“书呆子”们的兴奋点——盘点那些“海市蜃楼”般的概念技术

zj2635 · 发表于 2010-10-19 21:15:52

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本报记者刘霞综合外电

　　新视野

　　从清洁煤到设计婴儿，从隐形斗篷到核聚变，从人造肉到核动力太空飞船等，这些吸引人眼球的新兴词语总能稳坐报纸的头版，这些技术的每一次进展都让我们激动不已，但是，每次都是“犹抱琵琶半遮面”，就如海市蜃楼一般，“可远观，不可近玩”。

　　为什么这些我们设想并期盼已久的技术奇迹迄今还没有实现呢？美国《连线》杂志网站近日为我们一一道来。

　　狗语翻译机

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　　据英国媒体7月22日报道，2002年，日本takara公司推出了名为Bow-Lingual的狗语翻译机，该装置通过挂在狗狗脖子上的无线麦克风捕获狗狗随时发出的“兽语”，通过特殊的转换后显示在显示屏上，告诉主人狗狗在“说”什么。据此，人们可以了解心爱的宠物犬的喜怒哀乐。尽管它还比不上精通鸟语的公冶长的“全双工”和“多语种”，但这毕竟是可喜的一步。

　　今年，该公司推出了此款设备的升级版。虽然说新版的升级功能乍看之下好像很厉害，不过却还是没办法解决人们心中的疑问：既然没人听得懂狗语，咱们又怎么知道它翻得对不对？而且，它只会说日文，所以，人们只能将其当做生活中的一个乐趣了！

　　食物胶囊

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　　吃东西多么浪费时间啊。对很多人来说，咀嚼食物是一件非常单调乏味的事，那么，为什么我们不将维持生命所需的食物浓缩成一粒粒泰诺胶囊大小的药片呢？

　　这个想法或许有创意，但是，却行不通，科学家已经证明，“食物胶囊”的确非常方便，但是，却违反了自然法则。

　　事实证明，普通人平均每天需要消耗2000卡左右的热量。每克碳水化合物和蛋白质提供的热量约为4卡；每克脂肪提供的热量约为9卡。如果将产生2000卡热量的脂肪浓缩在胶囊上——这是最有效地将食物变成胶囊的方式，那么，人们每天需要吞食半磅左右重的胶囊，共约450粒。而且，人还无法得到其他必要的营养。另外，进食食物胶囊也是一件无聊至极的事情，对于很多人来说，吃多了食物胶囊后，一块牛肉汉堡就是人间美味。

　　无人驾驶的汽车

　　对于饱受塞车之苦的司机来说，这似乎是一个好消息：让技术来处理加速、驾驶和刹车等沉闷的任务。汽车接上道路传感器并且由计算机控制后，相互之间的距离可以更近，这有助于增加路面上汽车的数量并且提高燃油效率，同时减少事故发生的几率以及对新增道路的需求，回家和上班将变成一件令人惬意的事情。

　　制造出一辆部分自动的汽车并非难事，豪华轿车的制造商们最近引入了自适应巡航控制系统，它是车速和车距控制装置的组合。比如沃尔沃和雷克萨斯汽车的自适应巡航控制系统，就可以根据路况选择定速巡航模式或车距控制模式。在车距控制模式下，系统能够通过车载微波雷达，智能调节车速，与前车保持安全距离。

　　但是，真正制造出完全无人驾驶的汽车并且组装出控制汽车的网络，这几乎是一件“不可能完成的任务”。首先，道路传感器非常昂贵。另外，诉讼风险也不得不考虑在内：一旦事故源于启动驾驶系统发生了故障，让谁来承担责任呢？司机？网络管理员还是其他人？这是个问题。

　　尽管存在上述种种缺陷，美国联邦研究员理查德•毕晓普表示：能够在交通极度拥堵时“挺身而出”控制汽车的“低速自动系统”可能于2015年出现在高级汽车上。

　　核动力太空飞船

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　　2009年，俄罗斯联邦航天局宣布，他们下一个大型的太空项目是开发核动力太空飞船。该核动力太空飞船的草案设计将于2012年完成，并在接下的9年里逐步将其变为现实。据说整个计划的投资达到170亿卢布，约5.8亿美元。

