明天世界什么样：高新技术大规模商业化时间表

上一篇 / 下一篇  2006-11-19 08:30:56 / 个人分类：技术发展

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　　最新一期的美国《未来学家》杂志发表文章，公布了全球百名专家对“技术预计调查”所进行的预测结果。预测说，未来几十年内，在能源、信息技术、医疗保健和交通等重要领域，一些突破性技术将进入大规模商业化阶段。这些目前看来“有前途”的技术，有望成为今后的主流应用技术，它们的商业化将影响和冲击目前的市场，调整人们工作方式，改变人类生活方式，甚至重新塑造世界。尽管未来还有难以预测的特定技术重大突破，但是大部分被预测技术的大规模商业化将如期而来。
   
　　面对这些技术发明与技术创新的浪潮，看准趋势，把握商机，未雨绸缪将是企业的聪明之举。
   
　　能源领域：替代能源技术将成为主流鉴于高涨的石油需求以及环境保护的压力，全球石油产量将达到巅峰，这也意味着石油、煤炭等碳燃料长期主宰能源的时代行将结束。目前，风能具有能源竞争力，已成为迅速增长的能源；太阳能与生物质能即将具备竞争力；核能再次成为新的能源增长点。与此同时，节能措施正得到广泛重视。从长期看，以氢为存储和运输能源载体的氢能经济也将大行其道。目前，替代能源占整个全球能源使用量的17%，由于公众的支持和企业的投资，仍在以每年30%的速度增长。专家预计，随着石油价格的持续攀升以及替代能源成本的不断降低，碳燃料在未来20年—30年后将不再是主要能源。2015年到2025年期间，当全球能源将有30%来自替代能源时，替代能源将开始逐渐上升为主要的能源。
   
　　环境保护：水脱盐技术将成气候有专家说，“20世纪的问题是石油，而水则将是21世纪的问题。”未来全球对洁净水的需求将会越来越多。目前，水的脱盐技术比较昂贵，但是随着新技术成本的降低，现在，水的脱盐技术成本已经降到每加仑1美分。一家名叫“OVATION产品”的公司甚至已能将被污染的水变成纯净水，而处理成本只有每加仑1美分。美国加州正为该州水供应建立13家水处理厂，佛罗里达州也在兴建西半球最大的水处理厂。专家预测，水脱盐技术将在2020年被广泛使用。
   
　　农业种植：精确农业未来10年全面开花精确农业，是指以计算机、全球定位系统(GPS)等信息技术控制的农业灌溉、播种、施肥和治虫以及水土保持等工作。鉴于精确农业具有可降低化学品使用量、保证农作物高产和环保等特点，目前，美国已有20%%的农户采用这些技术。有关调查显示，63%的农场由于使用了精确农业技术，可比此前获得更多利润。农业机械厂商认为，未来10年，美国每家农户均能使用这些精确农业技术。预计精确农业技术将在2010年—2015年内得到广泛应用。
   
　　信息技术：生物识别技术被广泛应用鉴于反计算机黑客、反病毒、网络过滤及识别盗贼等技术存在的问题，生物识别技术为其提供了可能的解决方案。指纹、手纹、虹膜、声音和面部特征等识别技术已经开始用于政府和公司的身份认证系统。其中，指纹识别技术目前有67%的市场份额。生物识别将成为这些用途的撒手锏，当然，市场还有待开发，技术还有待完善，但是两种技术综合的安全措施效果明显。预计，生物识别技术的安全技术将在2008年—2012年得以广泛应用。
   
　　信息技术：量子计算机即将进入商业化构成量子计算机的基本单元———量子比特的奇妙特性，使得计算机性能非同寻常。量子计算机利用粒子的量子力学效应，如光子的极化、原子的自旋等，来表示0和1以进行存储和计算。量子元件的使用将可使计算机的工作速度提高1000倍，而功耗减少1000倍，电路大大简化且不易发热，体积大大缩小。不仅如此，一台量子计算机可以在几秒钟内完成组装。目前，哈佛大学、联邦储备委员会等单位已运行了研究型的量子计算机样机。专家乐观估计，量子计算机将在2016年到2026年进入商业化。
   
　　电子商务：随需而变的娱乐功能开始流行随着数字形式下载音乐、图像、游戏等技术的发展，像苹果公司的I-POD便携式娱乐机器将开始流行。目前，不少娱乐公司开始在网上播放电影和电视节目，并打造数字家庭。尽管这些技术的推广仍需完善，但是信息产业界认为，技术发展使得整个娱乐业成为“随需而变”产业的趋势是不可避免的。IT界专名的咨询机构Forrester的分析家们认为，这些数字技术的应用水平将在2008年达到整个行业市场份额的30%。
     
　　电子技术：网通技术联通全球1/3人口将现代多媒体技术通信带给贫穷地区是一项巨大的挑战，但是，低成本的技术手段已致力于填平这样的数字鸿沟。目前，无线通信技术已经成为这方面的有效手段。与此同时，通信业界科研与开发巨头，如麻省理工学院、AMD、戴尔和英特尔公司等开始将这一领域作为新的市场开发增长点。专家预计，到2016年，全球人口的30%拥有电话、电视和网络等IT技术产品及服务。
   
　　远程教育：2015年成为大众必修课目前只有10%的高等教育内容在网上进行。随着远程教育相关技术和社会问题的解决，将有越来越多的教育单位愿意上网进行在线教育。美国现有1亿人通过网络接受教育，网络教育占公司培训形式的30%，预计不久这一比例将达到50%。专家预计，到2015年，远程教育将成为公众的必修课。
制造行业：纳米技术逐步形成规模在纳米级别上的科学研究与开发成果，使人类越来越有信心掌控微观世界，制造出功能更强的计算机和更有效的医疗手段。目前，已有数十亿美元的资金用于纳米技术及其产品的研发。专家预计，纳米技术的应用将在2015年左右形成规模，纳米技术的潜在市场将达兆亿级水平。
   
