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緊跟技術進步的腳印

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:34:18 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會

   《技術評論》評出2010年10項方興未艾的技術。實時搜索、社會化電視、綠色水泥等榜上有名。

      新視野

      美國《技術評論》雜誌每年都會評選出10項可能改變世界麵貌的新興技術。今年,榜上有名的包括實時搜索、社會化電視、綠色水泥等等,其中有些技術可能剛剛“小荷才露尖尖角”,比如“雙效抗體”等;另外一些技術已經成為業界人士腦海中的熱門詞彙,比如雲計算。無論如何,這些技術必將會在2010年的世界“攪動一池春水”,有望讓我們的生活更加健康和美好。

  手機三維

  1.實時搜索——社交網絡正刷新搜尋信息的方式

  實時搜索

  時下,以推特(Twitter)為代表的實時網絡成為互聯網最熱門的應用領域之一,正是基於網民對新興資訊速度和實時性的更高要求,搜索引擎領域應需而動,“實時搜索(Real Time Search)”概念應運而生。以穀歌為代表的國外搜索巨頭相繼推出了相應服務。

  穀歌表示,網絡上每天都會產生出超過10億條的即時信息,而此前著重於“曆史搜索”的技術難以及時捕獲最新信息。鑒於此,穀歌1月1日推出了“實時搜索”服務,力爭在海量信息中,為用戶提供某個時刻他最需要的信息,用戶不僅可以獲得來自各類社交博客、微博和新聞報道的第一手谘詢,還能通過智能手機攝像頭拍攝的照片來按需搜索,網絡環境也因此變得更便捷、簡單。

  微軟公司搜索技術中心的負責人肖恩•薩切特則認為“實時搜索”這種說法太局限,他表示,微軟公司的“必應”搜索服務不僅可以從社交網站過濾出用戶所需要的數據,而且也能夠將這些數據進行擴展,最終,通過人們鍵入的關鍵字,“必應”將會為人們提供一對一的交流。

  2.社會化電視——通過社交網絡重建電視觀眾群

  社會化電視

  雖sui然ran近jin年nian來lai實shi時shi電dian視shi節jie目mu的de收shou視shi率lv有you逐zhu年nian下xia降jiang的de趨qu勢shi,但dan是shi諸zhu如ru冬dong奧ao運yun和he格ge萊lai美mei音yin樂le頒ban獎jiang典dian禮li等deng重zhong大da事shi件jian卻que吸xi引yin了le越yue來lai越yue多duo的de觀guan眾zhong,出chu現xian了le比bi之zhi前qian更geng多duo的de新xin聞wen和he評ping論lun。電dian視shi業ye正zheng在zai慢man慢man複fu蘇su,這zhe或huo許xu可ke以yi歸gui結jie於yu一yi些xie新xin的de“觀看”方式的誕生:人們在觀看電視節目的同時,還使用智能手機或筆記本電腦來傳輸文本、發送推特信息、實時提供明星的緋聞逸事等。

  麻省理工學院電子研究實驗室的特邀科學家瑪麗-喬斯•蒙特佩蒂已經花了好幾年的時間研究“社會化電視”(Social TV)——把促進電視節目質量的“社會化網絡”和更加被動的傳統電視收視習慣進行無縫連接。這樣做的目標是:使看電視成為不同地方的觀眾們能夠相互分享和討論,並且讓每個觀眾能更快地找到他們想要看的節目。

  蒙特佩蒂希望將不同的通訊係統連接在一起,尤其是將手機和寬帶服務連接在一起,來創造一種優雅的用戶體驗。她正在同英國電信(BT)公司著手研發這套係統,BT向英國和愛爾蘭的1500萬人(其中一半是數字電視的訂戶)提供寬帶連接服務。

  去年年底,蒙特佩蒂展示了一套非常有趣的係統原型:一個中央數據庫將YouTube等deng視shi頻pin網wang站zhan上shang的de視shi頻pin集ji中zhong在zai一yi起qi,讓rang社she交jiao網wang絡luo的de用yong戶hu分fen享xiang特te定ding的de數shu據ju,然ran後hou將jiang視shi頻pin傳chuan送song到dao用yong戶hu的de電dian視shi機ji上shang,讓rang用yong戶hu能neng夠gou通tong過guo手shou機ji發fa送song評ping論lun並bing且qie對dui電dian視shi節jie目mu進jin行xing評ping級ji。這zhe種zhong應ying用yong程cheng序xu也ye讓rang用yong戶hu告gao訴su網wang絡luo,他ta們men希xi望wang什shen麼me程cheng序xu出chu現xian在zai其qi電dian視shi上shang。

  liru,ruguoyonghudemougepengyouxiangtatuijianlemougeshipin,yonghuyetongyijieshou,zhegeshipinjianghuizaimougezhidingdeshijianchuxianzaiyonghudedianshipingmushang。chulekaolvdaoshangyeyinsuwai,mengtepeidiyexiwangshehuihuadianshiwangzhanbangzhuxiangjuyaoyuandepengyouhejiarenbaochimiqiedelianxi,tihui“海內存知己,天涯若比鄰”的感覺。

  今年2月,蒙特佩蒂的團隊向BT公司提交了該係統的精簡版本。BT公司大學戰略研究部門的負責人傑夫•帕特摩爾說,這樣的一套係統可能將於今年橫空出世。蒙特佩蒂正急切等著美國部署社會化電視網站。

