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周法哲的博客

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做过工,开过荒,教过书,扛过枪,当过干部仍在党,现任公司董事长。业余以探索天地人和谐之道为乐!

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(转载)未来十大创新技术  

2009-09-17 23:58:50|  分类: 科学奇闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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据美国《生活科学》杂志8月7日报道,当今世界是一个科技爆炸的时代,很多此前连想都不敢想的事情现在都已成为现实。在工厂的装配线上,机器人取代工人组装汽车等产品;在战场上,它们又与人类士兵协同作战。从驾驶汽车到驾驶飞机,微型计算机几乎已在所有领域扮演着至关重要的角色。

在最新医疗设备帮助下,外科医生得以为患者实施令人难于置信的手术。借助于研究人员在生物工程学方面取得的成果,医学的边疆不断向外延伸。有关克隆和复活灭绝动物的研究越来越引起人们的关注和警觉,一些人担忧可能出现科幻小说和影片中展现的灾难。然而,即便是最先进的科技手段仍无法解决气候变化和饥荒,或者征服一些可怕的疾病。

在地球资源不断萎缩的同时,全球人口数量却一直呈增长趋势,并由此引发了激烈的政治对抗和军事冲突。最近,美国总统奥巴马呼吁人们发扬“创新精神”,应对和战胜这些挑战。很显然,这份重担要落在科学家肩上。借助于他们在一些最为热门的研究领域取得的成果,我们能够缔造一个更为美好的明天。《生活科学》杂志将目光聚焦这些领域,并评选出未来十大意义最深远的革新技术排行榜。具体榜单如下:

1.打造人造人脑

人类大脑是一个异常复杂的组织,内有数十亿个神经细胞。虽然相关研究一直没有停止脚步,但有关大脑的很多东西仍旧是未解之迷。参与“蓝脑计划” 的研究人员宣布,计划在10年时间内研制出一个功能性人造人脑。借助于IBM公司的超级计算机“蓝色基因”,他们已经能够对一个人造老鼠大脑的部分区域进行模拟。这些模拟脑细胞已能够在没有人干涉情况下自我组织。

毫无疑问,在大脑逆向工程方面取得的成果将促使科学家创建一个用于生物医学测试的模型,进而进一步了解人类的意识。研究人员表示,人造大脑并不具备人工智能,至少目前尚无法做到这一点。

2.利用核聚变

剧烈的核聚变一直让太阳闪闪发光。科学家希望在地球上创造这种可怕的能量,并最终利用核聚变无与伦比的能源效率。位于美国国家点火设施 (NIF)的巨型激光器可以通过将能量聚焦在一个微型氢燃料小球上这种方式实现这种突破。小球能够释放出超过激光器所需的能量。其它能够产生巨大能量的可选性方式包括:利用核聚变中高温等离子体的磁约束或者所谓的冷核聚变。目前,《生活科学》杂志读者开始对可选性能量创造方式进行投票。

3.全球气候控制

阻止老天爷在奥运会期间下雨不过是气候控制所能实现的一个最微不足道的目标罢了。目前,适合007影片中恶棍实施的地球工程学计划已成为美国国家科学院、美国气象学会以及白宫科学顾问的热门话题。实现气候控制的想法包括:向大气层发射反射粒子,通过让阳光发生偏向达到为地球降温的目的;在海洋内部署大量铁,刺激狂吞碳的海藻生长。

目前,亿万富翁比尔?盖茨加入申请一项专利的行列。这项专利指的是一个用于延缓或阻止飓风的想法。具体方式是通过部署舰队搅动海洋,同时冷却为飓风提供能量的温暖海表水。气候控制技术几乎已经成为现实,并引发了人们对科学家和决策者是否愿意冒着产生副作用的风险实施气候控制计划的疑问。

4.废物再利用

借助于一系列新技术,我们产生的所有废物都可转换成可重复使用的材料。鸡毛以及其它农业生产废物能够成为塑料的未来。可生物降解塑料在海中溶解后并不会对海洋造成危害,这种优势可能促使人们将垃圾扔进大海。残羹剩饭、污水以及其它废物已开始成为美国军队以及民间一些发电厂及发动机的燃料。