　　制造行业：机器人将落户寻常百姓家包括能与人交谈、从事更为艰苦工作等智能化机器人，正被加速开发。随着计算机技术以及仿真技术等发展，微型机器人不久将成为人类既经济又方便的助手。目前，日本和韩国已经出售了上百万的微型机器人，用于工业界、家庭事务、医疗保健、军事和休闲业，他们计划在2010年让机器人进入家庭，这种情况就像10年前的互联网那样。专家预计，机器人最早将于2020年被大规模采用。
   
　　医疗与生物：人造器官可达到以假乱真令人惊讶的是，人体诸多器官现在都可以用仿真器官来代替，包括人造皮肤、骨头、耳蜗、血管、心脏等。利用计算机芯片、微型机械、组织工程和其他新技术，仿生器官不久可以涵盖到整个人体。目前，利用芯片，人造胳膊和大腿可以与人神经系统相连，借助于传感器可以有触觉。专家预计，2017年到2027年，人造器官可以替代人体主要器官。
   
　　远程医疗：常规检查将轻而易举医药行业是最早被装备先进信息技术产品的行业。性能更好的信息技术产品将显著地降低医疗工作成本，包括医疗病历网络、远程医疗诊断和医生虚拟检查等。专家预计，这些技术将在2015年形成气候，将显著降低数十亿美元的医疗费用，极大改善医疗保健，提供更便捷的医疗服务。
   
　　智能交通：智能化高速公路将成为风景线鉴于没完没了的交通拥堵现象，智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有关计算机模型显示，智能化公路将使目前高速公路通畅能力提高2—3倍，而每英里的成本不到1万美元。目前新的高速公路造价是每英里100万到1亿美元。为此，汽车制造商们正在将有关防撞雷达、定速巡航等电子系统设备加配到未来可用于智能化高速公路的智能车上。智能车将装配无线通讯和传感器等设施，将使行驶车辆的速度、方向和刹车得以自动化控制。目前通用汽车公司已经成功测试了无人驾驶的速度为每小时112公里的智能车。预计，2020年—2030年期间，30%的高速公路将采用智能化公路。
     
　　医疗与生物：癌症治疗可有效防治经过几十年的开发，新的药物、纳米技术和分子生物学提供了一些非介入、安全的治疗癌症手段。特别是纳米技术的开发，微粒有望能在人体找到癌细胞，并摧毁癌细胞，而且能被肾脏安全排出。专家预计，这些技术手段将在2018年—2028年被用于癌症的常规防治手段。
   
　　生命技术：人类百岁不是梦想有关老年化问题争议很多，但是人类生命平均年限的延长却是可能的。有关延长活细胞的寿命、修补人体缺陷、器官移植以及治疗主要疑难病症等新技术手段，将使人类寿命大大延长。一般说来，人类可以达到120岁的自然寿命。专家认为，到2030年，人类平均能活100岁。
   
　　交通行业：燃料电池混合汽车将大行其道在日本汽车厂商的带动下，燃料电池混合汽车成为替代常规内燃机车辆的看好车型。为了最大限度地提高车辆的效率，混合车在高速时采用小型汽油发动机驱动，低速度时则用燃料电池。其中，燃料电池具有的储能和再生能的功能大大地节省了能源。目前，全球正在开发以新的轻型材料为车体的车辆。随着技术成本的降低，专家预计，到2012年—2018年，将有30%的车辆使用混合车，而单纯的燃料电车在此以后的几年内也会大行其道。
   
　　航空飞行：超高音速飞机将再度起航尽管英法联手打造的协和飞机成为了历史，但是超高音速飞行的前景在空中交通拥挤的当今仍有前途。新一代超高音速飞机结合轻型飞机构架和高可靠性的超音速冲压喷气引擎，可以在高速飞行时直接从稀薄的空气中汲取氧气。一些国家和公司正计划在10年—20年内将推出这种飞机，毕竟，它可以将从美国东部到亚洲的30小时飞行时间缩短为3小时。2006年3月，俄罗斯、澳大利亚和美国的有关空间商业飞行项目已经成功测试超高音速飞机的性能。专家认为，到2020年，30%的长途飞行将会采用新一代超高音速飞机。
     
　　空间技术：太空旅行将随心所欲太空观光旅行的想法开始看上去有点荒谬，但是经过私人飞行器试验后证明可行，目前也有不少人开始追随这一商机。随着太空飞行的私营化，有关成本将比以前下降90%，而且利润比较丰厚。曾以1000万美元资助太空船一号的皮特?戴蒙德说，太空旅游项目目前正接近黄金期，不久将成为一个常规的旅游项目。美国新墨西哥州、俄克拉荷马州和德克萨斯州计划兴建私人太空飞行基地。新墨西哥州的私人太空飞行基地项目的合约价值2.25亿美元，已经签署。据说，上千人开始报名参与“门票”为20万美元的太空飞行。专家预计，2014左右，第一艘私人太空飞行器将会在地球轨道上方50英里—100英里的高空飞行。
   
　　宇宙探测：人类将登陆月球火星因有太空探索所需要的资源，特别是水，再次登月已被提上日程。在月球上，人类可以轻易地摆脱重力影响，因而成为空间探索非常便捷的发射基地。尽管在月球上建立永久性空间基地的挑战很大，却并不比人类当初建立国际空间站更加困难。未来20年—30年内，月球也将可能成为人类探索火星的中继站。火星远离地球，需要近一年的飞行才能达到，因此需要非常先进的救生设备、核动力飞行器、严格的防宇航员防辐射设施。尽管如此，派员探索火星的诱惑难以抵挡，目前准备工作正在计划实施中。专家估计，到2025年，两项太空都将会完成。