　　核动力太空飞船以核能为动力。目前，化学燃料产生的火箭推力太小并且持续力太低，所以，每次发射时都必须寻找合适的发射窗口，以便利用行星的引力来加速，使它们能真正飞往宇宙深处。核动力太空飞船和探测器由于推力强大，不必利用行星的引力，更不必担心航线限制，因此，很多人认为，核动力太空飞船是未来航天业的必然趋势。

　　早在上世纪50年代，美国就开始进行核动力火箭的研究，但它面临很多问题，直到现在也没能研究出实用的核动力发动机，唯一的成果是推力很小的核能离子火箭，它可以在行星探测器上使用，但要用到载人航天上还是小儿科了点。

　　1958年美国提出的猎户座计划（Project Orion）首开研发核动力太空飞船的先河：猎户座计划的目的就是利用一系列小的核爆炸，使大型航天器飞离地球。该项目最初计划携带2000颗“原子弹”，利用它把宇航员于1965年送往火星，1970年送到土星。然而，1963年美苏签订禁止大气层核试验条约之后，猎户座计划“胎死腹中”，该研究于1965年“夭折”。

　　相比利用核爆炸来推动太空飞船，在政治上更为可行的方法是核热能推力技术。这种方法的原理是在飞船上安装核反应堆，这种核反应堆由储量丰富的铀235提供动力。从理论上来说，一旦点火成功，这种核反应堆会将氢气加热到3100开氏温度的高温，接着向尾部喷射超热的氢气以产生推力。

　　这种核热能推力技术的可行性于上世纪60年代获得了证实，那时，美国在内华达沙漠成功测试了一台核发动机Nerva，该研究项目同样曾经到了试验阶段。然而，某种型号的发动机在试验台上发生了爆炸。后来，因为资金紧缺，美国航空航天局（NASA）放弃了昂贵的火星探测梦想，转而支持性价比更高的太空探测计划。Nerva项目于1973年终止，因此，NASA一直没有机会解决核动力技术上的障碍，比如怎样一遍又一遍地给反应堆点火，而不会造成灾难等。

　　许多人可能拒绝让核燃料反应堆在头顶上空呼啸而过的想法，但是，核热能推力的支持者坚持认为，它是安全的，因为飞船远离地球后核反应装置才会点火。

　　美国航天局专门从事核动力引擎研究的高级工程师斯坦利博罗夫斯基表示，在外层空间里，核燃料的能效是常规火箭燃料的两倍，在执行运载宇航员和设备前往火星这样的任务中，核动力飞船具备很多优势。

　　但他同时也指出，在从地球上发射时，核动力飞船可能使发射场附近的工作人员和居民面临辐射危险。1978年，报废的苏联“宇宙-954”核动力卫星在返航过程中将放射性碎片散落在加拿大北部地区，所幸当地人烟稀少，没有造成人员伤害。

　　另外，人们还担心一旦出现了事故，很多铀将落到地球上，不仅会造成环境污染，U-235还可能被心怀不轨的人收集起来制造核弹。

　　激光枪

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　　激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，其亮度为太阳光的100亿倍，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。1960年1月18日，美国加利福尼亚休斯实验室的西奥多•梅曼研制出了世界上第一台红宝石激光器。从此，激光科技得到了飞速的发展，被广泛地应用于进行眼部手术以及制造武器等。

　　陆军的快速发射高炮的炮管寿命短，连续发射几分钟后就要更换，而激光枪不存在多次发射的寿命问题。用激光拦击多目标时，能迅速变换射击对象，灵活地对付多个目标。激光枪的缺点是不能全天候作战，受限于大雾、大雪、大雨，且激光发射系统属精密光学系统，在战场上的生存能力有待考验。

　　尽管美国军方投入了数十亿美元来研发定向能武器，但是，其收效却微乎其微，在枪套中装上一支激光枪一直只是士兵们的“梦想”，但始终没有照进现实。

　　激光枪主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、二氧化碳激光器等。

　　化学激光器一直是美国国防部的“最爱”，它能够产生功能强大的激光束，但是，必须将很多危险的物质混合以得到巨大的能量，并且，它们对士兵造成的威胁比对敌人造成的威胁还大。

　　固体电子激光器更小、更容易操作，并且射击的次数也更多，然而，其威力却不如人意。在过去几年里，研究人员做出了几款可以被当做武器的激光枪的模型，其提供的能量为100千瓦。但是，其体积较大，重量较重，一架波音747飞机才能装得下。