  3.移動3D——智能手機將成為三維市場的主流

  《阿凡達》使3D電影方興未艾。澳大利亞的動態數碼景深公司(DDD)正在將3D帶到智能手機和其他移動設備上。

  三星B710手機看起來像是一款典型的傳統智能手機,但是一旦將屏幕從豎屏轉為橫屏時,不可思議的事情發生了:屏幕上的圖像由2D變成了3D。這種景深感效果是由DDD的首席技術官朱利恩•弗拉克發明的,該技術有望解決3D領域的最大瓶頸,力爭能夠做到不戴特殊眼鏡就可享受觀看3D節目的樂趣。

  弗拉克發明軟件的工作原理是通過估算各種物體的景深而將2D視頻合成3D場chang景jing,比bi如ru將jiang最zui上shang層ceng的de天tian空kong和he遠yuan處chu的de背bei景jing結jie合he在zai一yi起qi。接jie著zhe,它ta會hui持chi續xu不bu斷duan地di將jiang很hen多duo差cha別bie很hen小xiao的de圖tu像xiang疊die加jia在zai一yi起qi並bing呈cheng現xian給gei觀guan眾zhong,從cong而er使shi其qi在zai大da腦nao中zhong產chan生sheng景jing深shen感gan,從cong而er獲huo得de3D體驗。

  這項技術將會運用在已經開始被大肆炒作的3Ddianshijishang,danshizuishiheshiyongzhexiangjishudeduixiangzefeizhinengshoujimoshu,yinweigaijishudeshijiaofanweijiaoxiao,shoujiyonghugengbianyuxuanzezuijiaguankanjiaodu,zheyeshiweishenmeshoujiduomeitishebeinenggouqiangzhanxianji,yinling3D技術成為主流的原因。市場調研機構DisplaySearch最近預測,到2018年,全球將會有7100萬這樣的移動設備。

  而弗拉克認為,此項技術現在最好的應用應該是在遊戲領域。DDD已經發布了軟件,讓遊戲在計算機上呈現3D效果,該公司也希望在兩年內為移動設備裝配同樣的軟件。

  這套軟件是一個類似於手機遊戲和視頻的應用程序,將會促進3D屏幕遍地開花,同時也為下一代令人震驚的交互接口和應用程序的研發奠定基礎,就像手機上的2D屏幕催生了一些基於觸摸的界麵和擴展現世技術的發展。

  4.綠色水泥:將二氧化碳固化在水泥中

  幹細胞研究

  英國《衛報》去年公布的數據顯示,全世界每年生產20億噸水泥,每生產1噸普通水泥,就釋放出近1噸二氧化碳。水泥的生產占據了世界二氧化碳排放量的5%,超過整個航空業的年排放量。並且,人們對水泥的需求量還直線上升,法國農業信貸銀行的一份報告預測,到2020 年,全球水泥需求量將比現在增加50%。

  就在各國麵對水泥引發的環保問題一籌莫展的時候,英國Novacem公司應運而生,它由英國帝國理工學院創辦,由該學校畢業的博士生尼克勞斯•瓦拉斯普魯斯擔任首席科學家。瓦拉斯普魯斯表示,該公司致力於研發不同的材料,以替代傳統的波特蘭水泥(即普通水泥)的原料。

  瓦拉斯普魯斯表示:“我們生產的水泥獨特之處在於,它是碳負性的。在生產過程中,它排放出的二氧化碳遠遠小於它在被使用時吸收的空氣中二氧化碳量。”去年1月份,英國一年一度的Rushlight Award揭曉,該獎項旨在鼓勵當年在英國和愛爾蘭最出色的科技發明。Novacem公司憑借“綠色水泥”榮膺此項大獎。

  瓦(wa)拉(la)斯(si)普(pu)魯(lu)斯(si)的(de)綠(lv)色(se)水(shui)泥(ni)采(cai)用(yong)鎂(mei)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)取(qu)代(dai)先(xian)前(qian)的(de)基(ji)礎(chu)原(yuan)料(liao)石(shi)灰(hui)岩(yan)。瓦(wa)拉(la)斯(si)普(pu)魯(lu)斯(si)表(biao)示(shi),鎂(mei)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)不(bu)僅(jin)在(zai)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)比(bi)標(biao)準(zhun)水(shui)泥(ni)需(xu)要(yao)的(de)熱(re)量(liang)少(shao),而(er)且(qie)在(zai)硬(ying)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)還(hai)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)吸(xi)收(shou)空(kong)氣(qi)中(zhong)大(da)量(liang)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan),這(zhe)使(shi)得(de)生(sheng)產(chan)總(zong)體(ti)上(shang)是(shi)“碳負性”。Novacem公司表示,這種水泥產品在整個生命周期中每噸可吸收0.6噸的二氧化碳,而且,它在加熱時需要的溫度也相對不高,大約需要650攝氏度。Novacem公司也對其使用加熱時不釋放二氧化碳的鎂矽酸鹽申請了專利。

  Novacem公司打算同英國最大的私人建築公司萊恩•奧羅克公司合作,嚐試著讓該行業更多地使用“綠色水泥”。在2011年,該公司將收到150萬美元的資助,其中一部分來自英國皇家學會,Novacem公司計劃建造一個新的試驗工廠來製造其最新式的水泥。