来源：科技日报
http://www.in-en.com/newenergy/news/china/2006/11/INEN_48772.html

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TAG: 技术发展

集成能源系统 cnlwh 发布于2007-01-19 12:21:56
集思广益 寻找答案
　　工程和科技领域上世纪取得的成就不胜枚举，其中哪些是最伟大的？它们在新世纪里的发展趋势又如何？几年前，美国国家工程学院(National Academy of Engineering)曾邀请公众帮助解答第一个问题。现在他们又试图以同样的方式来为第二个问题寻找答案。他们邀请engineeringchallenges.org的访问者集思广益，帮助他们共同获得一个问题的答案，即：工程师在21世纪应为自己设立哪些重大挑战？前20项提议将在今年9月份时揭晓。

　　美国国家工程学院院长伍尔夫(Wm. A. Wulf)就此问题接受了采访。

问：你们是如何得出20世纪工程领域最伟大的成就的？

答：这与我们目前调查21世纪重大挑战这一问题所采用的方法很相似。我们成立了一个委员会，由尼尔•阿姆斯特朗(Neal Armstrong)担任主席；此外，我们还邀请公众参与对这一问题的讨论。最终结果中位列前四名的成就分别是：电、汽车、飞机和纯净水。

问：在这次最新的活动中，你们预测的是那些本世纪将会发生，或者说是，应该发生的事件？

答：这些都是我们“应该”为自己设立、也是应该取得突破的重大挑战。我相信人们能够负担得起的清洁能源将会入选。如果发达国家的人们想保持现有的生活方式，同时也让发展中国家的人民改善他们的生活质量，那么能源问题无疑至关重要，而且最好是既清洁又便宜的能源。我们不是预测是哪些事情会发生，而是想要告诉工程师，“嘿，这是一个难关，你们应该去攻克它”。

问：为什么邀请公众参与这项活动？

答：我们的上一次评选活动同样也面向公众开放。公众评选出的某些结果大大出乎我和委员会的意料，比如说农业机械化。1900年时，农业人口占美国总人口的比例高达50%，正是这50%的人口养活了另外的50%。现在，美国农业人口的比例仅为2%，但这2%的农民不仅令美国人民丰衣足食，还向世界其他许多地区出口粮食。

问：除了上述内容外，还有哪些可能入选“重大挑战”名单？

答：军方过去曾在教育领域开展了一些研究工作，并取得了令人瞩目的成绩，其中最让人感到惊叹的是，他们发现，在有人辅导的情况下，学生将取得一种“三段式”进步。这一命题的首要前提是：在了解新事物前，人们往往已经具有了一种定形的心智模式，但这种模式不见得准确。因此如果你想让他们学习新事物的话，你首先必须让他们抛开以前的错误模式，这正是人类能胜任的工作。但我不明白，为什么有朝一日智能电脑不能担当这一角色。

问：在最终评选出的20世纪最重要的成就中，有哪些是1900年时曾预言过的？

答：我的第一反应是我们做得还不够好。在我个人所从事的运算领域，我们在预测其社会意义方面就表现的不尽人意。我们有把握预测未来10年中科学家能植入单片芯片的晶体管数量，但对于亚马逊(Amazon)、谷歌(Google)或是网络本身的发展，则完全未曾料到。

问：你们希望取得什么效果？

答：其一，我们希望这份新名单能像几年前那份名单一样，激励青年一代。在美国，从事工程和自然科学的年轻人数量正逐渐减少，他们没有意识到工程学对人们生活质量所产生的深刻影响。因此我们想唤起青年人的兴趣，让他们意识到科学发展会给生活带来怎样的变化，进而鼓励他们投身这一领域。

Lee Gomes

（编者按：本文作者Lee Gomes是《华尔街日报》专栏“Portals”的专栏作家，栏目内容以科技、商业及相关的主题为主。）
http://chinese.wsj.com/gb/20070118/ptl201848.asp
xiaoning的个人空间 xiaoning 发布于2007-01-19 19:04:30
太多了，看不明白。很多情况下，只是看一下标题和开始和结尾部分
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-01-19 19:54:02
中科院“中国未来20年技术预见研究”项目通过专家验收
据中国科学院网2007年1月17日报道：近日，由中国科学院科技政策与管理科学研究所承担的院创新方向性项目“中国未来20年技术预见研究”在北京通过专家组验收。中国科学院党组副书记方新出席会议并发表了讲话。

    该项目通过对所选择的4大门类(IT:Info.Technology；BT:Bio- Technology；GT:Green Technology；ST:Space Technology)、8组研究对象(信息、通讯与电子技术，先进制造技术，生物技术与药物技术，能源技术，化学与化工技术，资源与环境技术，空间科学与技术，材料科学与技术)的未来20年应重点发展的关键技术及系列相关问题开展了大规模德尔菲调查。建立了一套适合中国国情的系统化技术预见方法。提出了技术预见数据库和基于德尔菲调查的技术监测体系构建思想，初步建立了相应的数据库和监测系统，为未来开展技术预见和科技发展战略研究打下了一定的基础。

    同时，该项目的一些研究成果已经引起国内外同行的关注和新闻媒体的跟踪报道，对推动技术预见的国际合作和我国技术预见的发展以及塑造技术预见文化有重要促进作用。

作者：中国科学院高技术研究与发展局 科技政策与管理科学研究所
来源：http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2007/01/16/14/69/97.htm
中国科学技术信息研究所加工整理
http://www.chinainfo.gov.cn/data/200701/1_20070117_150352.html
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-05-17 10:42:21
2007：最令人怦然心动的十大新兴技术
科技日报2007年5月1日报道：美国《技术评论》杂志日前推出的“2007年新兴10大技术”，被认为是2007年最令人兴奋、最有可能影响整个产业和科研的技术，因为，它们将影响人们生活的各个方面。