　　也有一些公司研发出了各式激光枪，比如美国加州的汤普森•拉莫•伍尔德里奇公司研发出了一种超远距离的激光枪。它通过内置的化学物质产生反应并生成激光束，来达到攻击敌人的目的。这种激光枪可以像普通步枪一样使用，而且其有效射程达到5英里（约合8046米）。由于其使用激光作为杀伤介质，因此非常精确。

　　另外，美国国防部在佐治亚州穆迪空军基地展示了一款名为“无声卫士”的激光枪，它由一个高压电源、一套电磁波激发设备和一个类似卫星电视天线的长方形锅状装置组成。这个锅状装置可以架设在悍马军车上，用来引导这种非致命武器发射的高能毫米波，在几百米外就能打向可疑目标。

　　尽管如此，囿于技术的发展和伦理方面的问题，当我们说到杀人武器时，我们还是直接使用子弹好了。

zj2635 · 发表于 2010-10-19 21:19:26

　　设计婴儿

　　据美国《连线》杂志和英国《每日邮报》今年4月份报道，英国纽卡斯尔大学的科学家利用三名成人基因培育出了数十个混合人类胚胎，这些混合胚胎从基因上说，分别拥有两个母亲和一个父亲。经过遗传工程处理，避免了一些无法治疗的肌肉、大脑、心脏和消化系统的遗传疾病，从而完全摆脱了一些新生儿出生几小时后就死亡的厄运。

　　研究人员表示，这宣布了“设计婴儿”时代的来临。电影《变种异煞》也向我们展示：“设计婴儿”技术将使得未来的世界充满了如英国演员裘德•洛一样俊美的男子，他们只喜欢跑步和做复杂的数学题目。

　　要是那样就好了。然而，实际情况是，选择未来孩子的遗传天性的前景非常遥不可及。科学家提出最多的是筛选性别和减少诸如镰状细胞血症等罕见疾病，但是，提前选择某些特定的性格到目前为止还被证明是不可能的。

　　那是因为我们的基因组成既复杂又善变，并且单个基因表达的特征非常少。比如体重就由20多个基因所控制，并且，这些基因仅仅只占人们能否达到某个特定体重的原因的5%，其他95%还是秘密。另外，我们对于影响诸如肤色、智力、是否容易罹患癌症以及心脏病等基因的了解还很少。

　　还有就是伦理道德的问题，科学家对操纵基因紧锁眉头，因为我们正在干预人们没有完全理解的事物。而且，每个人难道不都认为自己的婴儿是完美无缺的吗？

　　奇点

　　科学家认为，正如宇宙学上存在着一个让所有物理定律都失效的“奇点”（Singularity）一样，信息技术也正朝着“超人类智能”的奇点迈进。

　　很多人将其称为“书呆子们的兴奋点”，也有一些人担心这是人性的终结。无论从哪一个角度来说，有些人认为，在人类解决了人工智能的问题后，科幻小说家弗洛•文奇1993年提出的概念“奇点”即将到来。

　　该理念认为，一旦我们设计出一种思考速度快于人类的生物，它就将设计出更好的软件和硬件来运行，使得自己更加聪明。或者我们的世界将被超越我们的思维所支配，就像我们超越了昆虫一样，到时，我们只能寄希望于这种机器对人类会很友好，不会将我们消灭。

　　然而，科学家认为，奇点出现的首要条件——创造出一种人工智能是一件非常棘手的任务，或许，我们可以通过逆向工程模拟人脑的运行机制来获得人工智能。但是，到目前为止，人类的认知机制如何运转还是一个秘密。另外一个问题是硬件，在计算能力方面，机器与哺乳动物的大脑相比，仍然落后很多。

　　但是，最近科学家在计算神经科学（使用数学分析和计算机模拟的方法在不同水平上对神经系统进行模拟和研究）方面取得的进展可能会对研制出人工智能大有裨益。IBM公司的研究人员表示，他们正在一台超级计算机上运行一个仿真程序——皮层仿真器，该仿真器的运行能力与猫脑差不多。

　　美国国防高级研究计划局（Darpa）资助的一个研究项目旨在建立能够模拟微生物想法的硬件。另外，惠普公司对于忆阻器（memristor）的研究虽然还处于萌芽状态，但是，也表现出了极具诱惑的前景。

