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  納米生物學的產生是與SPM的發明和在生命科學中的應用分不開的。生命過程是已知的物理、化學過程中最複雜的事情。不同於宏觀生物學,納米生物學是從微觀的角度來觀察生命現象、並以對分子的操縱和改性為目標的。納米生物學發展時間不長就已經取得了可喜的成績。生物科學家在納米生物學領域提出了許多富有挑戰性的新觀念。 納米生物學的加工技術可以向生物細胞學習。


  生物器件的特點是像遺傳基因分子那樣具有自我複製功能。這樣一來,可以利用納米加工技術,按照分子設計的方法合成、複製成各種用途的生命零件,例如具有生物智能、運算速度更快的生物計算機;利用生物零件可以組裝具有特定功能的納米生物機器人;生物零件與無機材料或晶體材料結合可以製成具有生命功能的納米電路等。合成生物學的興起,對細胞內基因調控網路與信號傳導的人工設計與合成,導致了在體納米生物技術的發展。


  我們知道人體中紅血球的重要功能之一是向身體的各個部分輸送氧分子,因為如果身體的某些部分缺氧,那部分就會感到疲勞。畫中的藍色小球稱為呼吸者,它們不僅具有比紅血球攜帶氧分子多數百倍的功能,而且本身裝有納米計算機、納米泵,可以根據需要將氧釋放,同時將無用的二氧化碳帶走。 科學家一直在研究微生物的機械本領並試圖把它應用到納米機械的設計中去。例如大腸桿菌等細菌的移動靠的是一種稱為鞭毛馬達的驅動機構。微生物的鞭毛馬達雖然只有30至50納米,但它的效率卻極高。這種效率相當於只需百分之一馬力就可以使體重60公斤的人像騎摩托車一樣飛速前進。圖4_4是畫家筆下的一種納米仿生術機器人。這種稱為遊盪者的納米仿生物可以為人體傳送藥物,進行細胞修復等工作。

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