虽然100%地实现可持续性可能仍旧是一项令人萎缩的挑战,但随着研究深入以及不断加大努力,我们正朝着这一目标迈进。目前,麻省理工学院的研究人员已启动“Trash Track”计划,评估纽约、西雅图和伦敦废物处理方式及成本,希望依此促使更多的人关注“绿色”事业。

5.解决人类吃饭问题

基于每个地区的政治形势和经济状况造成的复杂性,解决全球饥饿问题成为一项异常艰巨的任务,难度之高超乎我们相信。面对这种局面,科学家已采取行动保护世界上绝大多数人赖以生存的重要农作物。与此同时,研究人员继续培育不同种类的小麦、玉米以及水稻,希望在提高产量的同时,让它们对温度变化、干旱以及病虫害具有更强的抵抗力。

新信息技术可以帮助农民改进农作物生长环境和农业生产方式,保护富含营养物质的农田。实验室培育的食用肉能够帮助满足全世界日益增长的需求,但前提是人们愿意选择这种新食品。即使所有这些努力均以失败告终,我们也不必陷入绝望,因为科学家已经将数千种种子保存在“末日穹顶”以应对未来可能发生的灾难。

6.器官再生

人类并不具有肢体再生能力,但借助于越发先进的治疗手段,患者也可以修复或者完全替换受损的器官。2006年,一支英国研究小组利用脐带干细胞,成功培育出世界上第一个人造肝脏。其他研究人员则发现,心脏也拥有具备让这一器官实现再生的干细胞。澳大利亚研究发现,患者自身健康眼部干细胞可帮助他们恢复视力。利用改编基因的皮肤细胞,中国科学家成功培育出活老鼠,这一成就揭示了成熟干细胞的巨大潜力。也许在不久的将来,我们便可量身定做器官并按照自己的具体情况选择治疗手段。

7.无所不知

在将来的某一天,我们便能够对眼中所看到的一切了如指掌。在超市购物时,随便拿起一盒果汁,它的营养成分便一下子出现在我们面前。在书店浏览最新畅销书时,书页上会立即出现读者发表的评论。2009年,麻省理工学院揭开了一项类似技术的原型神秘面纱。这项技术利用网络摄像头、放映机和智能电话,将互联网上的丰富信息与真实世界连接在一起。

类似这样的便携式设备可以与植入的智能系统和标签结合在一起,创造一种“被放大的真实”。借助于这些技术,我们只需简单地站在街上凝视,便可浏览全球定位系统给出的坐标以及当地地图。进入21世纪,信息技术已经成为人类社会一个至高无上的支配者。

8.完美假肢

不久之后,美国退伍军人以及其他假肢佩戴者便可像控制天然肢体一样,轻轻松松操控他们的假手、假臂和假腿。绝大多数先进假肢往往采用智能微处理器,它们是假肢的微型大脑,负责预测佩戴者如何行走或者移动手臂。

目前,猴子和人类均已可以只依靠大脑信号控制机械臂,相关数字应用软件则为研发新型人造肢体大脑界面铺平了道路。这种技术可以改进最新式的假肢,让使用者最终可以灵活操控“卢克天行者”机械臂。

9.用90分钟环游世界

菲利亚斯?福格用了80天时间环球世界。随着相关技术的不断进步,在将来的某一天,游客可以在不到一小时之内就实现环球世界的梦想。目前,美国空军和巴西正在研制一种光动力飞机。这种飞机利用激光产生的推动力飞向天空,能够在极短时间内将乘客或者货物运至世界各地。英国和美国已开始研制能够像普通飞机一样起飞和降落的空天飞机,几年内有望试航。

10.读心术

真正的读心设备仍停留在科幻小说和科幻影片的范畴。令人产生好奇的测谎仪不过是依靠间接线索让说谎者无处藏身,而并非一种读心术。借助于大脑扫描,神经学家能够预测参与者在特定任务实验中的表现和行为,甚至可以在参与者犯错前半分钟就预言这一结果。另一项利用近红外线的技术能够发现基于大脑活动的个人喜好。所有这些技术均通过分析特定行为中的大脑活动类型,而不是破解大脑的神经系统密码。即便如此,这些技术还是让科学家与法学专家展开有关心智隐私权的论战。

(周法哲2009-9-17转自《中国电子学会简报》 2009 年第八期)

 

 

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