　　忆阻器又名记忆电阻，是一种电子元件。忆阻器被认为是电路的第四种基本元件，仅次于电阻器、电容器及电感元件。忆阻器可以在关掉电源后，仍能“记忆”通过的电荷。两组忆阻器更能产生与晶体管相同的功能，但更为细小，有助于大大减少存储器的尺寸。

　　奇点当然不会在明天就到来，但是，如果你开始注意一些媒体对大脑模拟和极富想象力的软件不遗余力的报道，你可能需要对你的长期规划进行重新打算了。

　　无线宽带

　　你还在等待WiMax（全球微波互联接入）吗？如果想要功能更强大的下一代无线保真技术（Wi-Fi）一直环绕在你周围并且让你通过30公里以外的无线电发送设备上网冲浪，你必须身处纽约、洛杉矶或者旧金山。

　　如果你生活在美国其他城市，或者全球其他城市，要想做到这一点，专家估计，WiMax将于2011年覆盖10亿人，届时，你的智能手机或者手提电脑可能都会安装这项技术，那时，它或许被称为4G。

　　WiMax是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50公里。WiMAX是一项新兴技术，能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”的宽带连接性，它不仅在北美、欧洲迅猛发展，而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX面临的首要挑战依然是其建设成本和设备价格。

　　纳米技术

　　我们所接触的任何事物包括我们自己都由更小的物质组成，整个宇宙仅仅就是亚原子粒子之间由微弱而神秘的力量紧紧结合在一起。那么，我们可以掌控纳米世界吗？

　　我们能够抓起单个的分子将其组建成细小的设备、电线甚至计算机；用简单的、坚硬的、经过加工的钻石组装小型机器人；使用纳米制造出沙发、汽车等吗？

　　所有这些想法被证明就像听起来那么困难。确实，在生物学领域，名为核糖体（ribosome）的分子机器使用遗传信息来建立每个活体的一部分，这个过程如此稳固，以至于麻省理工学院的计算机科学家汤姆•莱特将生物学称为“起作用的纳米技术”。

　　但是，生物学的发生自有其精确的理由，而不切实际的纳米技术则没有：超小物质内部的运动非常激烈，科学家已经证明，物体的表面充满了激烈的运动，每一秒内，原子就会震荡1000多次，原子键形成然后打开，如此循环。这种充满能量的混乱为分子机器提供了能量，但是，人类工程师在做同样事情的时候就会以失败告终。

　　扫描隧道电子显微镜中的针尖大约为100埃（angstrom）宽，能够清楚地用疝原子拼出单词，其他原子则不行。DNA机器人也存在，但是，他们能做的事情就是“仓皇逃跑”。

　　要想超越这些？纳米技术驱动的“钻石时代”可能还需要等很久。好处是：一个可以被纳米机器拆卸为“灰雾”的世界也要等很久才会出现。

　　“灰雾”是一个术语，用于描述一种假定情况下我们星球上的生命，自我复制机器人或者毫微级计算机不再受人类的控制，并且开始将人类的生命耗尽作为它们自己的能量需要。

　　量子计算机

　　与常规物质在一个时间瞬间的空间坐标只有一个位置不同，量子可以是无限个（这实在是难理解的问题，也是量子的诡异性所在），即便是量子会衰减，但量子瞬间坐标也可以达到成千上万个。1982年，物理学家理查德•费曼提出可以将量子的诡异性用于计算。

　　量子计算机的概念应运而生，其运算效率将是脉冲计算的几何倍数。量子计算机巨大的应用潜能和发展前景吸引了无数科学家“竞折腰”，希冀在量子计算机的研发上有所斩获，以名垂千古，流芳百世。

　　不过，遗憾的是，这种情况短期内很难发生改变。关于量子计算的理论汗牛充栋，但是，尽管取得了一些进步，大多数著名的量子计算理论还是简单如：把15分解为3和5的乘积。

　　科学家认为，量子计算机能够解决最复杂和艰涩的计算，诸如发现脑波的运行模式、精准地预测天气等。与传统计算机相比，它们的计算速度不仅呈指数级增长，从理论上来讲，它们还能同时运行每个可能的数据排列。

　　然而，麻省理工学院的计算机专家斯科特•阿伦森一针见血地指出，量子计算机最大的拦路虎在于退相干（decoherence），也就是用于计算的“量子比特”在同其他事物接触时会失去其特殊属性的趋势，结果就会出现“第二十二条军规”（用来形容任何自相矛盾、不合逻辑的规定或条件所造成的无法摆脱的困境、难以逾越的障碍，或者是一件事陷入了死循环，或者跌进逻辑陷阱等等）。