　　1.对等网络拯救视频未来

　　对等网络技术将能直接加速视频信息的传输。

　　目前，包括音像在内的视频数据占据了互联网数据流的60%%，未来2年这一比例将达到98%%，这意味着网络下载资料的速度将会越来越慢。对于互联网行将“淹没”视频数字信息的问题，信息界的专家们认为，对等网络技术将能拯救视频信息传输的未来。

　　所谓的对等网络，即P2P文件发布技术。目前业界对它还没有一个标准的说法。简单地说，P2P技术是一种用于不同电脑用户之间、无需经过中继设备直接交换数据或服务的技术。P2P计算可以说是一种互联网技术的回归，这是因为互联网最初的设计目标就是让网络上的计算机互相之间可以直接通信而不需要中介。

　　与传统的通信模式———用户／服务器等相比，对等网络不存在中心节点（或中心服务器），其中的每一个节点大都同时具有信息消费者、信息提供者和信息通讯等三方面的功能。随着各类数字终端、服务器资源、网络带宽等资源持续保持类似摩尔定律式的增长，P2P技术以其两大方面的突出表现：即低成本、高可靠性的超大规模计算和存储资源共享；强大的网络联通性，更直接、更灵活的信息沟通，成为信息技术发展需要的新共享方式的主要候选者之一。

　　利用对等网络技术，人们上网传递信息方式将得以改变，有关源文件可分为几个部分供他人下载，每一个用户从不同的主机当中可以找到不同的部分分别下载，这样文件传输的速度就大大增加了，而且无需用网络服务器来保存源文件。

　　对等网络技术是目前国际计算机网络技术领域研究的一个热点，也被《财富》杂志誉为将改变互联网未来的四大新技术之一。目前，微软、IBM等很多著名的企业和公司都投入到对P2P技术的研究之中。

　　2.量子点技术为太阳能“充电”

　　半导体量子点新技术，能够大幅度提高廉价光伏太阳能电池的效能。

　　太阳能是人类取之不尽、用之不竭的能源。然而，它的能量却因太阳能电池的成本居高不下，难以得到充分应用。目前，一些化学家提出了新的解决方案，利用只有几个纳米宽的半导体量子点制成的电池，有望最终降低太阳能发电的成本，使之能够与化石能相抗衡。

　　量子点是科学家自20世纪90年代以来一直潜心研究的半导体新技术，如今不断取得进展。美国能源部国家实验室的科学家发现，半导体量子点材料具有优越的与光相互作用的特性，量子点材料受高能光子撞击时释放电子的数量是硅半导体材料的2倍以上，这意味着光电转化效率能够得到大幅度的提高。不仅如此，量子点技术可以通过简单的化学反应得以实现，其材料价格将非常低廉。

　　目前，通过光伏太阳能电池将阳光转换为电力的挑战在于：大幅度降低输送每瓦太阳能电力的成本，而如果要与化石燃料、核能发电竞争，还要再降低5—10倍；与初级化石能源竞争则要降低25—50倍。有关试验表明，基于纳米技术的量子点新技术可以提升太阳能发电技术的竞争力。

　　美国国家再生能源实验室的高级研究员安森•诺基克认为，量子点技术的光伏太阳能电池能效可达42%%，高于目前能效为31%%的硅基电池。而且，量子点半导体材料的制造成本也很低，有效的聚合物量子点最终可使太阳能发电的成本与煤发电的成本相抗衡。尽管实现量子点技术的太阳能电池的商业化仍需几年时间，但一旦如此，它将会帮助人们摆脱化石能。

　　3.“光纤开关”精确治疗神经性疾病

　　利用绿藻蛋白制成的“光纤开关”，将使科研人员对人脑某一部分的功能进行开关式控制，有助于治疗抑郁症、帕金森等神经性疾病。

　　美国斯坦福医学中心的卡尔•迪舍斯在医治神经性疾病患者时发现，尽管通常的电激等疗法能挽救患者的生命，但却给他们带来了失忆、头痛等严重的副作用。迪舍斯于是想到用光纤开关的方式来控制患者的神经元细胞，可实施精确治疗，而且能减少副作用，最终达到有效的治疗目的。

　　迪舍斯领导的研究小组利用绿藻的一种蛋白质作为控制神经元细胞的光纤开关。当神经元细胞受光时，这种蛋白质则会刺激细胞中的微电流传导到下一个细胞。科研人员以此利用光纤开关刺激某个特定的、引起肌肉抽动反应的神经元或脑电波，达到治疗神经性疾病的目的。有关动物试验表明，这种治疗方法大大减轻了老鼠的抑郁症状。

　　目前，研究小组已将他们发明的光纤开关分送到100个实验室，利用老鼠、蠕虫、苍蝇和石斑鱼进行进一步的试验。有关专家甚至认为，在研究如何治疗神经性疾病的同时，这一技术还可以成为新的研究工具。

　　不过，科研人员还需要保证利用安全的基因治疗方法，将光纤开关送达目标神经元细胞。如果未来科学家发现特定的、导致神经性疾病的细胞，这种治疗方法将会更精确、更有效。

　　4.纳米蛋白碎片可止血助康复

　　细微的纳米级纤维通过止血以及恢复脑伤来拯救生命。

　　美国麻省理工学院的科研小组利用纳米技术发明一种液体，使用这种液体对准流血的伤口，一喷即刻可止血。小组负责人艾尼斯伯力克表示，不仅如此，这种液体及其相关纳米纤维制品还有助于恢复病人的脑伤。

　　据介绍，这种神奇的液体是由纳米级的蛋白质碎片（也称缩胺酸）制成的。其快速止血的能力适合用于手术、事故现场救助和战场急救等特殊情况。另一方面，缩胺酸在机体内能自我装配形成纤维网状的透明胶，这有助于恢复受损的脑和脊柱组织。有关动物试验显示，将这种纳米蛋白碎片涂覆在小鼠身体内与视觉相关的、受伤的神经周围，那些神经就能很快地生长，小鼠的视觉得以很快恢复。

