科学家们正在精心的设计纳米机器人，第一代纳米机器人是将生物系统（如酶）和机械系统有机结合的产物，即使用多功能的微型机器人（称为易于在人体血管流动的药物），注入人体血管内，可以进行全身健康检查，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物，甚至还能消灭病毒，杀死癌细胞。第二代纳米机器人是直接从原子、分子装配成有一定功能的纳米尺寸的装配装置，它具有自我调节能力和转换程序，例如可以生产人体所需的蛋白质。第三代纳米机器人将是含有纳米电子计算机的，可以实现人机对话的并有自身复制能力的纳米装置。我们可以畅想一下，到那时，人类的劳动方式彻底改变，作为劳动主体的人将得到完全解放！纳米材料一出现，有的科学家就预言，纳米材料将是21世纪材料构成的基本单元，这就意味着，由纳米材料构成的许多新材料将会显示出许多前所未有的奇异特性。于是，美国最早成立了纳米研究中心。早在1985年，日本就建立了全国性的研究体制。英国政府在财政困难下，1992年投入1280万英镑支持纳米技术的发展。我国已在1990～1992年先后召开了两次全国性的纳米学术盛会，并把纳米技术纳入“863”计划。人类进化史告诉我们，“一个充满挑战的时代往往也是一个充满机遇的时代”，机遇总是喜欢那些敢于驾驭局势的人们，历史最终属于它勤劳的创造者。
全球超导热以及第四次技术革命
曾经有三次技术革命的风暴兴起于人类的发展史中，带给了人类社会3次飞跃。首次技术革命始于18世纪60年代，是以蒸汽机的广泛应用为标志，推动了社会工业化的大发展。第二次技术革命发生在19世纪70年代，是以电力的广泛应用和无线电通讯的发明为标志，把全球推进到了生产自动化的文明社会。第三次技术革命的掀起是在20世纪50年代以后，科学家们进行了一些重要的实验，以发现了原子结构、电子、原子核分裂产生原子能、电子计算机、激光的广泛应用为标志，把人类社会推向了高度智能化的高度文明年代。随着高温超导体的发现，科学家们凭着高度灵敏的科学灵感认为，第四次技术革命即将到来。这个消息是多么的振奋人心啊！在人类发展的历史长河中又要增添闪光的新一页。在超导材料发展的艰难岁月，科学研究者付出了多少艰辛的努力！1911年的一天，荷兰雷登大学的卡未林·翁纳斯（K．Onnes）突然向世界宣布，他发现了超导现象！这是一个震撼世界的消息，人们以十分兴奋的目光注视着他的研究工作，期望他的成功。1908年前，翁纳斯成功地将气体氦进行液化，使液体氦的温度接近绝对温标的绝对零度（零下273摄氏度）。这样，当翁纳斯的助手在接近绝对零度的温区研究金属汞的电阻和温度的关系时，发现在绝对温度4．2K附近，汞的电阻由0．125欧姆突然降到零。助手向翁纳斯报告这一奇怪的令人难以置信的现象时，翁纳斯并未介意，认为这可能是实验上的失误。但他还是以非常认真的态度，闭门谢客，把自己关进了实验室，经过一天一夜的观测，得到了相同的结果。第二天清晨，他向全世界宣布了他的实验结果。这个结果，有着惊人的诱惑力，许多富有探索精神的科学家被吸引到此研究中来，在世界科技界，掀起了超导研究的热浪。有人努力寻求电阻为零的新超导材料；有人探索超导材料的微观结构和微观机理；有人研究超导材料的电磁特性并且开拓它的应用领域。科学工作者们经历了75年的艰辛岁月，经历了千辛万苦，终于查明在元素周期表里的大部分元素本身都具有超导特性或在高压力作用下呈超导现象。科学家们已肯定了其中只有33种元素本身没有超导性。但是，那些元素的超导转变温度极低，实现相当困难。随后，由巴丁（J．Bardeen）、库柏（ L．N．Cooper）和施瑞弗（J．R．Sechrieffer）共同创立了解释超导转变的微观理论。这就是著名的B．C．S理论，这个理论在1957年问世，他们也由此而荣获诺贝尔物理奖。在研究超导体的电磁特性方面，1933年迈斯纳（W．Meissner）和奥克森菲尔德（R．Ochsenfeld）的磁测量表明，超导体的磁性与其他导体完全不同，他们将超导金属锡（Tc=3．