电极浸没在水中，然后利用模拟的太阳光进行照射，并测量电量的输出。结果表明，这种垂直分支结构不仅能够捕获大量太阳能，同时也能最大限度地提高氢气产量。因为在平面结构，气泡必须很大才能浮出水面，而垂直结构可以很快地提取非常小的氢气泡。研究人员表示，这种垂直分支结构可以为化学反应提供比平面结构高40万倍的表面积。 研究人员还有更为远大的目标，他们的眼睛盯在了人工光合作用。在自然界的光合作用中，植物不仅吸收阳光，还吸收二氧化碳和水，产生碳水化合物供其自身生长。研究人员希望未来能够模仿这一过程，利用纳米“森林”来吸收大气中的二氧化碳。

“这不成了纳米仿生学？”我说：“哦，你倒会联想。”A博士笑一下,目视前方继续说道: “美国赖斯大学的科学家在微电池制造方面迈出了重要的一步，他们研发出一种微电池，这种电池里有着垂直排列的镍—锡纳米线，这些纳米线外面均匀地包裹着一种叫做PMMA的多聚体材料，也就是我们俗称的有机玻璃。PMMA的主要作用是绝缘，当电流通过时，它能保护里面的纳米线不受反电极的影响。这种电池比普通的锂电池充电时间更短，其他性能也更为出色。”

我说:“你说的这些例子属于实验室成果,实验室成果要进入商业领域还有一段的路要走。但凡是有利于国计民生的业内动态我们都要关注学习和创新,你在上述例子中都提到纳米线，你能否给我科普一下纳米线？”

纳米线是一种纵向没有限制、横向被限制在100纳米以下、一维结构的纳米尺度线。A博士回答并继续说:“根据组成材料的不同，纳米线可分为金属纳米线（如：Ni，Pt，Au等），半导体纳米线（如：InP，Si，GaN 等）和绝缘体纳米线（如：SiO2，TiO2等）。作为纳米技术的一个重要组成部分，纳米线具有许多在大块或三维物体中没有发现的有趣的性质。这是因为电子在纳米线中，横向受到量子束缚，能级不连续。这种量子束缚的特性在一些纳米线中表现为非连续的电阻值。这种分立值是由纳米尺度下量子效应对通过纳米线电子数的限制引起的。这些孤立值通常被称为电阻的量子化。在电子、光电子和纳电子机械器械中，纳米线能起到很重要的作用。纳米线可以被用来制作超小电路,可以作为量子器械中的连线，还可以作为合成物中的添加物、场发射器和生物分子纳米感应器，利用纳米线巨大的比表面效应，能获得高效太阳能电池。

当前，纳米线均在实验室中制备，尚未在自然界中发现。纳米线的制备有被悬置法、沉积法、元素合成法等。被悬置法指纳米线在真空条件下末端被固定。悬置纳米线可以通过对粗线的化学刻蚀得来，也可以用高能粒子轰击粗线产生。沉积法指纳米线被沉积在其他物质的表面上,例如它可以是一条覆盖在绝缘体表面上的金属原子线。元素合成法这种技术采用激光融化的粒子或者一种原料气硅烷作原材料,然后把原材料暴露在一种催化剂中。对纳米线来说，最好的催化材料是液体金属的纳米簇。原材料进入到这些纳米簇中并充盈其中，一旦达到了超饱和，源材料将固化，并从纳米簇上向外生长。最终产品的长度可由原材料的供应时间来控制。具有交替原子的超级网格结构的化合物纳米线可以通过在生长过程中交替原材料供应来实现。

A博士继续说道: 制备纳米线属于纳米技术,纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米技术的灵感，来自于已故物理学家理查德·费曼。这位加州理工大学的教授在1959年一次题为《在底部还有很大空间》的演讲中,向同事们提出了一个新的想法:从石器时代算起，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子以便把物质做成有用的形态有关。费曼质问道，为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装，以达到我们的要求？他说：“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”

1981年，科学家发明研究纳米的重要工具———扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope 缩写为STM)，原子、分子世界从此可见。而在扫描隧道显微镜的基础上发展起来的扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscope，缩写为SPM）分辨率可达纳米级，并可将观察的原子或分子形成三维图像, 让人类在微观尺度的探索有了“眼睛”和“手”,使人们有能力在极小的尺度上对物质进行改性、重组、再造。

1993年，海洋之神8590vip北京真空物理实验室操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地，并居于国际科技前沿。

1999年,福建物构所洪茂椿院士领导的课题组研制出世界上最大,对称性最高的金属纳米笼，成功研制出无机-有机纳米管，并以特定方式串成了世界首例结构有序的金属-有机纳米管阵列，还将不同的团簇活化制备出各种金属纳米线。

A博士的话使我陷入沉思, 望着车窗外缤纷多彩的宏观物体，我想纳米科技使人类迈入一个崭新的微观世界，在这微观世界中一批科学工作者正在为在原子分子水平上研究物质的微观结构与宏观性能的关系,为实现直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品而不懈探隐,从“小尺度”来探究“大科学”。