美《新闻周刊》评选影响未来十大发明

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【大纪元10月19日讯】科技文明预期正在改变着人类在各领域的发展,在完成人类的梦想的同时,也正解决正在发生的各种世界性灾害。据最新一期的美国《新闻周刊》杂志评选“影响未来的十大发明”名单如下:

不是真正的钻石

布莱恩特-里纳莱斯(Bryant Linares)在无意中实现了科学家多年以来始终未能实现的梦想,拥有制造世界级的钻石祖传秘方。一块金刚石,在一项意外中被制作成一块几乎完全透明,完美的四分之一克拉碳晶体,也就是钻石。

大量低质量的人造金刚石早在上世纪50年代产量已经达到80吨,并在打孔机等工业生产工具中广泛应用。然而高质量的人造钻石对于人类而言具有更重大的意义,当然这种意义并不仅仅体现在佩饰和珠宝上。

科学家们非常渴望能够生产钻石微晶片,能够解决微晶片生产中的发热问题。目前用于制造微晶片的硅晶体在200华氏度以上就会突变,而钻石则可以抗住1000华氏度的高温,并且电子可以更轻松的通过,这使得钻石微晶片上可以集成更多的电路。如果人类能够找到生产人造钻石的方法,势必会带来电子产业的一场革命。

果蝇拥有哪些能力?

加利福尼亚理工学院生物工程学教授迈克尔-迪金森(Michael Dickinson)是全球果蝇飞行力学领域的著名专家,他用超高速摄像机拍摄果蝇的翅膀的工作,力图了解这种生物如何在人类眨眼的五分之一时间内完成了转向,为果蝇的飞行建立了空气动力学模型。接着他将研究果蝇的世界虽仅仅是25X25的矩阵,却是如何在一个空旷的教室里找到一只小小的酒杯并准确的着陆在酒杯边缘的呢?

昆虫学家对于昆虫追踪气味的能力一直飞常感兴趣,很多昆虫都可以轻松的跟踪到一公里之外气味的源头。人类如果生产出具有类似能力的微型飞行器,就可以帮助警察准确的在丛林中找到失踪者。

为细胞设定程式

听起来有些像科幻小说,但在不远的将来将会成为现实。类似于电路的结构,但它并没有电子部件,而是将基因连在一起,然后将这种“基因电路”注入到活着的细菌体内。在一个典型的基因电路中,某一种化学物质后能触发某个基因扮演“开关”的角色,启动另一个基因将细菌杀死。而第二种化学物质又会触发第三个基因,它能够使第一个基因回复到关闭状态。

科学家甚至能为细胞群体设定程式,让它们围绕培养皿生长或只存活于培养皿的中心。
为细胞设定程式,其中包括人类细胞,例如科学家已经通过向细菌注入基因制造胰岛素。科学家们认为,如果为人类细胞设定程式的研究取得成果,对于医学的发展将会是巨大的促进。科学家将来可能利用干细胞建造骨骼或肝脏,而基因治疗也会更加准确。患者可以服下一种药剂打开基因“开关”,而一旦效果不好只需要服下另一种药剂关闭基因“开关”就可以了。

沿着绳子爬上太空

在15年前,太空升降机的构思还只是空想,没有火箭推动的情况下即使是一根电缆也难以进入太空。现在一种材料能够延伸到62000英里的高空,并且能够支撑自身的重量。 1991年,日本科学家年开发了一种碳纳米管,它比钢的强度要大上很多倍。因此,美国国家宇航局(NASA)已经开始研究太空升降机。

1999年物理学家布拉德利-埃德华兹(Bradley Edwards)用碳纳米管开发太空升降机。他设想采用太阳能动力的机器人在三英尺宽的碳纳米管太空升降机上以每小时120英里的速度升降,从而使向地球轨道运送材料的成本由每磅一万美元下降至100美元。爱德华兹认为这一专案在20年内就有望实现。

电脑完全驾驶

一项新技术则要使电脑成为汽车的驾驶员。这些电脑驾驶员反应迅速,能在驾驶员遇到麻烦时担负起驾驶的任务。同传统汽车一样,采用了电脑驾驶员的汽车仍然有方向盘、油门以及刹车踏板,不过它们都只同电脑晶片连接。