　　与目前的方式相比，纳米蛋白碎片的止血功能具有很多优点，如快速、透明、方便使用，不损伤其他组织以及术后无需清除等。同时，它还能以提供细胞生长所需氨基酸的方式加速伤口的愈合。

　　艾尼斯伯力克表示，纳米蛋白碎片材料将最先用于手术中。不过，在应用之前，还需要对其进行更进一步的人体试验。一旦人体试验证明有效，预计此后3—5年内就可以应用。

　　有关专家认为，纳米蛋白碎片材料的研制成功说明，科学家可以充分利用纳米结构材料的自我组装功能，借鉴这一思路可以开发出更多的、更理想的医疗技术产品。

　　5.数字扩张技术让手机上的世界更清晰

　　将整个真实世界的数字信息化加倍，让手机告诉你更多细节。

　　对于一个在陌生城市的人来说，有一张导游图，或是一台GPS，今天也许就够用了，不过还是要费很多口舌；将来，你需要的可能是一部手机，它能够很快告诉你某某餐馆的饭菜口味、价位等信息。

　　诺基亚公司研发中心麦克斯•卡哈里带领的团队正在以“手机上的扩张世界”项目打造这样的手机，他们希望将现有真实世界的数字信息量再扩大几倍，好让手机上显示的世界更清晰。

　　该科研团队最近在国际会议上展示了这样的手机模型，他们把GPS传感器、指南针等功能加入诺基亚的智能手机。利用GPS传感器的信息，智能手机能像照相机那样精确地显示物体间的距离。随着手机位置的移动，其外部环境的地理名称立刻就能显示出来。此外，用户还可从网上下载需要的详细信息载入手机备查。

　　不过，尽管诺基亚的GPS传感器性能可靠价格也不贵，但是一些工程人员还是认为，他们在手机上引入过于复杂的功能。法国一家名为“整体包容”的公司则采用扩张真实世界的理念，以图像技术作为手段。仅凭相关软件，这家公司开发出能模拟物体间距离的手机，这种手机已在亚洲和欧洲的一些地区开始试销，他们希望这样的手机能率先用于赌博游戏和商业广告。

　　实际上，诺基亚研究人员也在研究实时图像识别算法，他们希望这样的算法软件进一步完善现有智能手机的准确性和可靠性能。无论是诺基亚还是“整体包容”公司，他们的研发工作均在传递这样一个信息：将真实世界显示在手机上的概念将成为2007年的手机潮流。

　　6.超材料让隐身成为现实

　　超材料将引发通信、数据存储和太阳能等方面的革命。

　　我就站在你面前，你却看不见我。这样的隐身衣不再是科幻故事的专利，科学家利用超材料已经将这种隐身衣变成了现实。

　　美国杜克大学的大卫•史密斯科研小组于2006年11月展示了这种隐身衣的雏形。他们利用包裹在玻璃纤维内的金属和线缆，设计并制成了“超材料”中的同心环部件，让微波辐射沿最内圈弯曲，就像水绕开石块儿流动那样。与通常的材料相比，这种新型圆环吸收或反射的微波量更少。科研小组表示，“我们的材料已经能减少了物体产生的反光和影子，彻底消灭反光和影子正是隐身衣必须具备的重要特征。”

　　超材料科学专门研究具有不同于自然原子光学特性的人工原子。全球从事超材料研究的权威专家认为，利用超材料实现隐形，这是光学材料领域的一个全新概念。超材料的薄层能够让光线绕过物体，从而使物体隐形。它就像一扇大门，可以将人们引入一个看似虚幻无比，却又真实存在的神奇世界。

　　史密斯小组表示，制备这种超材料并不容易，需要使材料组份小于10—20纳米。目前可以预计的超材料用途包括：利用超材料可以在很大程度上自由地设计用于隐形的材料；开发能使光线传输更集中的材料等。实际上，很多研究小组正在开发这种材料，一旦开发成功，超材料制成的CD或DVD所存储的信息量将倍增，同时在光纤通信领域超材料能起到加速信息传输和降低能耗的作用。另一方面，在能源收集方面，超材料制成的太阳能板可以吸收来自各个方向的光束，不必局限于直射的太阳光，这将大幅度地提高太阳能的利用效率。

　　7.数字压缩成像让拍照效果更好

　　数字压缩成像技术能够让照相机和医疗扫描仪更有效地抓取高质量的图像。

　　目前的数字式照相机就像一台微型摄像机，400万像素的照相机在工作状态时，每个成像传感器都要工作，但是实际上后来上传到计算机时，却丢失很多信息，而且整个拍照过程耗能很大。对此，美国莱斯大学电气和计算机工程系的巴拉尼克与凯利教授给人们带来有关数字成像的新思路，他们相信从软件和硬件方面，可以将照相机做得更小、拍照速度更快，而且图像效果更好。

　　两位教授表示，他们开发出一种新型照相机，这种照相机利用单个图像传感器收集光学信息，并利用新的软件算法重新构建高清晰度的图像。照相机的核心采用压缩感应新技术，收集只相当于目前照相机感应的一小部分的光学数据。但是，相关软件却可以将这一小部分视频数据放大，并利用计算机将其重新还原成高清晰度的图像。

　　2004年，研究人员首次提出了压缩成像这一概念。专家认为，未来两年内这一技术及其产品将有实际应用。在医学核磁共振系统中，它拍照的速度将是目前的10倍。未来5年—10年内，新技术能装载到微型手机等电子消费品上。

　　8.个性化监控仪成为病人与医生的好帮手

　　让计算机帮助解读医疗检测数据，医疗诊断和预警正朝个性化方向发展。

　　医疗行业是对专家的依赖程度最高的行业，需要专家分析大量的检测数据，从而诊断出患者的病情。美国麻省理工学院电气工程和计算机系的教授戈特奇设想：能否让计算机承担一部分数据分析工作？在某种程度上说，计算机能够帮助医生更高效地解读各类医疗检测数据，甚至还能提供更为准确、更个性化的检测分析结果。

