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科技如此改变着我们的生活(上)
添加时间:2010/12/14  作者:张梦然  来源:科技日报  点击:2182  
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    科技之力量无所不在。在你看得到或看不到的地方,人们的生活都在藉科技之光芒而悄然发生着变化。在美国《时代》周刊临近岁末的一期上,刊出了由其选定的年度50大最佳发明,其中有代表清洁能源的水下风筝,也有10分钟内能飞近一千公里的飞行器,而除了这些高尖端项目,赫然在列的还包括又小又酷的灭蚊器、为酒充入碳酸气的碳酸化器、甚至一款苹果手机听音乐的应用软件,年度最佳发明,可以就在你我的周围。

  在该期杂志在线版上,这50大发明特意被编辑分门别类,划归为:医疗类、生物工程类、技术类、绿色能源类、军事类、机器人与软件类、交通类、服装织物类、其他类以及专家挑选类这十种。

  生物工程类最佳发明

  1. 第一个人造生命细胞

  在实验室里“制造”生命这项有些天方夜谭式的设想,现在已经不再是一个不可能完成的任务,至少对于美国科学家克雷格·文特尔来说是这样。

  早在2001年,克雷格·文特尔就成功完成了人类基因组图谱的绘制。当时他就产生了这样一个想法:DNA能否相互连接在一起,从而创造出类似细菌的生命形式呢?他随即便开始将设想付诸实践。最终,经过了15年艰苦卓绝的探索伴随着多次挫折之后,他成功地重构出一个细菌的基因组。该细菌与其他任何细菌一样,能够复制和分裂。

  克雷格·文特尔表示,希望自己创造的这种“合成”生命可以帮助制造出新型生物燃料,并能够加快针对特定季节传播的流感病毒疫苗的研发进度。

  2.实验室中培植“人工肺”

  人工培植出器官听上去总是像科幻而非靠谱的现实,但科学家们的实验室研究却在改变着这一成见。借助于可以逼真模拟身体机能的生物模拟器,科学家们重建了老鼠肺部的复杂结构,而该结构能够达到真正老鼠肺95%的呼吸功能。

  之所以能够取得以上的成果,关键在于研究人员利用了一个涵盖了血管、胶原蛋白及其他结缔组织的老鼠肺“模板”。通过在上面“种植”干细胞和营养物,便能生成像真实组织一样具有令氧气和二氧化碳相互交换功能的仿生组织。由此也可以看出,这项研究的最终目标是培育出更多的充足的肺组织,帮助肺气肿或肺癌患者摆脱病痛。    

  3.大马哈鱼,速速生长

  美国人一向爱吃对心脏疾病有好处的大马哈鱼,然而随着野生大马哈鱼的数量急剧下降,市面上的马哈鱼已经多是人工养殖的产品。只可惜大马哈鱼并不好养,它吃掉3磅(1.36公斤)的饲料才能长出1磅(453.59克)肉。

  针对于此,美国AquaBounty公司给出了一个解决办法,即把大鳞大马哈鱼的基因与一种鳗鱼的基因结合,培养能够短时间内长大的速生大马哈鱼。该新型鱼种的生长速度是普通大马哈鱼的2倍。

  但是如同转基因植物一样,第一批可食用转基因动物也遭到环保专家的质疑,并将其称“科学怪鱼”。当然,如果对于这种鱼的听证会并未给出什么否定的裁定,它应该很快就会上市销售。    

  4.三维生物打印机    

  既然任何机器的零部件都能够单独生产出来,那试试人体的零部件怎么样?

  美国的研究员曾经通过使用一种类似喷墨打印机的设备和装满了活体细胞的“墨盒”,实现了对皮肤组织的人工制造,以促进伤口快速愈合。现在,圣地亚哥的Invetech和Organovo两家公司,干脆直接“打印”人体器官,他们研制出的点阵打印机,开始了这种尝试。

  这款体型小巧的打印机由两个打印头组成,一个负责喷射凝胶体,形成器官的支架,另一个则负责填充活细胞。该打印机打印器官的精确度能够达到微米级数,肝脏、肾脏乃至牙齿等身体零部件都可以按照需要打印出来。因此,有了它,患者就无需苦苦等待器官捐献者,也无须承担排异反应的风险——所用细胞均来自患者本人。

  卫生与医药类最佳发明

  1.汽车变身育婴箱

  这个由美国大学生发明的育婴箱的天才之处在于,它利用未得到充分使用的资源比如旧车零部件等来满足养育早产儿这个要求苛刻的需求。汽车前大灯可以用来供暖,仪表板能够保持空气通畅,而车门的蜂鸣器和信号灯组件则变成警报系统,在供暖系统出现故障时提醒护理员。更牛的是这项发明甚至可以用摩托车的电瓶来供电。汽车工程师们可想不到汽车还能有这样的用途。    

  2.精妙的外骨骼仿生系统

  对于截瘫患者来说,依靠自身的力量独立站立是一个几乎做不到的要求,更别说走上几步了,但现在这也许将成为历史。被称之为“eLegs”的外骨骼仿生系统的制造商正试图一步一步地改变这种现实。

