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改变未来的十大发明 人造钻石，比珠宝更具价值 9年前，美国人罗伯特·里纳莱斯通过高压气态碳的方法造出了一块金刚石，随后将它放进酸性溶液中清洁。罗伯特原来希望其次天能得到一块黄色的工业用金刚石，谁知出现在眼前的竟是一块近似完备的1/4克拉碳晶体，即钻石。他在无意中实现了科学家和很多男人多年来未能实现的幻想造出能主要用于订婚戒指的人造钻石。 高质量的人造钻石具有重大的意义，这并不仅仅体现在珠宝上。例如，由于硅晶体在200华氏度以上就会突变，发热问题已成为微芯片生产中的一个难点。然而钻石却足以反抗1010华氏度的高温，并且可以更轻松地通电，这意味着以人造钻石制成的微芯片可以集成更多的电路。假如这一技术难关得以突破，势必将带来电子产业的一场革命。 苍蝇知道的隐私 加州理工学院生物工程学教授迈克尔·迪金森是全球苍蝇飞行力学领域的闻名专家。多年来，他始终致力于用超高速摄像机拍摄苍蝇翅膀的工作，力图了解这种生物如何能在人类挤眼的1/5时间内完成转向。最终，他为苍蝇的飞行建立了空气动力学模型，并设计了一个大型的机器苍蝇。但新问题又出现了。 苍蝇眼睛的构造与人类不同，在它的复眼中这个世界仅仅是一个25×25R 矩阵。它是如何在一个空旷的教室里找到一只小小的酒杯，并精确地着陆酒杯边缘的呢？迪金森认为，昆虫追踪气味的“超实力”对人类有很大的用处。例如，一旦生产出具有类似实力的微型飞行器，就可以帮助警察精确地在丛林中找到失踪者。 为细胞设计程序 科学家们正在为基因设计一种类似于电路的结构。这种“基因电器”注入到活细菌体内后，某一化学物质将触发某个基因扮演“开关”的角色，启动另一个基因奖细菌杀死；其次种化学物质又会触发第三个基因，使第一个基因回复到关闭状态。科学家甚至能设计出程序让细胞围绕培育皿生长或只存活于培育皿中心。 为细胞设定程序的探讨对于医学发展将是巨大的促进。例如，向细菌注入基因制成的胰岛素已经问世。前年年初，波士顿高校的探讨人员还将细菌变成了紫外线传感器。将来，人们可能利用干细胞建立骨骼或肝脏，而基因治疗也会更加精确。患者可以服下一种药剂打开基因“开关”，而一旦效果不好只须要服下另一种药剂关闭这个“开关”就可以了。 架一座扶梯上太空 俄罗斯数学家希奥科夫斯基在1895年从埃菲尔铁塔获得了一个灵感建立一座高塔进入静止轨道中的太空站。15年前太空升降机仍只是空想，因为在没有火箭推动的状况下一根电缆也别想进太空。但现在已经有材料能延长到6.2万英里的高空，并且能支撑自身的重量。 11011年，日本科学家开发了一种比钢还强很多倍的碳纳米管。美国国家宇航局由此起先探讨太空升降机。8年后，物理学家布拉德利·爱德华兹获得了NASA50万美元的专项拔款。爱德华兹设想用太阳能升降机以120英里的时速升降这将使向地球轨道运输材料的成本由每磅1万美元下降到101美元。他本人认为这在20年内便有希望实现。 让计算机开你的车 现在的计算机芯片已能够监控汽车内的全部设备，而将来使计算机成为驾驶员的技术也在酝酿之中。这些计算机驾驶员反应快速，能在司机遇到麻烦时担负起驾驶任务。计算机驾驶的汽车仍旧有方向盘、油门以及刹车踏板，不过它们都只和计算机芯片连接。 目前，宝马、戴姆勒克莱斯勒、通用等汽车行业巨头已经开发出了计算机驾驶系统的原型产品。这一系统能够有效防止汽车超速、打滑，也能防止驾驶员酒后驾车和走神，而这些问题原本占事故缘由的40%。