　　戈特奇的科研小组为此进行了有关计算机解读人体内电信号数据的工作，并开发设计出了个性化的癫痫症探测器。目前，许多病人采用一种能刺激其迷走神经的植入性仪器来控制癫痫症状，但这种仪器没有任何灵活性，不管病人是否愿意，仪器每隔几分钟都会工作。为了克服这一缺陷，戈特奇设计一种非侵入性、由软件控制的传感器来测量病人脑电波，使仪器在特定情况下开始工作。这些传感器无须植入病人体内，除了待命工作外，甚至就可以帮助病人在癫痫症出现之前，提醒他们到安全地点休息等，在现实生活中，这种提前预警功能可以拯救很多患者的生命。

　　除了开发癫痫诊断探测仪外，戈特奇小组现在还针对心脏病进行类似的研发。他们与心脏病学专家合作，在研究大量的有关心脏病数据的基础上，建立了有关心脏病监测和预警的模型，进而开发相关软件和仪器。

　　上述两种诊断仪器的研发代表医学发展的一种新潮流。美国西奈山医院医疗信息学中心负责人凯瑞教授说，戈特奇小组的工作很有应用前景，是向精确化、自动化医疗数据诊断方面迈出的重要一步。

　　9.光天线让激光与DVD容量突破极限

　　高聚光性的纳米光天线，突破激光应用的极限，可在一张DVD盘中容纳数百部电影片。

　　在过去数年中，科研人员一直尝试制造一种容量可与计算机芯片相当、像素能与光学显微镜相媲美的高性能DVD，但总因碰到衍射极限这样的难题而失败。如今，哈佛大学的科研小组开发出一种简单的新工艺———他们研制的“光天线”，可使激光等高集聚性光突破这一技术瓶颈，得到更广泛的商业应用。

　　物理学上的衍射极限，是指镜头很难将直射光束聚焦成一个直径小于该光束波长一半的亮点上。由于这一技术瓶颈，激光应用受到限制。由电气工程师科吉尔和克帕森领导的小组，采用金元素制成了纳米级的“光天线”，通过将“光天线”应用激光上，他们将红外线聚焦在直径仅40纳米宽的亮点上，这一直径仅是红外线波长的二十分之一，进而突破了衍射极限的限制。

　　科研小组认为，利用这样的光天线，在未来激光读取储存的能力将使DVD光盘能够存储3600千兆字节的数据，其容量相当于750盘现今容量为4700兆的DVD盘。目前，小组已经展示了各种激光器模型，并就此发明开始与一些存储公司进行协商。

　　除了能够提高激光读取储存能力之外，光天线还能用于图片的平板印刷，特别是用于硅芯片制造方面，有望突破目前激光在芯片上进行刻蚀的极限。不过，研究人员表示，在此应用之前，还需要制造出只有50纳米长的天线。一旦商业化试验成功，光天线将引发从超高密光存储到超高清晰度光学显微镜等方面的技术革命。

　　10.单细胞分析可明察疾病原因

　　探测到单个细胞瞬间的变化，不仅有助于了解生命的过程，而且可以改善医学测试和治疗手段。

　　为了更好地了解和治疗诸如癌症、糖尿病等人类疑难病症，科学家总是希望在上百万个细胞中，了解典型的、致病的细胞的行为和状态，特别是单个细胞的差异。

　　单细胞分析是分析化学、生物学和医学之间渗透发展形成的跨学科前沿领域。在过去几十年中，已有一些方法帮助科学家了解单个细胞的行为差异，但它们仍有很大的局限性。利用这些方法，科研人员只能研究目前已知的细胞，但难以研究大多数目前未知的细胞。美国华盛顿州立大学的诺尔曼•道奇科研小组的单细胞分析成果，则成为探索单细胞活动的有力帮手，他们以超灵敏的技术分离了单细胞，并能揭示其中未知的分子活动情况。

　　目前，道奇小组利用单细胞分析技术从事食道癌和肺癌方面的研究，他们在识别由单个癌症细胞主导的蛋白质变异方面取得了成功。小组还在研究，癌症扩散是否是由细胞中蛋白质不断分化所造成。这一问题一旦得到证实，细胞间活动的差异就能显示疾病是否在传播。这样的技术可以使医生尽早地了解癌症发病情况，以及尽早采取措施。

　　密西根大学的肯尼迪教授曾通过分析单细胞的胰岛素，揭示出了多种糖尿病的病因。他对此评论说，道奇小组的新技术可以揭示细胞活动的差异。这样的新技术实现大规模的商业化还需要10年到20年的时间，不过一旦成熟的话，将能很好地造福人类。

相关：http://www.stdaily.com/gb/stdaily/2007-05/01/content_665402.htm


作者：王俊鸣
文章来源：科技日报
http://www.sciei.com/news/edu/Conference/200705/news_11084.html
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-07-14 10:12:07
NEC研究灵感机制的“C&C革新研究所”揭幕



NEC设立“C&C革新研究所.bmp


NEC在“C&C革新研究所”内所设实验装置的显示屏画面可将灵感告诉他人进行共享。12日下午摄于奈良县生驹市。（共同社）


　　【共同社7月13日电】人类的灵感究竟来自何处？日本NEC公司成立了一家专门研究行动等因素是如何激发灵感的研究所试图解开这一迷题，12日这家位于奈良县生驹市的“C&C革新研究所”举行了揭幕仪式。

　　该研究所主要研究如何才能创造出易于激发灵感的环境、以及怎样的机制才能使人们在相互讨论时激发出更多灵感。NEC公司计划将研究成果用于开发下一代通信及电脑技术以期更好地辅佐人类。

　　该研究所内的工作人员同时也是研究对象，他们将携带各种记事本大小的红外线发信装置等传感器，而安装在研究所天花板等处的红外线接受装置和摄像头等将自动在电脑上记录下他们的活动情况以及查阅过的文献等等，从而掌握产生灵感的具体过程并进行分析。