目前几乎所有的汽车厂商都在研究电脑驾驶的课题。电脑驾驶系统能够有效的防止汽车超速、打滑,也能防止驾驶员酒后驾车和走神,上述这些问题占到汽车事故原因的40%。此外,这种系统还能探测出即将发生的碰撞,这时它会自动接掌驾驶权。但是有专家警告,出问题的电脑也可能会干扰驾驶员。

新型记忆体晶片

通过微电极收听神经细胞之间的信号。南加州大学生物学工程师特德-博格(Ted Berge希望能够理解细胞的语言,因为他正在设计一种新型电脑晶片,希望有一天能够支援大脑的记忆库。

最先受益的将是中风、阿尔茨海默氏病以及其他身体疾病的患者。在从事类比神经细胞工作10多年后,博格设计的电脑程式已经能够部分模仿神经细胞的行为,他还设计了晶片专门来运行这些程式。今年博格展示了一个可以取代老鼠神经回路中的脑细胞的晶片,他希望三年内能在活老鼠身上测试这种晶片,最终则要在人脑中测试。

突变的DNA太空作物

如垒球大小的番茄,垒球棒那麽长的黄瓜。是采用曾经发射到太空的作物种子,这些种子在太空期间长期暴露在如失重、粒子辐射以及亚原子等七种外太空条件下。中国科学家并不能明确解释太空到底以何种方式改变了种子的DNA。

这些种子回到地球后,科学家们按照体型、外观和营养等特性对它们进行了细致的筛选,并且培育出了性状稳定的下一代。越来越多的中国公司加入到了太空作物的研发上来,它们的最终目的就是提升农作物的产量,让有限的土地养活更多的人。

塑胶会发光

康桥大学的里查德-弗兰德(Richard Friend)正在研究塑胶新的用途,它可能给电子产业带来一场革命。弗兰德在上世纪八十年代和九十年代就发现塑胶可以用于制造晶片的基本元件电晶体以及发光二极体,当电流通过它的表面时就会发光。目前,弗兰德已经研发出了可以用于几乎所有电子产品的超轻薄、明亮、廉价以及灵活的电子萤幕。他现在正在研发一种新型材料,这种物质甚至能够喷涂在墙上,随天气变化而改变颜色。

可以折叠的电子书未来几年就会出现,塑胶晶片能够在任何可变形表面上印刷,通用电气正与美国能源部合作开发能照亮整间屋子的可折叠塑胶薄片。弗伦德认为,未来的手机、电视、手表、电脑内将会广泛的使用廉价的塑胶晶片。

超轻型汽车

目前燃料使用,只有1%的汽油用于运送乘客,其余都用于驱动汽车本身运动。混合动力汽车能够将每升汽油的行使公里数提高一倍,但是要进一步提高能源的使用效率,就是解决传统汽车重量。使用碳纤维的汽车能减轻重量一半以上,因而燃油的效率也将提高一倍,也就是说使用同等重量的燃油可以运行以前两倍的距离。这种材料已经用于制造网球拍和高尔夫球球棒,下一代飞机也计划使用这种材料。

要生产高强度的汽车零件,能在发生碰撞时保护乘客,同时又要保证生产成本很低能大规模量产。碳纤维汽车在碰撞后应该能保护乘客,因为材料会破碎成很小的碎片,从而减缓了撞击,这也是减轻汽车重量的好处之一。德国的宝马开发出了在平面上铺砌纤维然后建成三维零件的自动化方法,但是材料的成本仍然是钢铁的两倍。

新诺亚方舟

今年初第一批居民住进一种水陆两栖房屋。这种房屋采用了木框架结构,底部是一间混凝土地下室,这种房屋最大的特点是可以附在水面上,而且由于重量均衡,这种房屋不会在水面上翻倒,由于固定在一个位置,它不会随波浪漂走。此外,水电都是通过可折弯的管道送入房间,居民不必因洪水而逃离家园了。

这种水路两栖的房屋看起来没有应用到太多的尖端技术,不过它却可能解决一个全球性问题。随着冰川融化海平面上涨,洪水的问题将会更加严重。据联合国预测,2050年以前,将有20亿人面临洪水威胁,届时这种水木两栖房屋也许会成为新的诺亚方舟。@(http://www.dajiyuan.com)

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