　　阿伦森说：“对于量子计算来说，必须让量子比特一直保持在一种非常孤立的环境中，同周围的一切环境隔离开，但是，你又必须操纵量子比特，让它们执行我们的计算。这就产生了一种无法摆脱的困境。”最后，他幽默地说：“要是有一台量子计算机能够帮助我们解决这个问题就好了。”

　　其实，早在2008年，阿伦森就在《科学美国人》上撰文对量子计算机的强大功能提出了质疑。他指出，许多人相信，依靠量子力学的神奇魔力，量子计算机可以瞬间破解一切密码，甚至轻而易举地搞定所有难题，而实际上，量子计算机的能力也会受到数学上的诸多限制。除了少数特殊问题，量子计算机的运算能力并不比现有计算机强大多少。破解一切密码，对于量子计算机而言，也是一件不可能完成的任务。

　　个性化医疗

　　现在，我们可以根据我们的DNA来定制药物吗？我们能够通过一次基因扫描来预测某种治疗是否会对我们起作用，并且预测治疗所需药物的剂量是多少吗？

　　更加“聪明”的药品正向我们走来，但是，其到来的速度非常慢。首先，制药公司必须摒弃不断对一些销量大的药品进行更新换代并大肆生产的陋习，优先生产出满足小众病人的药品。即使那样，新药要想获得美国食品和药物管理局（FDA）的批准还需要花费几年，而且，研发出验证人与药品相匹配的测试手段也需要很长时间。

　　因此，很多人将希望寄托在了个性化医疗上。科学家已经证明，基因变异会决定一个人将如何代谢出口服的防凝血素或阻凝剂；而且，很多医生在开处方之前，都会进行遗传学方面的测试。

　　癌症治疗从药理基因组学那儿获益良多。很多疾病都与基因有着千丝万缕的联系。比如，赫赛汀（Herceptin）能够拯救乳腺癌病人的生命，在这些病人的癌症肿瘤中，HER2基因被过度表达；在某些直肠肿瘤中，也有两个靶向基因被过度表达。更重要的是，今年6月份，几个癌症研究中心结成了联盟，宣布使用DNA测序结果来帮助病人选择正确的疗法，种种迹象表明，个性化医疗正大踏步朝我们走来。

　　超音速飞机

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美国AERION航空技术公司超音速商务机示意图

　　在1977年到2003年间，任何人只要手头有足够的钱，就可以只花3个半小时，从纽约直达伦敦，这都拜“协和”号超音速客机所赐。

　　“协和”号超音速客机由法、英两国于1969年联合研制成功，是当时全世界惟一的超音速客机，两倍音速的高速飞行让其成为尊荣与高贵的象征。

　　然而，“协和”号存在两个重要的缺陷。一是客机的耗油量大得惊人，是波音747客机的两倍，由于耗油率过高，载客量偏小，其昂贵的票价让大多数乘客望而却步。

　　另外一大缺陷是噪音污染严重。“协和”号超音速客机由于音爆水平高，所以被限制不得在大陆上空进行超音速飞行。噪音可以说是“协和”超音速客机商业失败的关键性因素。

　　在“协和”号飞机于2003年光荣退出历史舞台后，许多国家和风险投资者都在加紧研制下一代超音速客机，延续“协和”号的光荣和梦想。

　　美国AERION航空技术公司希望尽快推销其新式的超音速商务机。该公司的商用超音速飞机同“协和”号类似，但是，其机翼设计更为先进，在人口稠密的地区，其速度可以达到声速，在西伯利亚等地的上空，令人讨厌的音爆不会影响任何人，速度可以达到1.6马赫（音速的1.6倍）。目前，该飞机正在紧锣密鼓地研发中，最快于5年内研发成功。

　　日本的航天主管机构日本航天探测局（JAXA）也在研制下一代超音速飞机，下一代超音速飞机有望在15年内投入商业运营。他们的目标是制造能搭载300名乘客的超音速客机，从伦敦到东京只需4个小时多一点。

