提起液态金属，大家会想到什么？可能果粉会想到 时常传说在下一代iPhone中 使用的黑科技，硬件 爱好者可能会想到散热器 。但更多人估量会第一 工夫联想到《终结者2》里的反派T-1000 。

　　电影里这哥们的身体便是液态金属做的， 可以 随便转变 形态，受伤了能自我修复——固然最终还是被老州长干掉了 。

　　那么提起芯片，我们会想到什么呢？估量近期大家对它的联想都是这样的：这东西我们 如同造不出来……

　　这没什么可 大惊小怪的，要晓得一枚并不大的芯片，是 构建在整个半导体革命，和背后工程学、 材料学、计算机科技、周密工业等技术体系和产业链之上的 。

　　欧美国家用几十年 实现了这场 革新，而且不停 加强信息和技术 封闭 。这种状况下中国想要短 工夫内 主宰这门核心技术显然不可能 。 即便奋起直追，也需求漫长的 工夫赋予配合 。

　　然而有没有这样一种可能：芯片 本身的 材料和工艺 产生了 翻天覆地的革命，新的 材料和工艺让大家再一次回到同一个起跑线上？上面提到的T-1000身上那种可控制、可塑形， 可以 自由在固态液态间转化的金属，说不定便是这种可能性的开关 。

　　固然了，今日看来这还有点远，但并 无阻碍我们去了解一下科学界 广泛看好的这场“芯片革命” 。

　　已经显示出威力的可编程液态金属

　　液态金属其实并不算特殊前沿的技术，但真正令人等待的是将液态金属与计算机相 联合，达到人类 可以控制液态金属的 动机 。这被称为可编程液态金属 。

　　上一年10月，英国萨塞克斯大学和斯旺西大学联合发布了一项探究 成就 。探究人员对外 展示了他们通过转变电场强度，让液态金属变身为各种二维 形态的技术 。 比方说让液态金属给你比个心，变成各种字母什么的 。

　　由于这项技术中，控制液体成型的电场由计算机产生，这就 象征着人类已经 可以通过编程的 模式来远程控制液态金属，并 可以控制它移动 。

　　之所以必须是液态金属来 承受编程控制，是由于相比于 其余液体，液态金属 本身导电性十分好， 合适通过电场激活其状态；而相比于一般固态金属，液态金属又具备十分强的流性，从而具备了编程可控性 。

　　换句话说，如果人类想要一种 可以极其 详尽、复杂转变 形态与移动轨迹的位置，那么液态金属近乎是唯一的 取舍 。

　　固然了，英国科学家们探究的可编程液态金属当前不得不在平面上移动 。想要像终结者那样做出 随便变形的液体金属机器人还不靠谱 。

　　但 即便这样，也已经给众多产业带来了新的 设想空间 。

　　 比方软体机器人的衔接器、高强度的柔性显示屏、像水滴一样进入体内的体验机器人等等 。但比起这些，可编程液态金属真正引人遐思的地方，在于它可能是取代晶体管的最佳 取舍 。

　　造终结者不大可能， 晋级计算机有点靠谱

　　依据 驰名的循冯·诺依曼体系，今日通行的计算机硬件系统由运算、存储、控制、输入、输出五个 部分组成 。而组成这些信息运算 部分的最 根本原件，便是我们十分 相熟的晶体管 。

　　无论是芯片还是 其余运算 设施， 根本原理都是调整通过晶体管电压的 高下，来让晶体管 事实出1或者0，从而达成二进制的经典计算 。极大数量的晶体管在集成电路上协同工作，就组成了近期咱们十分 相熟的那个词：芯片 。

　　由于以上工作机制，新上集成的晶体管数量越多，计算性能就会越好 。

　　所以这几十年人类没忙别的，便是在 奋力缩短晶体管的尺寸， 晋升单位面积中的晶体管数量 。由于晶体管在不停缩短、集成工艺越来越好，就浮现了我们 相熟的“摩尔定律” 。

　　于是问题来了，那便是无论晶体管的大小，还是芯片创造工艺，都 确定是有 止境的，甚至众多科学家认为这个 止境已经 刻不容缓 。

　　但毫无 疑难，人类对算力的 呼唤是深不见底的 。这个矛盾怎么解决呢？

　　一种思路是 索性咱们不要0和1经典计算了，用量子纠缠的 模式再一次构建计算逻辑，这便是 赫赫有名的量子计算 。

　　但还有一种思路，是直接在计算原件上下手，从 材料上 打破算力的 制约 。这个思路上的 方案有不少，但今日最接近 利用也最 存在长 工夫投资可能性的，便是编程液态金属 。

　　由于液态金属 存在很好的流动性、表面张力和导电性、散热性， 可以说是 快捷传输信号的 事实 材料 。如果 可以通过电、温度、磁场等条件来刺激液体金属 实现计算，那么很可能 打破摩尔定律的 制约，让人类的算力得到突飞猛进的进展 。

　　这种可能性并不是仅仅停留在 设想上，事实上，已经有十分多 试验室和企业开始以液态金属为 根底，再一次设计和开发新型计算机 。 比方IBM 驰名的类脑计算 名目REPCOOL超级计算机 。便是通过摹仿人类大脑的信息传输和存储机制，以液态金属作为信息和能量的传输载体 实现 快捷计算 。

　　这个项 目标预期，是到2030将一台性能达到1 peaflop每秒的计算机，从今日一间教室那么大缩短到一般的台式机的大小 。而编程液态金属，是这 所有的先决条件 。

　　淘汰晶体管的大革命

　　既然液态金属是一种被 宽泛看好的计算 设施原件，那么一旦成熟起来，直接淘汰今日的晶体管和芯片并非没有可能 。

　　 比方卡内基梅隆大学的十分知名的软机械 试验室，就在开发开发一种由铟和镓为主要物质的合成技术 。其 目标便是将计算单元转化为液体，从而淘汰传统晶体管 。

　　等一下，怎么 如同这么多事还都是外国人在干啊？

　　那就算成了我们不是又落后一大截？到时候搞个禁止出口液态金属给我们不是更被动？

　　万幸的是，在液态金属编程这个今日还处在探究期的方向上，中国人并没有落后世界 。

　　国内最 驰名的业态金属探究部门，是中科院的刘静 传授团队 。众多液态金属领域的 打破，尤其是液态金属编程和将液态金属转化为计算单元方面，今日都在由中国团队主导 实现 。

　　 比方刘静团队曾领先证实了 可以借助温度 变迁，让液态金属在固态液态间转化，从而以电阻值的不同来达成经典计算 。

　　相比今日的芯片系统，液体金属计算机至少有这样几个 设想力： 可以受到多种环境指令，同时 实现复杂的并行计算，比传统芯片又速度优势；液态有更好的散热性， 可以极大程度幸免计算发热问题； 可以 随便转变 形态，做出来软软的芯片 。

　　 固然这项技术尚有 间隔，但已经为众多计算机科学的问题指明了 将来方向 。其实芯片为轴心的计算机与半导体产业看似奥秘，但其 本身绝不是永恒的 真谛 。各种各样的科学 打破都等在路上，说不定哪天就给你来个“农民起义” 。

　　而最主要的是，下一次计算迭代，中国极大约率会是主要的 参加者，甚至推进者 。