　　同时研究所的墙上还嵌有显示屏、摄像头和话筒，这些装置将方便研究人员在第一时间与他人分享自己的灵感。当他们对着装置说话时，机器会自动保存图像和声音并在特定的人路过时自动播放出来。在12日的演示中，当红外线发信装置接近墙壁时，高90厘米、宽120厘米的屏幕上立刻出现了研究人员的身影并同时播放了录音。

　　据悉，今后研究所还将使用机器人或高清晰影像开发高清晰远程电视会议等新技术。目前研究所位于现有的网络技术等开发设施内，拥有约10名研究人员。NEC计划今后进一步吸纳海内外的优秀研究员，力争发展成数十人规模的研究机构。（完）  

http://china.kyodo.co.jp/modules ... e&storyid=45173
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-09-20 16:46:27
日本一公司开发出廉价DNA芯片有望促进普及
　　【共同社9月19日电】位于名古屋市的日本碍子公司（NGK）19日宣布，该公司开发出可通过分析个人的遗传基因的类型诊断疾病的廉价“DNA芯片”。该技术使得研究机构每次检查所负担的芯片费用由原来的数万乃至10万日元降低到1000日元（约合65元人民币）左右。

　　该芯片主要用于研究，此外也可对是否易患代谢症候群及心肌梗塞等疾病的诊断提供帮助。目前一部分医院已使用了该技术。由于价格低廉，有望得到进一步的普及。

　　该芯片为排列着DNA断片的宽2.5厘米、长7.5厘米的玻璃片。将接受诊断者的血液中提取的DNA滴到该薄片上观察反应从而分析遗传基因。以往的薄片上排列有约3万种人类的遗传基因，新产品则可针对诊断目的仅使用数百种遗传基因，以较简单的程序完成制造芯片的技术从而实现成本的降低。（完）  

http://china.kyodo.co.jp/modules ... e&storyid=48138
集成能源系统 cnlwh 发布于2008-01-10 12:15:06
自动驾驶汽车能否拯救通用汽车
　　
　　身陷亏损窘境通用汽车公司(General Motors Corp.)准备斥资数百万美元来研发自动驾驶汽车，而长期以来人们都认为这种汽车只能在科幻小说中驰骋。
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　　通用汽车的董事长兼首席执行长瓦格纳(Rick Wagoner)将在周二举行的拉斯维加斯消费电子展(Consumer Electronics Show)上发表主题演讲，介绍通用汽车的宏伟目标。为了让买家对自己改变看法，通用汽车付出了诸多努力，这只是其中之一。在瓦格纳看来，在不远的将来，集成了照相机、传感器、雷达和导航技术的汽车将能自动刹车和加速，会自己避免交通事故并预判出交通拥堵路段。他下定决心要让通用汽车成为该领域的领军者。

　　通用汽车的首席技术专家、瓦格纳的知己拉里•伯恩斯(Larry Burns)在上周接受访问时表示，通用汽车注意到原先基本上可以归入机械范畴的汽车正在越来越向电子化方向转型，他们认为在所有的汽车生产商中，通用汽车在全力推进这一趋势方面处于最有利的地位。

　　在瓦格纳制定的振兴通用汽车，并与丰田汽车(Toyota Motor Corp.)相竞争的长期战略中，提高技术含量是其中的重要环节。他坚信，如果通用能在那些能改变游戏规则的创新技术上抢占先机，那么这将会解决通用汽车形像不佳这一根本问题。

　　与同在底特律的竞争对手福特汽车公司(Ford Motor Co.)和克莱斯勒(Chrysler LLC)一样，为了在北美市场实现盈利、夺回失去的市场份额，通用汽车一直在苦苦挣扎。造成这种状况的原因之一是很多消费者在产品质量问题上都是一朝被蛇咬，十年怕井绳，虽然这些问题现在基本都得到了解决，但他们仍然认为该公司发展缓慢，进而断然拒绝购买通用生产的汽车。

　　瓦格纳拒绝就本文接收采访，但通用汽车的美国销售和市场总监马克•拉尼夫(Mark LaNeve)上周表示，公司相信必须在领先技术上挑战丰田，以此扭转购买者对通用汽车的负面看法，并重新赢回那些转投外国汽车生产商的顾客。

　　拉尼夫说，很明显，目前丰田的声誉、财务状况和很多其他指标都处于领先地位，通用汽车需要取得这样的地位。
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　　推动自动驾驶汽车的制造并非通用汽车唯一一个正在进行中的“登月”计划。瓦格纳还批准斥资进十亿美元在几年内推出电池动力汽车雪佛兰 Volt (Chevrolet Volt)。同时，该公司还正在研发氢燃料电池车。在拉斯维加斯消费电子展上，瓦格纳将展示一款用燃料电池驱动的凯迪拉克(Cadillac)概念车，该车能将氢转换成动力，而产生的废物只有水和热量。

　　这样做风险很大，因为汽车技术发展缓慢，比如今天的内燃机与100年前的就没有多大的改变。
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　　虽然丰田旗下的普锐斯(Prius)混合动力车罕见地大获成功，但该公司在推动技术进步方面的很多努力还是以失败告终。丰田的雷克萨斯(Lexus)推出了一款能自动平行停车的豪华轿车，但这项功能对销售却没起多大的促进作用。其竞争对手大众汽车(Volkswagen AG)旗下的奥迪(Audi)甚至还对这项功能进行了嘲讽：大众有则广告称奥迪A4是为“那些自己会停车的人士而打造的一款豪华轿车”，广告中一辆奥迪A4在漂亮地转了180度后，完美地停在了车位里。

