人造大腦
人的大腦鑲嵌著數(shù)十億計(jì)的神經(jīng)元,它的大部分仍然是一個(gè)未解的謎。現(xiàn)在,從事《藍(lán)色大腦工程》的研究人員宣布,將在未來(lái)十年中,開(kāi)發(fā)出能夠運(yùn)作的人造大腦。
他們借助IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)“藍(lán)色基因”,已經(jīng)制作出人工鼠腦的部分模型。他們說(shuō),那些模擬腦細(xì)胞甚至無(wú)需人工干預(yù)已經(jīng)開(kāi)始自我組織。對(duì)大腦逆向開(kāi)發(fā)的成功可能導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)測(cè)試模型的問(wèn)世,也有助于對(duì)人類意識(shí)的深入了解。
人造太陽(yáng)
核聚變讓太陽(yáng)綻放了幾十億年的光輝。現(xiàn)在,科學(xué)家們希望在地球上重新創(chuàng)造出一個(gè)太陽(yáng)來(lái),最終將核聚變馴服成無(wú)與倫比的高效能源。
國(guó)家點(diǎn)火裝置上的巨型激光器通過(guò)把能量聚焦在一個(gè)很小的氫燃料球上,將有助于實(shí)現(xiàn)這一突破,同時(shí)也會(huì)理想地釋放出比激光所需要的更多的能量。不過(guò),其他的方法涉及到聚變或者冷聚變中高溫等離子體磁約束。
控制全球氣候
惠及詹姆斯·邦德對(duì)手的地球工程計(jì)劃,已經(jīng)成了美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)氣象學(xué)會(huì)和白宮科學(xué)顧問(wèn)的熱門(mén)話題。
為了反射陽(yáng)光給地球降溫而在大氣層灑播漂浮的反射粒子,或者把鐵粉傾入大海培育吞噬二氧化碳的藻類,諸如此類的點(diǎn)子層出不窮。讓颶風(fēng)放慢或者停止腳步,為這種想法申請(qǐng)專利,即使是億萬(wàn)富翁比爾·蓋茨也當(dāng)仁不讓,他們?cè)O(shè)想部署一支艦隊(duì)去攪拌海水,使溫暖的表面降溫,給即將形成的風(fēng)暴來(lái)個(gè)釜底抽薪。
氣候控制技術(shù)差不多已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。然而,問(wèn)題是,究竟誰(shuí)來(lái)承擔(dān)相應(yīng)副作用的風(fēng)險(xiǎn)?
讓垃圾絕跡
新技術(shù)可以把各種垃圾轉(zhuǎn)化為可重復(fù)利用的材料。雞毛和其他農(nóng)業(yè)廢棄物在未來(lái)可以變成塑料;而可以在海水中無(wú)害溶解的生物降解塑料,實(shí)際上將鼓勵(lì)人們把垃圾投入海洋;食物殘?jiān)⑽鬯推渌麖U棄物,已經(jīng)開(kāi)始成為部分電廠的燃料,為美國(guó)軍民提供動(dòng)力。
實(shí)現(xiàn)百分之百的可持續(xù)發(fā)展聽(tīng)起來(lái)還是那么高不可攀,但各種努力確實(shí)在朝著目標(biāo)挺進(jìn)。麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)垃圾跟蹤工程,用以評(píng)估紐約、西雅圖和倫敦處理廢棄物的成本和模式,希望幫助更多的人以綠色方式思考問(wèn)題。
讓饑荒成為歷史
由于各區(qū)域的政治局勢(shì)和經(jīng)濟(jì)狀況,往往會(huì)給糧食饑荒火上澆油,因此,解決世界饑餓問(wèn)題仍然是一項(xiàng)極其困難的任務(wù)。
盡管如此,科學(xué)家們?nèi)栽诓扇⌒袆?dòng),保護(hù)人類賴以生存的重要作物。研究人員持續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)各種產(chǎn)量更高、更能抵御高溫、干旱甚至蟲(chóng)害的小麥、玉米和水稻新品種。
新的信息技術(shù)可以讓農(nóng)民及時(shí)了解作物的生長(zhǎng)情況,并且更新農(nóng)業(yè)耕作方法,而這些方法可以使土壤養(yǎng)分保持得更長(zhǎng)久。如果人們能夠把可口因素置于腦后,那么實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來(lái)的肉就可以滿足全球不斷增長(zhǎng)的需求。