  其他新興公司也在嚐試不同的方法減少水泥的碳足跡,包括位於美國加州的Calera公司,該公司於2008年提出了一種新的水泥生產理念:工廠通過二氧化碳提供的熱量來維持生產,這樣一種環保節約型生產水泥體係理論甫一出現便廣受人們的關注,該工廠於1908年8月份在加利福尼亞建立了第一個示範點,向外界推廣該生產體係理念。最近,該公司收到了大約5000萬美元的風險投資。

  5.改造幹細胞

  綠色水泥

  美國威斯康星大學麥迪遜分校醫學與公共衛生院教授詹姆斯•湯姆森實驗室於1998年首次成功培養出了人類胚胎幹細胞,該實驗室也於2007年與其他研究人員同時製造出了人類誘導性多功能幹細胞。湯姆森手中的小塑料瓶中裝著超過15yigexinzangxibao,zhexiexibaoyoutangmusencanyuchuangbandexibaodongligongsipeiyu,zhexiexibaolaiziyuyizhongxindeganxibao。tangmusenrenwei,zhezhongganxibaonenggougaijinrenleidejibingyanjiubingqiegaibianwomendeyaowuyanfaheyaowuceshimoshi。

  2007年,日本京都大學的山中伸彌團隊和湯姆森/俞君英團隊,通過插入4個特定基因,第一次成功地將普普通通的人體皮膚細胞直接改造為功能與胚胎幹細胞類似的“誘導多能幹細胞(iPS)”。得到的iPS細胞具有胚胎幹細胞的兩個確定的特征:能夠不斷地自我複製;能(neng)夠(gou)如(ru)變(bian)色(se)龍(long)一(yi)般(ban)變(bian)身(shen)為(wei)人(ren)體(ti)內(nei)的(de)任(ren)何(he)細(xi)胞(bao)類(lei)型(xing)。因(yin)為(wei),該(gai)方(fang)法(fa)沒(mei)有(you)使(shi)用(yong)人(ren)類(lei)的(de)胚(pei)胎(tai)幹(gan)細(xi)胞(bao),有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)了(le)複(fu)製(zhi)或(huo)摧(cui)毀(hui)胚(pei)胎(tai)的(de)道(dao)德(de)爭(zheng)議(yi),同(tong)時(shi)可(ke)能(neng)達(da)到(dao)與(yu)胚(pei)胎(tai)幹(gan)細(xi)胞(bao)相(xiang)同(tong)的(de)醫(yi)療(liao)效(xiao)力(li)。

  關於iPS細胞的喜訊次第傳來,科學家們也相信,iPSxibaoheganxibaonenggoutidairenleishousunhuozheyouquexiandeshentizuzhi。danshi,tangmusenrenwei,tamenzuizhongyaodegongxianjiangshiweirenleifazhanhejibingyanjiutigongqiansuoweiyoudechuangkou。kexuejianenggoushiyonglihuangezhongbutongbingzheng(包括糖尿病)的de病bing人ren的de細xi胞bao來lai製zhi造zao幹gan細xi胞bao,並bing且qie誘you導dao這zhe些xie細xi胞bao變bian成cheng因yin為wei疾ji病bing而er遭zao到dao破po壞huai的de細xi胞bao,這zhe或huo許xu會hui讓rang研yan究jiu人ren員yuan更geng好hao地di防fang患huan於yu未wei然ran,在zai疾ji病bing初chu露lu端duan倪ni時shi檢jian測ce到dao疾ji病bing,並bing且qie追zhui蹤zong讓rang其qi扭niu曲qu的de分fen子zi過guo程cheng。

  從近一點來說,iPS細(xi)胞(bao)能(neng)夠(gou)徹(che)底(di)變(bian)革(ge)藥(yao)物(wu)的(de)有(you)毒(du)測(ce)試(shi),湯(tang)姆(mu)森(sen)表(biao)示(shi),這(zhe)些(xie)細(xi)胞(bao)可(ke)以(yi)無(wu)限(xian)量(liang)地(di)為(wei)人(ren)類(lei)提(ti)供(gong)各(ge)個(ge)身(shen)體(ti)器(qi)官(guan)。細(xi)胞(bao)動(dong)力(li)公(gong)司(si)也(ye)在(zai)努(nu)力(li)擴(kuo)展(zhan)幹(gan)細(xi)胞(bao)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。該(gai)公(gong)司(si)出(chu)售(shou)由(you)其(qi)iPS產生的心髒肌肉細胞給總部位於瑞士的製藥巨頭羅氏(Roche)gongsi,luoshigongsishiyongzhexiexibaolaijianceyaowudefuzuoyongyishaixuanshiyanyaowu。tangmusenxiwang,zhexiexibaojiangbangzhujieluyaowuyanfaguochengchuqichuxiandewenti,yijieshengyanjiuheceshisuoxuyaodedaliangchengben。