　　这款飞机将使用一种特殊的低阻力结构，从理论上来讲，其超空气动力的形状使得它能够穿越声音的壁垒，几乎没有隆隆声。另外，该飞机也通过使用更安静、效率更高的发动机来降低起飞时的噪音。该飞机可能至少于5年内将速度达到1马赫，10年后速度有望超过5马赫。

zj2635 · 发表于 2010-10-19 21:20:26

　　类人机器人

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日本Kokoro机器人制造公司的机器人I-Fairy

　　世界上最成功的机器人公司iRobot公司专注于实用机器人的研究，创造了PackBot等机器人，协助人们高效率地完成任务。其中，该公司设计制造的各型军用机器人轻巧实用，可以扫雷，也可以侦测敌军，再以卫星导航将数据传回美军战地指挥所，在人员攻击前，先用飞弹空袭，命中率奇高。

　　iRobot公司最著名的产品是Roomba清洁机器人，目前，其全球销售量已经超过200万台。尽管如此，iRobot的首席执行官科林•安格尔可能会告诉你一些不好的消息：不要期待《星球大战》中妙语连珠的机器人C-3PO很快会来到你的身边。机器人助手这个市场还没有开发出很成功的商业模式，问题在于：我们能够制造出这些机器人，但是其昂贵的售价让人望而却步。

　　确实如此，日本本田公司研制的类人机器人ASIMO是目前最先进的类人行走机器人。今年5月份，日本Kokoro机器人制造公司制作的机器人I-Fairy成为了婚礼司仪，见证了一对夫妻的甜蜜时刻。

　　另外，表情丰富的Nexi是一款由美国麻省理工学院媒体实验室牵头开发的新一代类人机器人。与以往类人机器人单纯模仿人类躯体动作不同，这款定位于MDS——Mobile/Dexterous/Social（移动/灵活/社交）的新颖机器人还增加了表情功能，能够利用面部表情的变化来表达高兴、兴奋、难过等常见的表情。它还内置有三维摄像机，能够以立体的方式对周围环境进行识别，更增强了其互动性。该机器人甫一出现，便成为YouTube网站上点击率最高的视频。

　　尽管这些机器人非常先进，但是，它们和其还在实验室的“兄弟们”一样，都身价不菲，每台的售价大约为100万美元，而且耗能巨大，也并非我们所期望的那么聪明。

　　即使更简单的机器人——宠物机器人，其成本和能力之间也存在巨大的鸿沟。索尼公司的爱宝（AIBO）机器狗尽管有很多“山寨版”，但是，这款售价2500美元机器人的表现却并不尽如人意，因此，其销量也并不可观，不过这并不能抵挡人们对机器人的热情，市场上出现了各式各样的宠物机器人。

　　实际上，人或者任何其他智能设备都能够完成一些简单的任务，这就是为什么我们使用机器人来组装汽车、拆掉炸弹、清洁卫生的原因。但是，还没有人制造出一款能够与人交谈并且吃饭的机器人。

　　美国南加州大学机器人实验室的玛佳•玛塔瑞克表示：“人们需要的并非一款类人机器人，而是能够完成各种任务的机器。”好消息是，既然其售价仅为200美元，当你的清洁机器人Roomba具有自我意识，并且试图开始奴役你时，你就买一部新的清洁机器人吧。

　　桶里“种”出人造肉

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　　想象一下，一大块昂贵的动物肉，比如西班牙黑香猪肉，悬浮在一大堆营养物质中，而且可以永远生长下去，这种大桶中种植出来的肉，可以吃吗？可能某一天可以。到目前为止，新兴的组织工程学技术主要专注于像变戏法似一般培育出人造肉用于医学移植，科学家已经成功地制造出了人的皮肤和血管等。

　　如果要想制造出更加精细的身体组织和器官，这可是一件不可能完成的任务。科学家已经证明，很难制造出心脏等复杂的人体器官。这种复杂性使得人们很难复制肉的主要部分，比如肉的组织、滋味以及肌肉和脂肪之间的完美平衡等。

　　但是，我们仍然在不断尝试。比如，国际非营利组织人道对待动物协会就悬赏100万美元，鼓励人们于2012年6月30日之前能够大规模制造出最好的鸡肉，使鸡免于被残杀的厄运。还有一群法官已经迫不及待地想要品尝这些鸡肉，以确定其品质是否过关，然后再裁决是否将其放入蜂蜜芥末鲑鱼沙拉中。

