还记得80年代的喜剧科幻电影Innerspace吗？尽管我们离在身体内部发射潜艇还有很长的路要走，但工程上的进步使得制造计算机变得如此之小，以至于将它们嵌入活体组织已不再是科幻作家的想象。事实上，自从英国科学家凯文·沃里克(KevinWarwick)第一次将一台硅RFID发射机植入他的手臂中，远程控制门、灯和其他设备中的电脑已经过去了20年。然后，他更进一步，将这个装置与他自己的神经系统连接起来，以控制一只机器人手臂，并给自己取了个绰号“半机器人船长”。
虽然这不是每天的头条新闻，但是微型计算机技术的发展速度并没有减缓，我偶尔也会对一些新的发展感到惊讶。
例如，今年早些时候，由电气和计算机工程教授DavidBlaauw领导的密歇根大学的一个团队使用了公司为构建世界上最小的计算机而构建的节能处理器。
这台设备的侧面只有0.3毫米，只有之前记录保持者的十分之一，这是一台太阳能电脑，大小不超过一粒盐。由于温度和压力传感器可以安装在新设备中，Blaauw的团队设想，在其他应用中，它可以植入肿瘤，以确定它们是否在化疗后收缩。(研究表明，肿瘤的温度可能略高于健康组织。)
虽然微型计算机的发展令人兴奋，但仍存在障碍，无法在卫生和其他部门广泛部署。最大的问题之一是制造足够小的电池来为这些设备供电。随着电池体积的减小，它们储存的能量也急剧减少。微型计算机所需的电池比传统的小型电池要小得多，这些电池用于给心脏起搏器和耳蜗植入物等其他设备提供能量-而且，Blaauw说，它们的容量可能要少一千倍。
一种可能的解决方案是为设备寻找经常充电的方法。例如，红外线光束可以远程给植入在实验室老鼠体内的传感器充电。科学家们也在研究如何利用热电收集技术为微型计算机制造电能，尽管他们还没有在如此小的规模上取得成功。为了后一种方法的工作，需要有一个温差之间的两个表面的设备，但新的微型计算机是如此小，很难使任何一个部分比其他任何一个。其他仍在调查中的方法包括利用葡萄糖分子作为动力源。
一种有效的解决方案是简单地保存小容量的能量，可以存储在一个微小的电池上。Blaauw和他的团队已经认识到，他们只需要周期性地唤醒计算机进行计算，然后再让它们入睡，就可以大大降低功耗。
除了最大限度地延长微型计算机睡觉的时间外，工程师们还可以通过减少电脑在清醒时消耗的电量来减少耗电量。Blaauw和他的团队能够通过修改他们使用的晶体管、缩小一些电路的尺寸以及进行一些电路优化，从而将其计算机的静息功耗降低到无限小的30微微瓦(300万亿瓦)。
小型计算机的体积小和功耗降低，当然，如果它们收集的数据不能正确地交流的话，那就没有什么意义了。这一过程也必须由Blaauw和他的团队进行修改，以尽可能少地消耗电力。通过打开无线电天线，使发射脉冲只持续几十亿分之一秒，计算机就可以在不消耗太多能量的情况下使自己为人所知。Blaauw说：“为了让收音机能被听到，它必须大声尖叫。”“本质上我们所做的，不是一直在尖叫，我们只是尖叫一个短暂的点。”
如果像Blaauw这样的团队能够克服技术障碍，那么有一天，微型计算机将不仅仅是肿瘤检测的革命。例如，来自密歇根大学密歇根微Mote(M3)计划的CubeWorks公司开发了一套联网微型传感器系统，可以嵌入到我们每天使用的对象中，比如智能家居系统、风电场和监测血糖水平的设备，然后连接到物联网(物联网)。在太阳的驱动下，这些计算机可以收集有关环境温度和压力的信息，还可以拍摄数字图像并跟踪给定区域内的运动。有一天，像这样的系统可能会改变我们与一切事物的互动方式，从我们居住的建筑物到我们穿的衣服。
尽管我们仍无法在体内发射潜水艇，但毫米大小的计算机很可能在未来十年内上市，并开始对世界产生重大影响。