  例如,iPS產(chan)生(sheng)的(de)心(xin)髒(zang)細(xi)胞(bao)會(hui)在(zai)盤(pan)子(zi)中(zhong)跳(tiao)動(dong),科(ke)學(xue)家(jia)能(neng)夠(gou)探(tan)測(ce)哪(na)個(ge)藥(yao)物(wu)改(gai)變(bian)了(le)心(xin)髒(zang)的(de)韻(yun)律(lv)。科(ke)學(xue)家(jia)也(ye)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)細(xi)胞(bao)在(zai)分(fen)子(zi)層(ceng)麵(mian)研(yan)究(jiu)心(xin)髒(zang)的(de)功(gong)能(neng)如(ru)何(he)。並(bing)且(qie),細(xi)胞(bao)動(dong)力(li)公(gong)司(si)也(ye)正(zheng)在(zai)研(yan)究(jiu)其(qi)他(ta)類(lei)型(xing)的(de)細(xi)胞(bao),包(bao)括(kuo)大(da)腦(nao)和(he)肝(gan)髒(zang)細(xi)胞(bao)。肝(gan)髒(zang)細(xi)胞(bao)對(dui)製(zhi)藥(yao)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da),因(yin)為(wei)藥(yao)物(wu)的(de)毒(du)性(xing)常(chang)常(chang)在(zai)肝(gan)髒(zang)中(zhong)顯(xian)現(xian),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi):“有一個能夠在進入人體前預測藥物毒性的模型非常重要。”

  通過使用人的細胞來製造iPS細胞,科學家也能夠更好地了解藥物將如何影響不同的人。湯姆森也已經使用患有肌萎縮性側索硬化症(ALS)、唐氏綜合征、脊髓性肌萎縮症等病症的病人的細胞製造出了iPS細胞。

  如果這種研究獲得成功,研究人員希望使用iPS細胞來研究其他的疾病,並且研發出藥物來治療這些疾病。細胞動力公司的合作夥伴、羅氏公司早期安全和調查毒理學主任凱勒•克拉賈說:“這會從根本上改變藥物的開發。”(劉霞)

  《技術評論》評出2010年10項方興未艾的技術(下)

  用太陽能直接製造可再生燃料

  6.植入式電子設備——可降解的芯片能減少移植手術對人體的傷害

  下(xia)一(yi)代(dai)植(zhi)入(ru)式(shi)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)將(jiang)不(bu)再(zai)依(yi)賴(lai)由(you)工(gong)廠(chang)中(zhong)製(zhi)造(zao)的(de)材(cai)料(liao),而(er)是(shi)使(shi)用(yong)蠕(ru)蟲(chong)肚(du)子(zi)中(zhong)培(pei)育(yu)出(chu)的(de)高(gao)科(ke)技(ji)材(cai)料(liao)。美(mei)國(guo)塔(ta)夫(fu)斯(si)大(da)學(xue)的(de)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)工(gong)程(cheng)師(shi)菲(fei)奧(ao)裏(li)澤(ze)•奧蒙特使用蠶絲製作了一些可植入的光學和電子學設備,這些設備將成為生命特征的監視器、血液檢測儀、圖像中心和醫務中心,而且在不需要時,可以輕而易舉地將這些植入人體的設備銷毀。

  植(zhi)入(ru)式(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)更(geng)加(jia)清(qing)晰(xi)的(de)人(ren)體(ti)內(nei)部(bu)狀(zhuang)況(kuang)圖(tu)片(pian),讓(rang)醫(yi)生(sheng)更(geng)好(hao)地(di)了(le)解(jie)病(bing)人(ren)體(ti)內(nei)的(de)情(qing)況(kuang),或(huo)者(zhe)幫(bang)助(zhu)監(jian)視(shi)患(huan)者(zhe)的(de)慢(man)性(xing)病(bing)發(fa)展(zhan)情(qing)況(kuang)或(huo)術(shu)後(hou)身(shen)體(ti)恢(hui)複(fu)情(qing)況(kuang),但(dan)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)等(deng)問(wen)題(ti)也(ye)限(xian)製(zhi)了(le)植(zhi)入(ru)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong),許(xu)多(duo)在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)被(bei)植(zhi)入(ru)人(ren)體(ti)後(hou)會(hui)引(yin)發(fa)免(mian)疫(yi)反(fan)應(ying)。另(ling)外(wai),目(mu)前(qian)大(da)部(bu)分(fen)植(zhi)入(ru)芯(xin)片(pian)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)外(wai)科(ke)手(shou)術(shu)植(zhi)入(ru)人(ren)體(ti),而(er)在(zai)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)時(shi)候(hou),還(hai)得(de)通(tong)過(guo)手(shou)術(shu)取(qu)出(chu),因(yin)此(ci),隻(zhi)有(you)在(zai)關(guan)鍵(jian)時(shi)刻(ke),人(ren)們(men)才(cai)會(hui)選(xuan)擇(ze)植(zhi)入(ru)式(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)(比如心髒起搏器)。

  然而,蠶絲天性柔軟,在人體內可降解;並且,它能像光學玻璃一樣透光;盡jin管guan蠶can絲si不bu能neng被bei製zhi成cheng晶jing體ti管guan和he電dian線xian,它ta卻que可ke以yi作zuo為wei電dian子zi設she備bei陣zhen列lie的de機ji械xie支zhi撐cheng,使shi電dian子zi設she備bei陣zhen列lie可ke以yi穩wen定ding地di待dai在zai生sheng物wu組zu織zhi的de表biao麵mian。采cai用yong不bu同tong的de加jia工gong工gong藝yi,蠶can絲si還hai能neng在zai人ren體ti內nei立li刻ke降jiang解jie或huo者zhe待dai上shang幾ji年nian時shi間jian。並bing且qie,蠶can絲si還hai可ke以yi用yong來lai長chang期qi儲chu存cun諸zhu如ru酶mei等deng纖xian細xi的de分fen子zi。