　　本世纪早些时候，宝马汽车公司(BMW AG)推出了iDrive功能，汽车仪表盘上的一个旋钮可以象计算机鼠标一样控制车上的收音机、空调和其他电子设备。但很多顾客发现这个功能过于复杂，有些人甚至将其戏称为“why drive”（iDrive的谐音，意为为什么要开车）。

　　瓦格纳提出的由通用汽车引领自动驾驶领域的主张实为一场赌博。如果该技术最后失败了，将可能使通用汽车蒙羞，而不会改变人们的观念。上周瓦格纳还在一次网上聊天中承认，电池动力汽车Volt可能无法按计划于2010年前推出。

　　虽然通用汽车还有足够的现金维持数年的运营，但它的资源并不是无穷无尽的。去年第三财季该公司亏损了390亿美元，而且公司暗示在短期内不太可能扭亏为盈。

　　通用汽车管理人员称，在周二的演讲中，瓦格纳将证明自动驾驶汽车与我们的距离实际上比很多人以为的要近。

　　伯恩斯说，先进电子器件成本的大幅下降应会在未来10年中为自动驾驶汽车领域带来一些重大进步，问题是什么时候这种趋势才能形成气候。

　　他还说，自动驾驶应包含的一些功能现在已经能够实现。很多汽车都装配有能够控制引擎和制动以防止打滑的电子设备。一些豪华轿车还有“自适应巡航控制系统”(adaptive cruise control)，可以自动制动或加速来保持与前车的设定距离。现在数百万辆在路上行驶的车都装有通用汽车开发的OnStar通讯系统。未来这项技术可能会成为交通事故预防技术的核心，当两辆配备了通讯系统的汽车有相撞的危险时，事故预防技术就会及时发挥作用。
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　　在拉斯维加斯消费电子展上，瓦格纳将展示一款能自动驾驶和导航的试验性运动型多用途车(SUV)。这款名为Tahoe Boss的汽车是由通用汽车和卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一个小组共同研发而成的，曾在2007年11月份美国国防部(Defense Department)举办的竞赛上获得了200万美元的最高奖。在该次竞赛上，参赛的无人驾驶车辆必须在一个模拟的市区环境中穿行60英里。

　　尽管如此，自动驾驶技术仍然需要很长时间才能进入商用领域，而且也不能保证通用汽车就是第一个推出该技术的公司。其他几家汽车生产商也在开发自动驾驶汽车。丰田和大众都研发出与通用汽车相似的试验性汽车。奔驰汽车制造商戴姆勒公司(Daimler AG)目前生产采用了“主动制动辅助”(active brake assist)技术的卡车，它能扫描前方路面上的障碍物或是行驶速度有所放缓的车辆，并在司机反应不及时进行制动。

　　《汉森机动车电子报告》(Hansen Report on Automotive Electronics)的出版商保罗•汉森(Paul Hansen)说，他认为自动驾驶汽车要真正上路还需要很长一段时间。不过他赞赏通用汽车做出的努力。

　　汉森说，他认为通用汽车这样做是为了让人们意识到它的科技水平比人们有时认为的要高；大家会这样想，如果他们能造一辆自动驾驶汽车，那么他们也绝对能造一辆很棒的凯迪拉克。

John D. Stoll
http://chinese.wsj.com/gb/20080108/ffe103622.asp
集成能源系统 cnlwh 发布于2008-12-01 13:26:57
IBM发布今后5年内有望实现、并可改变人类生活方式的5项技术
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　【日经BP社报道】美国IBM发布了有望在今后5年内实现、可能改变人类生活方式的五项技术英文发布资料。分别为：（1）把太阳能电池嵌入沥青、涂装材料和窗户等的技术；（2）预测个人未来健康状况的技术；（3）通过声音浏览Web网站的技术；（4）购物支援技术；（5）对人的记忆进行辅助的技术。

　　作为嵌入沥青和窗户等的太阳能电池，IBM列举了薄膜太阳能电池。该公司表示，为了普及太阳能电池，现在的太阳能电池单元的材料和制造工艺价格过高，不过薄膜太阳能电池将改变这种状况。薄膜太阳能电池的厚度是采用硅晶圆制造的太阳能电池单元的1/100左右，而且能够实现低成本生产。另外，可使用印刷设备进行生产，还可安装至柔软的材料上。因此，除房顶外，还能嵌入大厦的墙面、窗户、手机、笔记本电脑、汽车以及西装等。

　　预测个人未来健康状况的技术将采用遗传图谱（Genetic Map）。在今后5年内，医生将能够通过特定的DNA信息告诉患者今后可能面临的健康风险及避免方法。另外，制药公司可根据遗传基因信息，生产出有针对性地、适合不同患者的药物。

　　在通过声音浏览Web网站方面，用户可通过语音指令从Web网站中搜索并收听信息。不使用键盘等也可发送邮件和即时信息。这样，无法读写的人也能利用Web网站上的信息。在印度等国，教育和政治等方面使用口语的种类多于书面语，因此IBM预测，利用声音的界面将超过其它界面而迅速普及。

　　在购物支援技术方面，将推出帮助顾客选购衣服时的系统。这样，在决定是否购买时，更容易自己做决定而不被店员的意见所左右。该系统将设在试衣间内，配备触摸屏，通过声音进行操作。顾客可通过该系统选择与已选商品相配的衣服和饰品、以及更换已经选择的衣服等。而且，当挑选全部结束后，系统将把所选择的整套服饰送到顾客身边。此外，还可把顾客穿新衣服的快照用邮件等发送给朋友和家人，以向其咨询意见。

　　在对人的记忆进行辅助的技术方面，通过便携设备记录、保存并分析日常生活中发生的琐碎事情，并在恰当的时间和场所提供给用户。这样，可让用户随时回忆起这些事情。例如，当用户在特定的时间路过特定的店铺时，便携设备在掌握了用户位置后，即可根据所记录的对话内容引导用户在该店购物等。（记者：加纳 征子）

http://www.nikkeibp.com.cn/china/news/edit/tren200812010125.html
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