  “eLegs”外骨骼仿生系统主要特点在于利用人工智能,通过一根专门“阅读”使用者手臂姿势的拐杖,来模拟人类自然的步态。这是世界上第一款不使用绳链而实现站立的设备,其设计的灵感则来源于军方帮助士兵实现大负重的外骨骼。

  对于使用者来说,“eLegs”系统需要一段时间的适应期。因此它最初只能在康复疗养中心等地,在专业物理治疗师的指导下使用。不过在2013年,它或许就会投放家庭市场。    

  3和4.双管齐下,誓灭飞蚊

  事关蚊子,其成果居然被《时代》认为可以独占两项最佳发明奖的名额。它们其中之一是抗疟疾蚊子的诞生,另一个是激光灭蚊器。

  蚊子这种世界上最惹人生厌的昆虫每年都导致2.5亿例疟疾病例以及100万人死亡。但现在,亚利桑那大学的科学家们已经通过修改一种蚊子的基因使其免疫疟原虫的寄生来消除这一威胁。他们下一步所要做的,是让这种改造蚊的生存力强于普通蚊子,然后将其放归野外,去消除疟疾顽症。

  但这一研究恐怕需要10年左右的时间,因此曾担任微软公司首席技术官的纳森·麦沃尔德与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作研制的激光灭蚊器,有望成为抗击疟疾的一种新武器。这种激光能够让大批的蚊子在一阵激光闪过之后灰飞烟灭。此外,除了杀得快之外,该激光器非常智能化,能够区别蚊子与其他对人类无害的昆虫,不错杀无辜,确实挺酷。对蚊子而言,难熬的日子来了。

  5.我眼即我手

  当脑子好使而身体却动弹不得的时候,人们如何才能与他人交流呢?眼睛原来也可代替手来行使书写职能,只要一款眼镜书写器。

  这项研究是由TEG卡通公司、一切有可能基金会(Not Impossible Foundation)和涂鸦研究实验(Graffiti Research Lab)等共同组织开展的。主要利用了廉价的眼球运动追踪眼镜和开源软件,帮助患有神经性肌萎缩症等疾病的患者通过追踪眼球的运动而进行写字和作画,并在屏幕上显示出来。值得一提地是,这个仪器是为一位名叫托尼·奎恩的肌萎缩性脊髓侧索硬化症患者设计的。托尼是一名涂鸦艺术家,2003年罹患该症。如今,在尝试“用眼睛写字”之后,托尼表示这是自己瘫痪后的第一次作画,感觉就像在水下憋气5分钟后再次呼吸一样舒畅。

  技术类最佳发明

  1. 耳朵上的微型摄像机

  耳朵上的微型摄像机名为Looxcie,戴上它你也可以成为“狗仔队”了。

  对于希望摄像机就像自己眼睛一样的人们来说,戴在耳朵上的Looxcie绝对是个上乘之选。Looxcie轻便、小巧、易于操作,集多种功能于一身,而且是头戴式设计,在任何时刻都可以为你腾出双手,记录你看到的一切。这台头戴摄像机本是由一位想记录下孩子们的聚会的父亲发明的,它的录像时间长达5小时,通过按一个按钮,就可以把持续30秒的视频片段发送到你自己的社交网站或是YouTube这样的视频网站上,使这台微型摄像机成为音-视频共享时代的佳作。

  2.热门相机索尼Alpha A55  

  索尼Alpha A55相机算得上小巧且设计感十足的单反类相机,但和其他单反相机比,它又有其独特的地方,它不会面临传统数码单反相机持续数十年之久的技术障碍之忧——使图像变向指向眼睛和对焦传感器的镜子,会在拍摄到照片的同时突然出现,在镜子复位以前,相机无法聚焦。A55相机则通过采用一个半透明镜子——固定反光板的新技术一举攻克了这一难题,从而达到最高每秒10连拍的速度。再加上全高清摄像而且摄像是可以自动对焦、机内内置GPS等等功能,让人眼花缭乱,从而很长一段时间它都是热点。    

  3.iPad风头正劲

  IT界翘首以盼的苹果公司平板电脑iPad在今年1月份登场亮相。鉴于形势一片大好,有专家认为,iPad沉重打击了电纸书行业,或将成为传统传媒出版业的“救星”,那对于苹果公司本身呢?

  在消费型电子产品的科技较量中,苹果公司保持领先地位的通常做法,就是会选择重新研发一款竞争对手已经放弃的产品。于是人们看到,曾经不受消费者欢迎的微软Tablet PC“起死回生”,在苹果手中“延续”下去。尽管如此,苹果却不是简单地打造出一个无键盘的平板而已——它是第一家设计出“手指友好型”硬件和软件的公司。也因此,如要用“魔法般的”和“革命性的”词形容iPad亦不为过。    

  4.社交新闻软件Flipboard    

  什么是Flipboard?这是一款新的iPad应用程序,可以将用户喜欢的推特(Twitter)消息和网站以杂志的形式输出。就在12月份,苹果公司推出了2010年iPad应用排行榜,其中社交新闻软件Flipboard位居榜首。

