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武楷博,于瀛,梅永丰*复旦大学材料科学系智能未来——材料科学家可以描绘一个怎样的世界?在《变形金刚》中,擎天柱和大黄蜂等汽车人可以随时“变身”切换形态,让我们向往不已,也憧憬着未来世界中这样的智能可以成为现实。什么是“智能”呢?人类学家可能会告诉我们,是我们人类自己,因为我们会记忆、有逻辑、善分析;动物学家可能会补充,智能不仅仅局限于智人本身,海豚、猴子、狗、大象等等物种,同样拥有互相交流、学习的能力;植物学家进一步拓宽了我们的认识,发现某些植物也十分“聪明”,比如有可以感知环境、捕捉昆虫的捕蝇草等等,这些是宏观世界我们能够找到的答案。而生物学家则将注意力放在了微观世界当中。他们用显微镜告诉我们,一个细胞是一个复杂生命系统的基本单位,它可以被看作是最原始的“智能”,因此或许值得我们仔细研究。比如说,细胞具有很多的“执行”功能,依赖细胞内的各类“士兵”们像微丝、微管、细胞膜等等完成细胞的分裂、迁移与信号传递。再比如,细胞还具有一个“控制”系统,可以自主完成DNA的复制、细胞内离子的扩散等等。他们认为:细胞拥有可以进行“分析”的“大脑”,例如当细胞中同时具有葡萄糖和乳糖时,细胞可以“命令”只从葡萄糖中获得能量而不对乳糖进行分解,因为那样效率比较低,而细胞很善于“精打细算”。除了生命系统以外,还有更多的科学家试图给予“智能”一个答案。比如计算机科学家模仿了人脑的功能,发明了电脑,对我们的工作和生活带来了极大的方便。在此基础上,机器人的出现又为“智能”的发展迈进了新的一步,比如,美国的“好奇号”火星探测车,中国的“玉兔号”系列探测车。然而人类对智能未来的偏爱并没有消减,于是,当AlphaGo代表的机器智能战胜人类围棋顶尖高手时,全世界终于进入了对于人工智能的讨论热潮。材料科学家可以描绘出怎样的智能未来呢?在著名科幻电影系列《终结者》中的液态金属机器人“T1000”想必大家并不陌生,它时而坚不可摧,时而柔软似水的神奇特性曾给我们留下了深刻的印象。其实,这样的液态金属材料已正逐步成为现实。不仅如此,世界各地的材料科学家们还在研究着各种各样新奇的“智能材料”,从材料的角度重新定义了“智能”——例如可以自动修复飞机机翼材料的自愈合材料,或者是可以跟踪并杀死癌细胞的纳米材料机器人,以及由智能纺织材料织成的可以随时随刻感知人体生理特征的智能纺织衣等等,“智能材料”在未来世界里有着广阔的想象空间,并一点一滴地成为现实。