该系统甚至还能预料出即将发生的碰撞，并马上自动接掌驾驶权。不过，出了问题的计算机对于驾驶员将会是个麻烦。 取代大脑的内存芯片 南加州高校生物学工程师特德·博格正在通过显微镜视察老鼠的大脑切片，同时通过微电极收听神经细胞之间的信号。他希望能理解细胞语言，借此设计出一种计算机芯片作为支持大脑的记忆库。 中风、阿尔茨海默氏病等疾病的患者将是最先受益人，或许有一天他们能以通过博格研发的芯片体验到量子计算机和F16战斗机的乐趣。尽管博格承认这一天还很遥远，“但各种条件正渐渐具备”。目前博格设计的计算机程序，已能够部分仿照神经细胞的行动。今年年初，博格展示了一个可以取代老鼠脑细胞的芯片。他希望3年内在老鼠身上测试，该芯片的最终目标无疑将是取代人脑。 向太空要粮食 将来的农产品将与目前大不相同。现在，中国科学家们已经种出了垒球大小的西红柿、垒球棒那么长的黄瓜。他们用的是曾经放射到太空的种子，这些种子长期暴露在失重、粒子辐射等7种外太空条件下而产生了变异。它们返回地球后，科学家按体形、外观和养分等特征进行了细胞的筛选，然后培育出了性状稳定的下一代。 北京飞鹰绿色食品集团培育的太空西红柿，所含胡萝卜素比一般西红柿高出27%，他们的棉花植株能高达6英尺。在此之前一名科学家一生最多培育出3种新作物，但该公司5年来已培育了50多种。现在，越来越多的公司将目光投向了太空。太空作物的高产量和高品质将使有限的土地养活更多的人。 让塑料发光 剑桥高校的理查德·弗兰德正在探讨塑料的新用途。他认为，将来的手机、电视、手表、计算机将广泛运用廉价的塑料芯片。10多年来，弗兰德发觉当电流通过塑料的表面它就会发光。目前他已经造出了可以用于全部产品的，超轻薄、光明、廉价和敏捷的显示屏。而他正在研发的另一种新材料甚至能喷涂在墙上，随天气改变而变更颜色。 可以折叠的电子书在将来几年就会出现，塑料芯片能在任何变形表面上印刷，通用公司正与美国能源部合作开发能照亮整间屋子的可折叠塑料薄片。ID TechEx公司的董事长皮特·哈罗普甚至预言:“或许将来冰箱中的食物标签可以依据购买时间的不同而变换颜色。” 身轻如燕的汽车 在传统汽车上，只有1%的汽油用于运输乘客，其余都用于驱动汽车本身的运动。要进一步提高能源的运用效率，汽车制造商必需解决汽车的重量问题。一种碳复合材料已取代钢铁用于制造网球拍和高尔夫球拍，下一代飞机也将运用这种材料。 运用碳纤维的汽车能减重一半以上，燃油的效率也将提高一倍。碳纤维汽车在碰撞后能爱护乘客，因为碎片在经过缓冲器后已经失去了大部分能量，使乘客避开大的损害。这也是减轻汽车重量的好处之一。 和鸭子做水上邻居 同每个荷兰家庭一样，范·莫伦斯特别了解人类同大自然抗争时的脆弱。11015年，莫伦斯一家因洪水被迫逃离了家园，而1953年荷兰的海岸决堤曾导致1800人死亡。幸运的是，莫伦斯一家今年年初成了水陆两栖房屋的第一批住户。这种房屋采纳了木框架结构，底部是一间混凝土地下室，初看起来与传统房屋没有太大区分，但它最大的特点是在水面上，而且由于重量均衡，所以不会上水面上翻倒，固定在一个位置上的它也不会随波漂走。水和电都通过一种可弯曲管道送入房间。 这种水陆两栖的房屋可能解决一个全球性问题。随着全球变暖的加剧，冰川溶化海平面上涨，洪水泛滥将更加严峻。据联合国预料，2050年以前将有20亿人面临洪水威逼，届时这种水陆两栖房屋或许会成为新诺亚方舟。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页