未來２０年新技術展望

復活猛犸象

在某科幻電影中，有這樣一個情節：在夏天的短暫時間里，科學家發現了沉睡在西伯利亞凍土中的冰凍猛犸象。經挖掘，猛犸象終于重見天日，并被冷凍保存起來。生物學家從猛犸象的組織中找到了DNA未受損的體細胞，將其中的細胞核取了出來，再從亞洲母象身上取出未受精的卵細胞，將這個卵細胞的細胞核去掉，換由猛犸象的體細胞核，然后在電火花的作用下，這個已“調包”的卵細胞被激活，像正常受精卵那樣發育成胚胎；最后，把這個胚胎移植到另一頭亞洲象的子宮內，直到660天以后，克隆猛犸象降臨這個世界。

目前從事猛犸象復活計劃的日本的入谷教授指出，如今種類不同的亞洲象和非洲象已能聯姻生下孩子；與非洲象相比，猛犸象與亞洲象的血緣更為接近，因而用克隆技術復活猛犸象是完全可能的。實際上，像這樣的克隆已有成功的先例。比如，用已故野牛的皮膚細胞與家牛的卵細胞克隆出野牛。2003年，生物學家借助死后半天到一天的野羊卵子的周圍細胞和家羊的卵細胞，成功地克隆了野羊。

入谷教授的研究小組正在西伯利亞四處挖掘猛犸象的四肢、皮膚、肌肉、骨骼和骨髓等。令人遺憾的是，即使是保存良好的骨髓細胞，其中的DNA也已受到損傷。然而入谷教授并不氣餒，堅信只要找到死亡時立即被冰凍的猛犸象，就有可能采集DNA未受損的體細胞。今年7月10日，科學家終于在西伯利亞挖掘出保存得十分完整的猛犸象尸體。可以想像，復活猛犸象對世界的沖擊，決不亞于1996年克隆多莉羊。

讓失明者重見光明

現在，世界各國正在研究一種“人工視覺系統”：在失明者的視網膜或腦植入電極，這樣，一種CCD照相機攝入的圖像信息，就可以作為電脈沖給患者視網膜刺激，使一部分失明者視覺得以恢復。在美國，這項研究已進入臨床試驗階段。南加州大學的研究小組在失明者的視網膜上植入電極，使患者能分辨明暗與光的變化，識別簡單的圖像。

在植入電極的方法上，日本大阪大學的方法更為優越：電極不直接接觸視網膜，而是植入視網深處的脈胳膜，使視網膜“毫發無損”。日本科學家已在做動物試驗，以確認植入電極的長期的安全性和耐久性。一位負責這項研究的科學家認為：“人工視覺系統的第一期目標，是在30厘米處能識別手指的個數。如果研究開發或臨床試驗比較順利的話，到2010年左右這項成果就可以進入市場了。”

新一代假肢

假肢研究方面的新進展是令人鼓舞的。日本東京大學從事新一代假肢研究的人員將殘肢胳膊的神經與機械臂通聯起來，成功地傳遞抓物時的感覺，使機械臂按自己的意愿行動。

美國匹茲堡大學的安德爾·施沃茨教授的研究小組另辟蹊徑，在動物實驗中把電極埋入猴子的腦內，通過神經將信號傳遞給機械臂，使機械臂可以完成各種動作，比如把食物送入嘴里等。

但是，在新一代假肢的研究過程中，還有一些難題有待攻克，例如如何解讀神經系統的信號，如何把信號輸入神經系統。另外，神經與電極連接也是個大問題，要達到長期進行穩定的輸出入信號、沒有錯位，且對人體的負荷小，制造那樣的電極不容易。但是隨著微細加工技術的長足發展，正在利用該技術開發柔韌的神經電極，屆時新一代理想的假肢定會展現在人們面前。

智能民航飛機

目前，各國正在研究將生命賦予材料。這些材料與眾不同，具有感覺、自我修復、變形以及控制噪聲等能力。一旦這類材料用于制造飛機、大廈、橋梁、新干線和隧道等，必將使這些設施和工具的安全性、耐久性和舒適性大為提高。人們將這類引人關注的材料，稱之為“智能材料”。

科學家預測不久的將來一種表面具有皮膚感覺、一旦發生損傷馬上會感知的民航飛機將問世。這種飛機將用輕而高強度的碳纖維復合材料取代鋁材，其內層布滿縱橫交錯的極細光纖，使飛機具有皮膚感覺。一旦飛機發生損傷或畸變，通過光纖中光反射波的變化能夠快速把握損傷部位。科學家預測這種智能飛機將在2020年出現在廣闊的藍天。緊接著，人們將在碳纖維復合材料中，埋入形狀記憶合金箔的“肌肉”，使損傷部位發生收縮，阻止損傷進一步發展。

實現氯能源社會

現今，人類社會的大部分能源來自于化石燃料。但是，化石燃料燃燒后會釋放二氧化碳，引起溫室效應，與此同時硫氧化合物和氮氧化合物會造成酸雨。石油、煤、天然氣等化石燃料是遠古的植物經過幾億年時間儲備下來的太陽能源，最多再用上幾百年也就告罄了。為此，近年來人們便把目光投向了利用氫能源的燃料電池。

燃料電池是利用氫和氧反應產生電流。在反應過程中排出的僅是水，因而不會污染環境。與普通電池不同的是，燃料電池必須經常供給燃料氫甲醇。正在研究開發的燃料電池是用于汽車的動力源或家用電源，以及手機、筆記本電腦等便攜用品的電源。

那么，燃料電池的燃料氫從何而來呢?目前氫主要是從天然氣(主要成分甲烷)等化石燃料經過化學制造而來。化石燃料的主要成分是碳化氫，如果從那里提取出氫，則在其反應過程中產生二氧化碳。一些專家認為，最終應該尋找使用再生能源即由水制造氫的方法。

所謂再生能源是指水力、風力、太陽光和潮汐力等可以反復利用的能源，這是從大自然獲得的綠色能源。目前在加拿大已嘗試使用水力發電，由水制造氫。另外，美國、日本、南非等嘗試利用正在開發的新一代反應堆“高溫氣體爐”大量制造氫的方法。使用從高溫氣體爐出來的950℃高溫的氦氣熱分解水。用此法制造氫不會產生二氧化碳。專家認為，理論上用高溫氣體爐制造氫是有希望的。

責任編輯 蒲 暉