美《新聞周刊》評選影響未來十大發明

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【大紀元10月19日訊】科技文明預期正在改變著人類在各領域的發展,在完成人類的夢想的同時,也正解決正在發生的各種世界性災害。據最新一期的美國《新聞周刊》雜誌評選「影響未來的十大發明」名單如下:

不是真正的鑽石

布萊恩特-裏納萊斯(Bryant Linares)在無意中實現了科學家多年以來始終未能實現的夢想,擁有製造世界級的鑽石祖傳秘方。一塊金剛石,在一項意外中被製作成一塊幾乎完全透明,完美的四分之一克拉碳晶體,也就是鑽石。

大量低質量的人造金剛石早在上世紀50年代産量已經達到80噸,並在打孔機等工業生産工具中廣泛應用。然而高質量的人造鑽石對於人類而言具有更重大的意義,當然這種意義並不僅僅體現在佩飾和珠寶上。

科學家們非常渴望能夠生産鑽石微晶片,能夠解決微晶片生産中的發熱問題。目前用於製造微晶片的矽晶體在200華氏度以上就會突變,而鑽石則可以抗住1000華氏度的高溫,並且電子可以更輕鬆的通過,這使得鑽石微晶片上可以集成更多的電路。如果人類能夠找到生産人造鑽石的方法,勢必會帶來電子産業的一場革命。

果蠅擁有哪些能力?

加利福尼亞理工學院生物工程學教授邁克爾-迪金森(Michael Dickinson)是全毬果蠅飛行力學領域的著名專家,他用超高速攝像機拍攝果蠅的翅膀的工作,力圖瞭解這種生物如何在人類眨眼的五分之一時間內完成了轉向,爲果蠅的飛行建立了空氣動力學模型。接著他將研究果蠅的世界雖僅僅是25X25的矩陣,卻是如何在一個空曠的教室裏找到一隻小小的酒杯並準確的著陸在酒杯邊緣的呢?

昆蟲學家對於昆蟲追蹤氣味的能力一直飛常感興趣,很多昆蟲都可以輕鬆的跟蹤到一公里之外氣味的源頭。人類如果生産出具有類似能力的微型飛行器,就可以幫助警察準確的在叢林中找到失蹤者。

爲細胞設定程式

聽起來有些像科幻小說,但在不遠的將來將會成爲現實。類似於電路的結構,但它並沒有電子部件,而是將基因連在一起,然後將這種“基因電路”注入到活著的細菌體內。在一個典型的基因電路中,某一種化學物質後能觸發某個基因扮演“開關”的角色,啓動另一個基因將細菌殺死。而第二種化學物質又會觸發第三個基因,它能夠使第一個基因回復到關閉狀態。

科學家甚至能爲細胞群體設定程式,讓它們圍繞培養皿生長或只存活於培養皿的中心。
爲細胞設定程式,其中包括人類細胞,例如科學家已經通過向細菌注入基因製造胰島素。科學家們認爲,如果爲人類細胞設定程式的研究取得成果,對於醫學的發展將會是巨大的促進。科學家將來可能利用幹細胞建造骨骼或肝臟,而基因治療也會更加準確。患者可以服下一種藥劑打開基因“開關”,而一旦效果不好只需要服下另一種藥劑關閉基因“開關”就可以了。

沿著繩子爬上太空

在15年前,太空升降機的構思還只是空想,沒有火箭推動的情況下即使是一根電纜也難以進入太空。現在一種材料能夠延伸到62000英里的高空,並且能夠支撐自身的重量。 1991年,日本科學家年開發了一種碳納米管,它比鋼的強度要大上很多倍。因此,美國國家宇航局(NASA)已經開始研究太空升降機。

1999年物理學家布拉德利-埃德華茲(Bradley Edwards)用碳納米管開發太空升降機。他設想採用太陽能動力的機器人在三英尺寬的碳納米管太空升降機上以每小時120英里的速度升降,從而使向地球軌道運送材料的成本由每磅一萬美元下降至100美元。愛德華茲認爲這一專案在20年內就有望實現。

電腦完全駕駛

一項新技術則要使電腦成爲汽車的駕駛員。這些電腦駕駛員反應迅速,能在駕駛員遇到麻煩時擔負起駕駛的任務。同傳統汽車一樣,採用了電腦駕駛員的汽車仍然有方向盤、油門以及刹車踏板,不過它們都只同電腦晶片連接。

