十大奇思妙想将改变世界

【英国《焦点》月刊9月号文章】题:十个主意将改变世界

1.情绪感应电视  这一天上班很难熬。回到家,你需要看点好玩儿的提升一下情绪。充满挫折地选了20分钟台以后,你终于找到要找的节目,可以踏踏实实地看了。

但是,如果电视感觉到你的情绪并且立即为你选个合适的节目如何?这一切所需的只是能觉察你姿势和面部表情的内置摄像头,使电视搜索储存在家庭娱乐“云”(已经做过调整,适应你的观看口味)的成千上万个节目。

2.量子计算机  微型芯片上的晶体管数量自20世纪50年代以来几乎每两年增加一倍:这种趋势称作摩尔定律。但是,晶体管的微型化却有限度。因此,量子计算机可能最终进一步提高处理速度。

量子力学告诉我们,原子可以同时处于两种状态。这意味着与如今计算机里为信息编码的简单的“1”和“0”不同,原子尺寸的处理器可以同时储存并处理“1”和“0”。这种能力将使超高速的量子计算机同时解决问题,大大提高处理速度。

加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的一个科学家团队最近宣布创造出一个量子芯片,他们认为这个芯片日后可以升级解决现实问题。

3.意识测量仪  千百年来,我们一直在试图理解到底是什么使我们成为人类。答案就藏在脊髓顶端那团果冻似的灰白色物质里。脑电图和功能性核磁共振成像已经让我们隐约看见活动中的大脑是什么样子,但我们仍然不理解意识。

牛津大学教授马库斯·杜索托伊说:“这有点像望远镜发明出来的时候,人们开始看到周边环境以外的地方。但是,我们需要在理解大脑活动方面有某种飞跃才能创造出确定意识的机器。这大概需要15至20年。”

4.终止老龄化  想象一下,如果我们可以停止生物钟,甚至把它拨回去。老龄化是体内缺陷的积聚,这些缺陷破坏身体的功能,导致与年龄有关的疾病。为让人们在任何年龄都像年轻人那么健康,SENS基金会的首席科学家奥布里·德格雷博士提出“可忽略衰老工程战略”(SENS)。

他的一个目标是阻止线粒体(细胞的发电站)退化,从而使免疫系统不再充斥着对新感染没有反应的细胞。此外还有细胞损失的问题。有些人类细胞,比如心肌和附着在骨骼上的肌肉细胞,要么死后不能替代,要么就替代速度很慢。干细胞治疗目前是取代这些细胞的首要选择。

5.碳捕捉  300年来的砍伐、燃烧和耕种向大气中释放多达2500亿吨碳。我们需要把未来的碳排放减至最低。

一种办法是“碳隔离”,把二氧化碳锁在地下。但要把二氧化碳用压力注入地下即昂贵又耗能。

另一种选择是创造“生物炭”,这涉及到在没有氧气的情况下燃烧植物和动物废料——这个过程称作高温分解。生物炭和炭完全一样,只是它不被用作燃料。关键在于,生物炭是碳的矿物化形式,不会腐烂,也不会向大气中释放二氧化碳,而是成千上万年都锁定在土壤中。

6.普适计算  从信用卡到宠物狗,我们周围的一切都埋有电子标签。我们已经看到配备能监测我们健康情况的传感器的智能服装,智能建筑材料则监测摩天大楼。

这是普适计算(即信息处理融入日常生活的方方面面)的第一阶段。但是,如果这些各不相同的装置可以通信呢?你的冰箱可以给你的电话发信号,让你知道没有牛奶了；或者你的汽车在你发生撞车后与紧急服务部门联络。据说,这样的技术进步将在今后10年发生。

下一步则是把人和机器合并起来,这样我们就可以成为网络的一部分。

7.3D印刷  想象一下,你能印出小孩的鞋子。每次他们蹿个儿的时候,你只需把旧鞋子丢进碎纸机,把新鞋子印出来。因为有3D印刷机,这并不遥远。

你从计算机下载一种设计,然后用3D印刷机打印,一层一层把鞋子做起来。这是一个缓慢的过程,因为每出来一毫米厚都必须等待几分钟,硬了以后再印下一毫米。一个25毫米厚的物体可能需要印刷12小时。

到目前为止,3D印刷主要局限于工业工程,因为它很慢,而且很贵。

8.粒子加速器治癌症粒子  加速器最著名的应用是法瑞边境地下深处的大型强子对撞机。但是,高能粒子束也可用于癌症治疗。

放疗是向癌细胞发射X射线,但射线也影响到周围的健康组织。现在,一些研究开始利用粒子加速器产生质子束或碳离子束,破坏癌细胞的DNA,导致其死亡。这些粒子束可以对准特定的点,减小对周围组织的伤害,因此可以使用更高的剂量。

9.人造可编程物质  《终结者2》里的变形液态金属暗杀者或许并不算太牵强。目前正在实验室里研制的“原细胞”并非由金属制成,也不是为邪恶目的开发,它可以感应、改变并四处移动,并且彼此结合形成各类物体。

原细胞是实验室中结合多种分子创造的微小结构。在某些方面,它们的行为就像活的细胞——可能向光移动或向彼此移动。但是,它们没有生命。原细胞利用不同的分子成分,可以实施不同功能。比如,有些可以形成建筑结构的一部分,吸收二氧化碳。

10.人机合并  把皮肤移植到金属上并非易事。但是,伦敦大学学院的研究人员一直在研究鹿角以寻找帮助。他们发现,皮肤组织的长纤维嵌在多孔的鹿角骨上,牢牢固定。这确保皮肤严丝合缝地包着角,减少感染的风险。

假肢通常接在或系在截肢者的残肢上。走路时,运动导致残肢与假肢摩擦发炎,而且炎症会恶化。新技术把钛棒固定在骨胳上,假肢则附在钛棒上。研究人员利用从鹿角上面学到的东西,让钛棒表面布满小孔,从而使截肢者的皮肤紧紧包在周围。

这只是“生物电子力学”领域的一个例子。这种科学的重点是融合生物学、力学和电子学,服务于截肢患者。

科学家说,最终,人们甚至可能选择用仿生学四肢代替天然的四肢,成为半机器人。