人體再生術(shù)
到目前為止,還沒(méi)有誰(shuí)有肢體或器官再生的能力,不過(guò)可以預(yù)期,修復(fù)或完全替代人體器官的醫(yī)療方法將會(huì)越來(lái)越多。
2006年,一個(gè)英國(guó)研究小組利用臍帶干細(xì)胞培養(yǎng)出世界上第一個(gè)人造肝臟,從那以后,有研究人員發(fā)現(xiàn),心臟可能隱藏著自我再生能力的干細(xì)胞。
在澳大利亞的一項(xiàng)研究中,利用患者自身健康的眼睛成年干細(xì)胞已經(jīng)幫助恢復(fù)了視力,而中國(guó)科學(xué)家展示了成年干細(xì)胞的潛力,他們用可重新排序的皮膚細(xì)胞,培養(yǎng)出活蹦亂跳的老鼠。為個(gè)人量身定做的器官及其治療方法可能很快就會(huì)到來(lái)。
無(wú)所不知的閱讀機(jī)器
在未來(lái),人們會(huì)擁有漫游指南:在超市里挑一箱橘子汁,該品牌商品的營(yíng)養(yǎng)比較表立刻顯現(xiàn);在書(shū)店翻閱一本新暢銷書(shū),頁(yè)面上會(huì)跳出讀者對(duì)該書(shū)的評(píng)論。
麻省理工學(xué)院在2009年已經(jīng)推出了這項(xiàng)技術(shù)的樣機(jī),它由攝像頭、顯示屏和智能手機(jī)組成,可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找非常豐富的信息。這種可佩戴的設(shè)備能夠與嵌入式“智能”系統(tǒng)協(xié)作擴(kuò)增實(shí)境,當(dāng)你在街頭失去方向時(shí),可以啟動(dòng)全球定位系統(tǒng),或者調(diào)出一張當(dāng)?shù)氐牡貓D。
完美的假肢
用意念隨心所欲地控制假肢,這樣的夢(mèng)想很快可以實(shí)現(xiàn)了。最先進(jìn)的假肢使用充當(dāng)小腦的“智能”微處理器。可以預(yù)測(cè)主人如何行走或移動(dòng)手臂。
不過(guò),猴子和人都已經(jīng)學(xué)會(huì)僅憑借大腦就可以向機(jī)器人手臂和數(shù)字產(chǎn)品發(fā)號(hào)施令,這為設(shè)計(jì)連接大腦和義肢之間的接口鋪平了道路。這種技術(shù)可以對(duì)最新的假肢進(jìn)行改裝,讓使用者實(shí)現(xiàn)完全控制假肢的愿望。
90分鐘周游世界
菲利亞斯·福克周游世界花了80天,不過(guò),將來(lái)游客不到半個(gè)小時(shí)就可以跨過(guò)半個(gè)地球。美國(guó)空軍和巴西正在合作開(kāi)發(fā)一種光速飛行器。這種利用激光爆炸發(fā)射的飛行器,可以把旅客或貨物送到世界各地。風(fēng)馳電掣的太空飛機(jī)可以像一般的飛機(jī)一樣起飛和降落。在英國(guó)和美國(guó),這樣的飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)入認(rèn)真開(kāi)發(fā)階段,也許在未來(lái)數(shù)年中,它們就會(huì)飛上天空。
讀心術(shù)
真正的心靈閱讀設(shè)備存在于科幻小說(shuō)中,而測(cè)謊儀測(cè)謊靠的是間接線索。不過(guò),大腦掃描已經(jīng)能讓神經(jīng)學(xué)家預(yù)測(cè),人們?cè)谔囟ㄈ蝿?wù)試驗(yàn)中將會(huì)有什么行動(dòng),甚至能夠提前半分鐘觀察到一個(gè)人會(huì)不會(huì)犯錯(cuò)誤。
另外,已經(jīng)有一種技術(shù),利用近紅外光跟蹤大腦活動(dòng),識(shí)別出人們的簡(jiǎn)單偏好。這些成就依賴于分析人在具體行動(dòng)中產(chǎn)生的大腦模式,而不是破解大腦的神經(jīng)代碼。但是這些做法引起了科學(xué)家和法律專家對(duì)思維私隱問(wèn)題的辯論。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2010年3期