  3年前,奧蒙特開始著手研究蠶絲,那時,塔夫斯大學的生物醫學工程師大衛•pakalanxiangtaxunqiubangzhu,zhizuoyizhongxindecailiaolaizuoshengwuzhijia,yibianweixinchangchudezuzhitigongzhichi。aomengtebacansizaikaishuizhongzhufei,bingjiangdedaoderongyetichun,huodelezhuyaocailiao:蠶絲蛋白。這個方案可以在模具中做到10納米大小的尺寸。奧蒙特用模具製作出了棱鏡、鏡子、透鏡以及光纖等各式各樣的光學設備。將抗體或者酶和蠶絲溶液混合之後,再進入模具加工,就可以製造出感應任何低濃度生物分子(從葡萄糖到腫瘤標誌物)的生物傳感器以植入人體。

  奧蒙特和卡帕蘭以及伊利諾伊州立大學的材料科學家約翰•羅luo傑jie斯si合he作zuo,奧ao蒙meng特te成cheng功gong研yan製zhi出chu由you蠶can絲si和he柔rou韌ren的de矽gui電dian子zi設she備bei合he成cheng的de植zhi入ru物wu。例li如ru,這zhe個ge團tuan隊dui之zhi前qian就jiu是shi用yong蠶can絲si薄bo膜mo將jiang一yi些xie極ji小xiao的de晶jing體ti管guan陣zhen列lie和he發fa光guang二er極ji管guan(LED)固定在一起,LED是(shi)可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)病(bing)毒(du)製(zhi)造(zao)者(zhe)聚(ju)集(ji)狀(zhuang)況(kuang)的(de)植(zhi)入(ru)式(shi)芯(xin)片(pian)的(de)基(ji)礎(chu)。科(ke)學(xue)家(jia)已(yi)經(jing)證(zheng)明(ming),這(zhe)些(xie)小(xiao)設(she)備(bei)在(zai)小(xiao)動(dong)物(wu)身(shen)上(shang)表(biao)現(xian)良(liang)好(hao),沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)任(ren)何(he)結(jie)疤(ba)或(huo)者(zhe)免(mian)疫(yi)反(fan)應(ying)。最(zui)後(hou),蠶(can)絲(si)會(hui)在(zai)人(ren)體(ti)內(nei)降(jiang)解(jie),隻(zhi)留(liu)下(xia)一(yi)小(xiao)部(bu)分(fen)矽(gui)和(he)其(qi)他(ta)電(dian)路(lu)中(zhong)所(suo)用(yong)的(de)材(cai)料(liao)。

  lingyigeshebeishiyongcansilaizuojinshudianjiwang,gaijinshudianjiwangkeyiqudaiyonglaijiancenaobuzhuangkuangyijizhiliaozhurudianxiandengbingzhengdechangdingyiyangdedianji,bingqienenggougengjingzhundijianceshenjinghuodong。zhezhongyicansiweiyuanliaozhichengdedianjikenengchengweizhirushidianzishebeide“開路先鋒”,兩三年內就可用於植入人體並監測人體狀況。

  奧蒙特還列舉了另外一些應用:例如,一個蠶絲光纜可以從一個LED陣zhen列lie傳chuan輸shu光guang線xian到dao植zhi入ru人ren體ti的de蠶can絲si傳chuan感gan器qi,蠶can絲si傳chuan感gan器qi通tong過guo改gai變bian顏yan色se來lai告gao訴su人ren們men癌ai症zheng又you複fu發fa了le。另ling外wai,這zhe些xie設she備bei還hai能neng控kong製zhi人ren們men服fu用yong藥yao物wu的de劑ji量liang。利li用yong一yi根gen蠶can絲si光guang纖xian,還hai可ke將jiang一yi些xie信xin息xi傳chuan輸shu到dao人ren體ti的de皮pi膚fu表biao麵mian,再zai使shi用yong手shou機ji將jiang這zhe些xie信xin息xi讀du出chu。奧ao蒙meng特te說shuo,製zhi造zao這zhe些xie設she備bei的de材cai料liao都dou已yi經jing具ju備bei,隻zhi要yao把ba這zhe些xie材cai料liao放fang到dao一yi起qi,一yi根gen小xiao小xiao的de蠶can絲si就jiu能neng幫bang助zhu我wo們men拯zheng救jiu生sheng命ming。

  雙效抗體

  7.用太陽能直接製造可再生燃料

  美國投資機構旗艦風投公司的首席執行官努巴•阿費彥曾表示:“生物燃料都是來自於二氧化碳和水,那麼是否存在一種方式可以將二氧化碳直接轉變為我們所需要的燃料,而不用費事利用玉米、柳枝稷或者海藻來獲取呢?”