72K）和铅（Tc=7．19K）样品放在，这磁通完全被除在样品外，样品表面的磁通线密度增加。纠正了统治超导界22年的认为超导体和导体的磁性能完全一致的错误观点。这个效应被称为迈斯纳效应，是现代悬浮超导列车能够飞速运行的理论基础。60年代后期，日本就开始执行超导磁悬浮列车计划，利用超导磁力使车厢在轨道上悬浮起来，并推动车厢高速前进。1972年第一台MC-100型实验车实验成功，车长400米，浮起10厘米，但时速每小时只有60千米；1978年时速达每小时347千米；1987年载入列车的时速已达每小时400千米。日本目前已计划建设从东京到大阪的时速为每小时500千米的磁悬浮铁路。超导悬浮列车在西欧也处在实验阶段，各方面技术在实验过程中都得到不断的提高。人们期望这种列车不久将会运行在铁路上。此外，用超导材料制造的电动机、发电机、变压器、热开关、辐射检验器以及无接触转换开关、国防军工仪器等已经投入使用。
科学家们的求知欲被超导现象深深地刺激着，他们的梦想像火山爆发一样使整个科学界沸腾了。不过超导转变温度极低，为了保证超导的设备、仪器、元件的正常工作，人们还不得不投以巨资用于设计和建造庞大的液氦站，建立繁杂的辅助设备，把气态的氦转变成液体氦，然后通过辅助设备送到使用的装置上去。所以当超导材料的超导转变温度还是在23．3K的时候，科学家们的美好愿望，还只能冰封在飘渺的脑海之中。然而，要提高超导材料的超导转变温度，并不是一件轻而易举的事。75年过后，超导材料的超导转变温度从4．2K到23．2K，仅提高了19K，这种缓慢的进展速度，多么令人困扰！ 1986年秋，中国科学院物理研究所的赵忠贤、陈立泉等人在镧钡铜氧和镧锶铜氧的氧化物体系中观察到了在46．3K和48．6K下的超导转变，同时物理研究所李林教授领导的研究小组，用溅射方法制备出超导转变温度为25～ 27K的镧锶钡氧超导薄膜。中国的科学家，在高科技的国际竞争中已进入角色。1993年，美国得克萨斯超导研究中心的美籍华人朱经武宣布，他制备出氧化汞、钡钙铜的超导体超导转变温度为153K（零下120℃），这是目前的最高纪录。
全球超导热的浪潮中，展示了一场综合国力和科学水平的较量，形成了美、中、日三国三足鼎立的格局。谁都不甘落后，新的研究，新的成果层出不穷，尤其是在1987～1988年间，几乎是每三天都有高温超导研究的新突破。还有一些科学家，如日本的科学家声称曾发现锶钡钇铜氧超导体系有60℃的超导转变，一些科技刊物多次报道发现室温超导的现象，美国休斯顿大学的科学家也声称在铒钡铜氧体系中发现有230K（零下43℃）的超导转变现象，遗憾的是，这些结果无法重复成功。超导研究的每个突破都牵动着无数人的心，震撼着科技界、产业界，各国政府都为超导研究鸣锣开道，美国原总统布什十分重视超导研究，曾公开宣布他要亲自过问超导研究工作。
超导热依然在持续升温，而且持续的时间之长，涉及的人数之多，在科学史上都堪称之最。这是究竟是为什么呢？正如高温超导体一出现，世界的科学家们就断言：第四次工业革命即将到来。因为高温超导体可以实现在强电方面的应用，全球的电力输送，从发电到供配电模式都将全部改变，若能做到无损耗地输电，仅美国一个国家一年即可节省100亿美元。采用超导材料建设超导电子对撞机的电子贮存环，有可能使达到40万亿电子伏特的粒子发生对撞，对揭示神奇的微观世界和物质结构元将有重大的贡献。超导在弱电应用方面，如精密仪表、电子通讯、信息技术、核物理、军工、医学、宇航的应用均有着广阔的前景。高温超导的超导量子干涉仪已经诞生，为在上述领域中制备有关仪器打下了坚实基础。日本东海铁道和铁路新技术研究所声称时速每小时为550千米的悬浮列车已经研制成功，并于1996年完成全部试验，投入使用。超导材料的成功应用，对电力工程、磁流体发电、超导电子学、地球物理、国防科学、生物磁学、医学等十几个学科都带来重大影响，高温超导材料在21世纪材料领域具有举足轻重的地位。
