大机器小机器

机器，有时候让人瞩日，比如，修路工操作噪音震耳的机器丌掘路面。

有时候却让人不知不觉，比如，你坐在车里，开心地看着窗外一掠而过的景色，没想剑是机器带着你前行。

机器是什么

首先，它是靠各种零部件裝配起来的。

零件：比如螺钉、螺母、螺栓、垫圈、键、销、轴承、弹簧、齿轮等。

部件：是零件装配成的；某些部件还先与另外的部件、零件装配成更大的部件，被称为总成，比如汽车上有大灯总成、发动机动力总成、传动总成、齿轮总成等等。

零部件按照需要装两己成能够运转、用来代替人的劳动、为人十一些短时间内人完不成的甚至不能十的活，这就是机器。

机器一般分为动力部分、传动部分、执行部分和控制部分。

比如洗衣机：

动力部分有发动机，因为它是用电驱动的，所以妈妈洗衣服前都要将洗衣机插上电源：

传动部分有皮带轮、传动皮带等，让衣服可以在里面转来转去；

执行部分有洗衣桶、进水阀、排水阀等，这个就不用说了，进水、洗衣服、排水、甩十衣服，你都能看见；

控制部分有电脑板，指挥机器各个部件配合，好好干活。你去看看洗衣机按键，有的写着标准洗衣，有的是快速洗衣，有的是柔软洗衣……这些按键其实都连通着电脑板。

当然，这些部分是不能分割的，如果没有发动机，光有皮带轮等，衣服也转不起来呀！正因为这些联成一体，才组成了机器。

炎黄子孙造机器

人类的脑子真是发达。从一开始，会用石头砸野兽，到后来会把石头磨得尖利当刀使用，再后来就造出了机器。

比如中国古代造出的记里鼓车，能报出车子行驶了多少路：这是一种两轮车，车上柯木头制作的两个人，分别“掌管”着一个鼓、一个钟。车行驶1里（500米），敲鼓的木头人敲一下鼓，车行驶10里，敲钟的木头人敲一下钟。坐车人听着钟鼓声，就知道车已经走了多少里程。

中国古代还有指南车。车上只有一个木头人，不管车子怎么拐弯、掉头，它的手臂始终指向南方。它让人们在大雾中也能认清方向。

你觉得它像指南针？嗯，有点像，但它俩的指南“依托”不一样，一个是磁指南，一个是机械指南。最早的指南针，如果磁受到高温等影响，就没法正确指南，指南车却仍然能正确地指点方向。

所以，“没脑子”的木头人只不过是“牵线木偶”，不管是敲鼓、敲钟还是手臂对准南方，秘密都在车厢里，里面装着相当复杂的机器装置。

中闰发明的织布机、观察天体的浑天仪等等，也都是机器。比如东汉时期的伟大科学家张衡，创制出水运浑天仪，上面安装着水轮等零部件，带动浑天仪，演示天上日月星辰的运行情况。

巨大机器

观察天体？呀，让人不南自主地想剑了“天眼”！就是去年9月25口在贵州省平塘县克度镇启用的世界最大射电望远镜。

这个机器太大了，接收面积达25万平方米，喏，差不多30个标准足球场那么大。它像一个巨大的锅子坐在一个大“坑”里。这可不是人工挖的土坑，是老天爷给挖的，名字叫喀斯特地貌坑，南峰硬的岩石组成。这些岩石经历了久远的风吹雨打考验，大家伙“坐”在里面，非常稳定。

射电望远镜能接收137亿光年以外的电磁信号。1光年约为9 460 730 472 580 8（X）米，按照我们一般乘坐的飞机，1光年大概要飞1 220 330年！人们要用“天眼”来探测宁宙的深处，观察遥远的星系，探寻外星球发出的信号，洞察宇宙起源的奥秘……

这个望远镜对全世界科学家开放。

构成这么个厉害家伙的，就不能用“部分”这样“小打小闹”的词汇了，它用的是很有“气势”的词汇——“系统”：有主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统等等。每个系统里又有很多“部分”与“部件”，比如定位就用上了什么轻型索拖动机构和并联机器人，还有什么高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、反射面板、液压促动器等等，光听名字就觉得太高级太高端太震撼太……

这个锅为什么要那么大？因为越大，探索剑的宁宙深处的信息就越多。而且要把25万平方米接收面积里收集的信号，聚集到药片那样大小的馈源舱里，这是因为宇宙里很多信号都非常微弱，不汇聚起来，人类就无法临测到。这口“锅”不是呆呆地坐在坑里，它通过2000多个液压促动器的伸缩，带动4450个反射面板，随着天体的移动自动变化，足以观测到任意方向的天体，同时，馈源舱也一同运动，采集、反馈信息。所以，不但“大”还非常“精”。

那，以后的机器是否会越来越大越来越精？

微小机器

越来越精大概不会错，但越来越大可不一定哦！

分子机器，听说过吗？因为尺寸多为纳米级，又称生物纳米机器。

纳米，是一个长度单位，1纳米相当丁1米的十亿分之一，约为一根头发丝的十万分之一。

纳米级机器，属于“组装”起来的，顶多也只有人类头发的下分之一大小，这样的机器，该有多小啊！

张衡的水运浑天仪，上面安装着水轮；法国图卢兹材料设计和结构研究中心与德国柏林大学科学家，则研制出了可旋转的“分子轮”，组装出了第一台生物分子机器。

人造机器用螺钉、螺母、螺栓、垫圈等。

分子机器“零部件”主要是蛋白质等生物分子。

没有蛋白质就没有生命，因为蛋白质是人体的一切细胞、组织的重要成分。

分子是组成物质——比如蛋白质——的小小微粒。

人造机器发动机的动力有电驱动、油驱动等，比如洗衣机是电驱动，汽车大部分是油驱动，现在为了环保，出现了电驱动车，或者油电混合驱动车。

分子机器的动力是化学驱动、电驱动和光驱动等。哦，不要误会，不是给它拉根电线、接上电源什么的，是分子“那一摊”里的驱动，里面奥秘多多，有机会再说。

老说“人造机器”，分子机器不是科学家研制出来的吗？为什么不叫它“人造”？

是这样的，分子机器运用了分子“自组装”的特性，分子可以在不受人类外力介入下，自己聚集、有规则地组织起来。

这有点像磁铁N级与S级的“同极相斥，异极相吸”。你手边如果有两根小磁棒的话，可以试试：我们分别把两根磁棒叫做甲磁棒、乙磁棒，甲磁棒固定用一端（N级或者S级选一个），乙磁棒分别用两端（N级与S级）去接近甲磁棒。结果，一次立即“异极相吸”——甲磁棒、乙磁棒急不可待地吸贴在一起：另一次“同极相斥”——两根磁棒别扭地躲来躲去，就是不肯接近。

只要加上铁球，磁棒们就不那么挑剔了，因为两级都能吸引铁球。

当然，分子机器的自组装有它自己的“道理”，人类只不过是利用它的特性和规则，来“造”出人类需要的分子机器。

为什么要分子机器？

作用可多了。

去年我们在《永生追不停》里讲到了基因编辑，如果有了能编辑、剪裁基因的分子机器，想切除哪段不好的基因就切除。

又比如，有了针对病毒、癌细胞的分子机器人，可以让它送药，清除隐藏在肌体深处的病毒、癌细胞等，而不会损害身体好的部分。也就是说，只要注射一针分子机器人，就能治病。

不管越来越大还是越来越小，科学的发现、发明，都是那么激动人心，让人无比向往。endprint