  對於阿費彥創辦的新興公司朱爾生物技術公司(Joule Biotechnologies)來說,答案似乎是肯定的。去年,該公司宣布,他們設計出了新的方法,可以從喂養陽光與二氧化碳的轉基因微生物(genetically manipulated microorganism)中提煉出乙醇與其他液態燃料。

  不同於一般的生物燃料公司,朱爾公司稱,其“日光養殖”xitongbuxuyaozaoleihuozheqitazhiwudengshengwuyuanliaojiukeyiyunzuo,zaizhegexitongxia,weishengwuzaiyanshuilitouguoguanghezuoyonghuodechengchangsuoxuyaodedongneng,ranhouzhijiefenmichuranliaohuozheshangyonghuaxuewuzhi。

  朱爾公司的製造過程依賴其太陽能轉化爐(SolarConverter),這zhe個ge轉zhuan化hua爐lu會hui收shou集ji陽yang光guang並bing向xiang裝zhuang有you微wei生sheng物wu的de溶rong液ye喂wei養yang二er氧yang化hua碳tan,這zhe些xie模mo組zu可ke以yi串chuan聯lian在zai一yi起qi形xing成cheng一yi個ge巨ju大da的de生sheng產chan單dan位wei,且qie燃ran料liao被bei抽chou出chu後hou溶rong液ye可ke以yi回hui收shou再zai利li用yong。

  朱zhu爾er公gong司si的de生sheng物wu工gong程cheng師shi們men也ye給gei他ta們men的de轉zhuan基ji因yin微wei生sheng物wu安an裝zhuang了le限xian製zhi其qi生sheng長chang速su度du的de開kai關guan。科ke學xue家jia讓rang其qi僅jin僅jin在zai幾ji天tian內nei繁fan殖zhi,接jie著zhe啟qi動dong開kai關guan,讓rang生sheng物wu組zu織zhi的de能neng量liang從cong提ti供gong生sheng長chang變bian成cheng生sheng產chan燃ran料liao。

  實驗室測試和小規模的嚐試讓阿費彥估計,使用這種方法每畝地獲得的液體燃料是使用玉米來製造乙醇的100倍,是使用其他農業肥料獲得的生物燃料的10倍,其同化石燃料相比,非常具有競爭力。

  現xian在zai,采cai用yong傳chuan統tong方fang式shi來lai獲huo得de生sheng物wu燃ran料liao受shou到dao諸zhu多duo因yin素su的de製zhi約yue,比bi如ru使shi用yong玉yu米mi製zhi造zao生sheng物wu燃ran料liao會hui占zhan用yong大da量liang耕geng地di,同tong時shi產chan生sheng大da量liang廢fei水shui,新xin的de製zhi造zao生sheng物wu燃ran料liao的de方fang式shi需xu要yao的de水shui更geng少shao,並bing且qie,也ye不bu會hui占zhan用yong大da量liang耕geng地di,製zhi造zao它ta們men隻zhi需xu要yao昂ang貴gui的de、duobuzhoudeshengchanguocheng。weilejiangfengxianjiangzhizuidi,gaigongsiyanfachuleyigemokuaihuadeguocheng,buxuyaodadeyijiangguideyanshigongchang,gongsizhengzaidekesasizhoujianlixiaoxingdeshangyehuagongchang。

  無wu獨du有you偶ou,美mei國guo加jia州zhou生sheng物wu技ji術shu研yan究jiu集ji團tuan合he成cheng基ji因yin公gong司si也ye正zheng在zai與yu明ming尼ni蘇su達da州zhou立li大da學xue生sheng物wu技ji術shu研yan究jiu所suo合he作zuo,試shi圖tu直zhi接jie用yong二er氧yang化hua碳tan來lai製zhi造zao生sheng物wu燃ran料liao。

  生物芯片

  8.雙效抗體——“一箭雙雕”治療癌症

  在美國基因技術公司(Genentech)位於舊金山的總部,資深科學家傑瑪尼•弗一直在重新設計該公司最賺錢的兩種抗癌藥物。一種是抗體赫賽汀(Herceptin),主要對抗位於乳癌細胞上的Her2(人類表皮生長因子受體2)抗原;另一種是阿瓦斯丁(Avastin),它能夠阻止腫瘤自製血管,使其無法吸收養分而餓死。

  傑瑪尼•弗(fu)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)證(zheng)明(ming),通(tong)過(guo)使(shi)一(yi)個(ge)抗(kang)體(ti)緊(jin)密(mi)地(di)結(jie)合(he)到(dao)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)抗(kang)原(yuan)上(shang),她(ta)能(neng)夠(gou)為(wei)那(na)些(xie)正(zheng)在(zai)與(yu)乳(ru)腺(xian)癌(ai)做(zuo)鬥(dou)爭(zheng)的(de)患(huan)者(zhe)帶(dai)來(lai)更(geng)大(da)的(de)勝(sheng)算(suan)機(ji)會(hui)。去(qu)年(nian),她(ta)和(he)同(tong)事(shi)證(zheng)明(ming),一(yi)個(ge)經(jing)過(guo)改(gai)造(zao)後(hou)的(de)赫(he)賽(sai)汀(ting)抗(kang)體(ti)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)關(guan)閉(bi)老(lao)鼠(shu)身(shen)上(shang)的(de)Her2受體,而且也能夠鎖住血管內皮生長因子(VEGF),前者被認為會促進腫瘤的生長,而後者則在一些侵略性的乳腺腫瘤裏高表達,相關論文發表在2009年3月20日出版的《科學》雜誌上。

  設計出這樣一種“雙效”抗體能夠幫助解決化療藥物存在的一個主要問題:癌細胞通常會對化療藥物產生免疫力,變異使得癌細胞能夠適應藥物的攻擊。醫生們常常將不同的化療藥物混合在一起,在癌細胞找到“逃生路線”之前殺死癌細胞。設計出一種能夠對癌細胞進行多方“攔截”的藥物將能夠讓治療變得更加簡單方便。