  按照《时代》周刊的说法,即便是对脸谱(Facebook)和推特十分痴迷之人,一段时间以后也可能感觉那些扑面而来的朋友们的更新动态会看起来颇为头疼。Flipboard正是这种混乱局面的终结者,它就像一个自动排版的“杂志内页”,呈现在你眼前的不仅是相关内容中的精华集合,还包括了文字、超大的照片、视频等多种新奇形式,并且地址链接和视频等均为直接打开的状态,模块还可以自行选择添加,感觉就像是你的朋友专门为你制作了他的主页一样。

  5.我的手机,我的收银机

  这又是一项和苹果公司有关的技术——iPhone手机的刷信用卡配件Square。它可以使用耳机插孔连接iPhone,从而将手机变成一台能刷信用卡的POS收银机。

  在Square的模式下,有一个由推特(Twitter)联合创始人杰克·多西开发的支付平台,Square借助于装在智能手机上的微型磁卡阅读器,就能够让任何人轻松处理信用卡交易。而且刷卡人也不用等着吐出刷卡凭条,只要在iPhone的屏幕上签字就可以了,Square便会将一份交易副本直接发给持卡人的电子信箱。

  6.实现梦想之地Kickstarter    

  Kickstarter是一家2009年在美国纽约建立的网站。按其官方说法,该网站致力于支持、鼓励创新性、创造性、创意性的活动。通过网络平台面对公众集资,让有创造力的人可能获得他们所需要的资金,以便使他们的梦想有可能实现。或者说,它经营的是一个纯大众化的慈善事业。

  网站的运作方式简单却有效:一方用户是有创意、渴望进行创作的人,在网站介绍自己的项目及其价值,以打动另一方用户;这另一方则是愿意出钱给自己认为有价值的项目的人,帮助他们实现创造性想法,进而参与并见证这些新发明从出现到进入市场的整个流程。

  能源类最佳发明

  1. 水下风筝发电涡轮机

  瑞典汽车制造商萨博公司(Saab)旗下的Minesto公司,在今年研制出一种“水下风筝”型发电涡轮机,名为“深绿”。

  水下风筝被拴在海底,并通过潮汐流产生出连续不断的能量,由于海水的密度是空气的800倍,安装在风筝上的小型涡轮机产生的能量就是在空中的800倍。而据报道称,即便是海面无风无澜的日子里,每一个“深绿”涡轮机都能产生出高达500千瓦的电力;再加上潮汐流比风的气流更加稳定,因此“深绿”涡轮机产生的能源比风力发电产生的能源更加稳定,可能将会使潮汐能市场增加80%。    

  2.(几乎)不用水的洗衣机

  为了怕染色而把深浅衣服分开来丢进洗衣机去洗的人,通常也不会在意那一缸水,更不会想到美国人每年用于洗衣服的水多到什么程度。

  英国Xeros公司研制出一种新型洗衣机,其需水量比常规设备大大减少,最多可减少90%,蔚为可观。商用型的该款洗衣机预计2011年上市。

  3.布鲁姆盒

  布鲁姆盒(bloom box)由美国加州布鲁姆能源公司发明,这个小盒子差不多有集装箱一半大小,氧气和天然气被输入布鲁姆盒,在燃料电池里经过高温化学反应,生成电、热量、二氧化碳和水。

  长久以来,发明家们一直想把氢燃料电池作为一种更清洁的产生商业用电的方式,但造价的问题一直制约着这项事业的发展,直到布鲁姆盒的出现让这种情况渐渐改变。现在,一个布鲁姆盒现在可以撑起一盏电灯,64个这种电池构成的发电装置,就能为一座星巴克咖啡店供电。

  4.身体运动驱动装置

  人体所做的每个举动都在产生能量:每次呼吸产能大约是1瓦特、每迈一步产能大约70瓦特等等,这些运动该怎么转变成能量呢?

  本年度,普林斯顿大学的迈克尔·麦尔潘和同事们掌握方法——他们把压电晶体埋入类似橡胶的弹力生物相容性材料里,当其受力产生弯曲时,其内的晶体就会产生能量。它的实际应用是,把这种晶体放入鞋内或者直接植入人体,搜集到的电流就足以为小型电子产品或内置医疗仪器充电。

  而在法国移动通信运营商桔子公司那里,推出了一款能把热量转变成电流的橡胶靴,穿它走动12小时产生的电,就能为手机充电一小时。

  同样是在法国,巴黎的工程师们已经开始收集地铁里乘客产生的热量,用来给一个公寓项目供暖,并期望利用这一点,在2011年把该住宅的供暖排放量缩减到原来的三分之一水平。      

  5.电量提醒线

  亲眼看着能量流失?瑞典一家探索新技术与新设计的非营利机构为培养节能意识想出了一个办法:那就是电量提醒线嵌入到电缆周围的金属丝上,提醒你当前这个电器在消耗多少电量,而流经的电流越多,蓝光越刺目。

  这种夺目闪烁的光亮一方面可引起对节能的注意,促使人们尽早关掉电源,改变浪费电的坏习惯;另一个作用就是对自己的电器设备有了更深入的掌控。

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