目前幾乎所有的汽車廠商都在研究電腦駕駛的課題。電腦駕駛系統能夠有效的防止汽車超速、打滑,也能防止駕駛員酒後駕車和走神,上述這些問題占到汽車事故原因的40%。此外,這種系統還能探測出即將發生的碰撞,這時它會自動接掌駕駛權。但是有專家警告,出問題的電腦也可能會干擾駕駛員。

新型記憶體晶片

通過微電極收聽神經細胞之間的信號。南加州大學生物學工程師特德-博格(Ted Berge希望能夠理解細胞的語言,因爲他正在設計一種新型電腦晶片,希望有一天能夠支援大腦的記憶庫。

最先受益的將是中風、阿爾茨海默氏病以及其他身體疾病的患者。在從事類比神經細胞工作10多年後,博格設計的電腦程式已經能夠部分模仿神經細胞的行爲,他還設計了晶片專門來運行這些程式。今年博格展示了一個可以取代老鼠神經回路中的腦細胞的晶片,他希望三年內能在活老鼠身上測試這種晶片,最終則要在人腦中測試。

突變的DNA太空作物

如壘球大小的番茄,壘球棒那麽長的黃瓜。是採用曾經發射到太空的作物種子,這些種子在太空期間長期暴露在如失重、粒子輻射以及亞原子等七種外太空條件下。中國科學家並不能明確解釋太空到底以何種方式改變了種子的DNA。

這些種子回到地球後,科學家們按照體型、外觀和營養等特性對它們進行了細緻的篩選,並且培育出了性狀穩定的下一代。越來越多的中國公司加入到了太空作物的研發上來,它們的最終目的就是提升農作物的産量,讓有限的土地養活更多的人。

塑膠會發光

康橋大學的裏查德-弗蘭德(Richard Friend)正在研究塑膠新的用途,它可能給電子産業帶來一場革命。弗蘭德在上世紀八十年代和九十年代就發現塑膠可以用於製造晶片的基本元件電晶體以及發光二極體,當電流通過它的表面時就會發光。目前,弗蘭德已經研發出了可以用於幾乎所有電子産品的超輕薄、明亮、廉價以及靈活的電子螢幕。他現在正在研發一種新型材料,這種物質甚至能夠噴塗在牆上,隨天氣變化而改變顔色。

可以折疊的電子書未來幾年就會出現,塑膠晶片能夠在任何可變形表面上印刷,通用電氣正與美國能源部合作開發能照亮整間屋子的可折疊塑膠薄片。弗倫德認爲,未來的手機、電視、手錶、電腦內將會廣泛的使用廉價的塑膠晶片。

超輕型汽車

目前燃料使用,只有1%的汽油用於運送乘客,其餘都用於驅動汽車本身運動。混合動力汽車能夠將每升汽油的行使公里數提高一倍,但是要進一步提高能源的使用效率,就是解決傳統汽車重量。使用碳纖維的汽車能減輕重量一半以上,因而燃油的效率也將提高一倍,也就是說使用同等重量的燃油可以運行以前兩倍的距離。這種材料已經用於製造網球拍和高爾夫球球棒,下一代飛機也計劃使用這種材料。

要生產高強度的汽車零件,能在發生碰撞時保護乘客,同時又要保證生産成本很低能大規模量産。碳纖維汽車在碰撞後應該能保護乘客,因爲材料會破碎成很小的碎片,從而減緩了撞擊,這也是減輕汽車重量的好處之一。德國的寶馬開發出了在平面上鋪砌纖維然後建成三維零件的自動化方法,但是材料的成本仍然是鋼鐵的兩倍。

新諾亞方舟

今年初第一批居民住進一種水陸兩栖房屋。這種房屋採用了木框架結構,底部是一間混凝土地下室,這種房屋最大的特點是可以附在水面上,而且由於重量均衡,這種房屋不會在水面上翻倒,由於固定在一個位置,它不會隨波浪漂走。此外,水電都是通過可折彎的管道送入房間,居民不必因洪水而逃離家園了。

這種水路兩栖的房屋看起來沒有應用到太多的尖端技術,不過它卻可能解決一個全球性問題。隨著冰川融化海平面上漲,洪水的問題將會更加嚴重。據聯合國預測,2050年以前,將有20億人面臨洪水威脅,屆時這種水木兩栖房屋也許會成爲新的諾亞方舟。@(http://www.dajiyuan.com)

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