  一個單細胞繁殖的抗體能夠承擔兩個抗體的工作具有很好的商業前景,可能讓治療的費用減半、縮suo短duan治zhi療liao時shi間jian。基ji因yin技ji術shu公gong司si也ye已yi經jing開kai始shi進jin行xing試shi驗yan,以yi確que認ren是shi否fou赫he賽sai汀ting和he阿e瓦wa斯si丁ding合he作zuo能neng夠gou比bi單dan獨du使shi用yong其qi中zhong一yi種zhong藥yao物wu更geng好hao地di戰zhan勝sheng乳ru腺xian癌ai。

  基因技術公司正在使用這項技術研發另一個雙效藥物。與此同時,傑瑪尼•弗的實驗也激發了其他科學家研發類似藥物的興趣。美國斯克利普斯研究所的分子生物學教授卡洛斯•巴巴斯說:“雙效藥物對治療癌症意義重大。”巴巴斯創辦了CovX公司,專門從事雙效抗體的生產。盡管她和弗是競爭對手,但是,巴巴斯高度評價了弗團隊的研究成果,稱其為“抗體研發史上美麗的篇章”。

  9.新型光伏發電——用納米粒子提高太陽能發電效率

  1995年,凱利•卡切波爾完成了她的物理學本科學曆後,決定進入一個停滯不前的領域:太陽能電池。2006nian,yijingchengweiboshihoudekaqieboerhuodeleyixiangzhongdadefaxian,tuikailezhizaoguangdianzhuanhuanlvgenggaodebomotaiyangnengdianchidedamen。zhegejinbuhuoxukeyirangtaiyangnengzaitonghuashiranliaodeboyizhonggengjujingzhengyoushi。kaqieboerxianzaishiaodaliyaguolidaxuedengliziyanjiutuanduideyiyuan。

  bomotaiyangnengdianchiyibanyongfeijingguihuozhedihuagezhizao,yuchangguideyougenghouerqiegengangguideguijingpianzhizaodetaiyangnengdianchixiangbi,chengbengengdi。dangran,bomotaiyangnengdianchidexiaolvyegengdi,yinwei,ruguoyigedianchidehoudubisheruguangxiandebochanghaiduanshi,guangxianjiugengnanbeixishouhezhuanhuan。yinci,jinjinjiweimihoudebomodianchizhinengweiruodixishouyixiejinhongwaidebochang。ruciyilai,bomodianchideguangdianzhuanhualvzhiyou8%到12%,而一般晶矽太陽能電池的轉換率能達到14%到19%。而要產生更多的電能就需要製造更大的設備,這就大大限製了太陽能技術的應用範圍。

  當(dang)金(jin)屬(shu)表(biao)麵(mian)的(de)電(dian)子(zi)被(bei)入(ru)射(she)的(de)光(guang)線(xian)刺(ci)激(ji)後(hou),會(hui)形(xing)成(cheng)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)振(zhen)蕩(dang)。在(zai)傳(chuan)統(tong)的(de)矽(gui)基(ji)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)製(zhi)造(zao)中(zhong),很(hen)多(duo)人(ren)都(dou)利(li)用(yong)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)效(xiao)應(ying),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)電(dian)池(chi)更(geng)加(jia)高(gao)效(xiao),但(dan)是(shi)卻(que)沒(mei)有(you)人(ren)利(li)用(yong)這(zhe)個(ge)效(xiao)應(ying)來(lai)製(zhi)造(zao)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)。卡(ka)切(qie)波(bo)爾(er)發(fa)現(xian),她(ta)敷(fu)在(zai)一(yi)塊(kuai)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)表(biao)麵(mian)的(de)銀(yin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi),並(bing)不(bu)會(hui)像(xiang)鏡(jing)子(zi)一(yi)樣(yang)完(wan)全(quan)反(fan)射(she)直(zhi)接(jie)照(zhao)射(she)到(dao)其(qi)表(biao)麵(mian)的(de)光(guang)線(xian)。相(xiang)反(fan),粒(li)子(zi)表(biao)麵(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)將(jiang)使(shi)光(guang)子(zi)偏(pian)斜(xie),這(zhe)樣(yang),這(zhe)些(xie)光(guang)子(zi)會(hui)在(zai)薄(bo)膜(mo)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)來(lai)回(hui)反(fan)射(she),以(yi)便(bian)於(yu)長(chang)波(bo)長(chang)光(guang)的(de)吸(xi)收(shou)。

  卡切波爾的測試設備的光電轉化效率比普通的薄膜太陽能電池高30%zuoyou。ruguokaqieboernengbatadenamilizijishuhedaguimozhizaobomodianchijieheqilai,henkenenghuigaibiantaiyangnengdianchijishulingyudepingheng,jiasutaiyangnengqudaichuantonghuashiranliaonengyuandebufa。bomotaiyangnengdianchibujinnenghuodegengduodeshichangfene(目前,其在美國的市場份額為30%),同時,也會加速整個光伏產業的發展。

  毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen),在(zai)薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)上(shang),碲(di)化(hua)鎘(ge)將(jiang)慢(man)慢(man)取(qu)代(dai)矽(gui)。但(dan)是(shi)碲(di)是(shi)稀(xi)有(you)元(yuan)素(su),專(zhuan)家(jia)們(men)擔(dan)心(xin)它(ta)的(de)供(gong)給(gei)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)需(xu)求(qiu)。而(er)在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian),矽(gui)則(ze)更(geng)有(you)優(you)勢(shi)。

  目前已經有多家公司向卡切波爾拋出了“橄欖枝”。但是,卡切波爾希望在商業化這項技術之前,能夠更好地完善它。同時,澳大利亞斯文本科技大學的研究人員們也正和業界巨頭、世shi界jie上shang最zui大da的de矽gui基ji太tai陽yang能neng電dian池chi製zhi造zao商shang中zhong國guo尚shang德de太tai陽yang能neng電dian力li有you限xian公gong司si開kai發fa他ta們men的de等deng離li子zi體ti薄bo膜mo太tai陽yang能neng電dian池chi製zhi造zao技ji術shu,據ju稱cheng,該gai公gong司si的de等deng離li子zi體ti太tai陽yang能neng電dian池chi有you望wang在zai4年內實現商業化。

  10.雲編程——Blomm語言降低雲應用開發難度

  雲計算為我們提供了無限的計算和存儲能力。然而,程序員們似乎並不知道怎樣最大限度地利用這種能力。

  當(dang)前(qian),大(da)部(bu)分(fen)程(cheng)序(xu)員(yuan)們(men)都(dou)傾(qing)向(xiang)於(yu)改(gai)造(zao)已(yi)有(you)的(de)程(cheng)序(xu),使(shi)其(qi)可(ke)以(yi)在(zai)雲(yun)端(duan)運(yun)行(xing),而(er)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)編(bian)寫(xie)一(yi)個(ge)為(wei)雲(yun)量(liang)身(shen)定(ding)做(zuo)的(de)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)。而(er)且(qie),在(zai)跟(gen)蹤(zong)數(shu)據(ju)和(he)獲(huo)取(qu)程(cheng)序(xu)在(zai)雲(yun)上(shang)運(yun)行(xing)的(de)狀(zhuang)態(tai)方(fang)麵(mian),雲(yun)做(zuo)得(de)還(hai)不(bu)夠(gou)好(hao)。如(ru)果(guo)程(cheng)序(xu)員(yuan)們(men)能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti),他(ta)們(men)就(jiu)可(ke)以(yi)更(geng)加(jia)充(chong)分(fen)地(di)利(li)用(yong)好(hao)雲(yun)了(le)。

  比如,對於在線音樂零售商們來說,在雲端,他們可以更好地管理社會化媒體:當一個歌手突然成為“當紅炸子雞”時,網站就會很快刷新,擺滿有關該歌手的唱片的促銷活動的廣告,以迎合當下消費者們最大的興趣。

  加州大學伯克利分校的約瑟夫•hailesitaiyinrenwei,takeyikaifachuyitaoruanjianlaihenhaodizhuizongshujuhemiqiejianshiyunduandedongxiang,shidebianxiefuzadeyunduanyingyongchengxubiandejiandanmingle。tadexiangfashi,xiugaigezhongshujukubianchengyuyan,bingyongqilaikuaisudajianrenheyunduanyingyong,baokuoshehuihuawangluo、通訊工具、遊(you)戲(xi)等(deng)等(deng)。通(tong)過(guo)好(hao)幾(ji)年(nian)的(de)測(ce)試(shi)和(he)修(xiu)改(gai),這(zhe)些(xie)語(yu)言(yan)現(xian)在(zai)已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)從(cong)大(da)型(xing)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)讀(du)取(qu)和(he)寫(xie)入(ru)數(shu)據(ju)。如(ru)果(guo)這(zhe)其(qi)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)語(yu)言(yan)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)實(shi)現(xian)雲(yun)端(duan)友(you)好(hao)化(hua),那(na)麼(me),程(cheng)序(xu)員(yuan)們(men)就(jiu)真(zhen)的(de)不(bu)用(yong)再(zai)花(hua)大(da)力(li)氣(qi)處(chu)理(li)各(ge)種(zhong)細(xi)微(wei)的(de)數(shu)據(ju)了(le),隻(zhi)需(xu)要(yao)關(guan)注(zhu)他(ta)們(men)想(xiang)要(yao)的(de)結(jie)果(guo)就(jiu)可(ke)。

  這個想法麵臨的挑戰是,這些語言隻能處理那些靜態的分批的數據,不能處理動態的變化的數據(比如從傳感器組成的網絡收集到的數據)。海勒斯太因的解決方法是,在語言中加入一個概念:數據可以是動態的,在數據被處理的時候,數據會發生變化。這使得程序能夠為可能會晚來或者永遠不會來的數據做好準備。

  海勒斯太因的主意已經結了果實:Bloom語言。海勒斯太因團隊已經使用Bloom語言快速重建了Hadoop(一個可以管理大量數據的工具),並在其上增加了多項功能。Bloom語言降低了應用開發的難度,可以讓更多程序員們參與到雲應用的開發中來,從而創造出更多更強大的雲應用。

  海勒斯太因團隊將於2010年晚些時候發布Bloom。他們也在向外界展示如何將Bloom應用於實時的應用程序中,比如在線的多玩家遊戲、監測地震或者海嘯的警報信息等。(劉霞)  

  

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