　　清洁煤

　　非常吊诡的是，清洁煤是一场“丹纳聚会”：对某些人来说，它是一次淘金之旅；而对另外一些人来说，它是一场“死亡之旅”。即使我们不介意有毒的灰尘，相比于用其他燃料发电的电厂，煤电厂会产生更多令地球变暖的二氧化碳。

　　好消息是，我们已经掌握了相关技术可以很好地使用这些煤，不需要融化极地的冰帽，这就是碳捕获和存储技术——吸收化石燃料产生的二氧化碳，然后将其紧缩成液体，重新埋入地下。

　　那么，我们面临的难题是什么呢？首先，运输和存储液态二氧化碳是一件非常麻烦的事。如果美国1500个煤电厂都被整修，燃烧清洁煤，以便于我们更好地捕捉二氧化碳，我们每天仍然需要处置约600万吨二氧化碳。

　　但是，真正的“魔鬼”是经济。清洁煤发电的成本比传统煤电厂的成本至少高30%，其结果是：尽管政府为此补贴了几十亿美元，但私人投资却少得可怜。如果我们想要阻止气候变暖，多出30%的预算并非大问题，风力发电的成本要多50%，但是，在我们找到方法使清洁煤成为一个富有吸引力的投资之前，我们还无法摆脱不干净的煤。

　　隐身术

　　如果想要让某个物品不被红外线接收器“看见”，那么，你可以将这个物体包裹在一个塑料盒子中，然后在上面覆盖极其细小的铜或者铁线组成的方布即可。这块方布就是我们所说的超材料（metamaterial），其表面就像成千上万个细小的天线。当红外线光束或者无线电波遇到一个天线时，信号会传递给下一个天线，接着再传给下一个天线，以此类推，最后，信号就消失了，红外线接收器根本无法探测到物品存在的痕迹。

　　除了红外线之外，电磁波谱上从红外线到可见光之间的每种光线都会出现这种情况。不过，也存在问题。超材料中最细微的瑕疵都会让隐藏在其下的物体无所遁形，只是，物体看起来会有些失真，就像坏掉的立体相片。于是，我们必须等待，直到某些人发明一种方式来完成统一的超材料。那可能需要20年甚至200年的时间，但是，至少我们看见它正朝我们走来。

　　核聚变

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　　将等离子加热到1.5亿摄氏度，并且控制它，这难道不是一个很伟大的想法吗？既然星星能够做到这一点，为什么我们不能呢？对核聚变抱着美好想象的人如是认为。他们相信，人类使用熔融的原子核，能够制造出几乎用之不竭的能源。

　　核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海洋中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦。

　　热核炸弹也依靠核聚变。将核聚变用于和平目的的技巧在于很好地控制它；另外，也需要确保反应产生的能量多于它消耗的能量。

　　人类需要受控的核聚变，以解决能源危机。聚变的第一步是要使燃料（氘和氚的混合物)处于等离子体态(这是物质除了以固态、液态和气态存在之外的第四种存在形式)，然后再用电与磁的方法束缚、控制它们。当等离子体的温度达到几千万摄氏度甚至几亿摄氏度时，原子核就可以克服斥力聚合在一起，如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间，这种聚变反应就可以稳定地持续进行。

　　自从上世纪50年代开始，物理学家已经数次宣布，核聚变时代即将到来，他们使用激光器和声波这些“瓶子”来盛装离子化气体（等离子体）。但是，最有前景的方法已经令人失望。美国达特茅斯学院核裂变专家巴瑞特•罗杰斯表示：“问题在于，等离子体的行为是如此的复杂善变，以至于很难发明一个真正有效的‘瓶子’来装载它们。”

　　不过，瓶子越大，其捕捉和围住等离子体的能力就越强，至少，总投入为120亿美元的国际热核聚变实验堆（ITER）就是基于这种理念在进行。ITER是为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的，其原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出巨大能量，从而为人类提供可持续发展的洁净能源。

　　计划中的ITER实验堆是一个全超导托卡马克装置，高24米，直径30米，建成之后总重量将达23000吨，比三座法国巴黎埃菲尔铁塔(7300吨)还要重。ITER实验堆计划产生等离子体的体积为840立方米，维持时间为400秒，聚变能500兆瓦，输出与输入能量比最低为10∶1，最高可达到30∶1。

　　它产生热核聚变的一个重要条件就是制造温度达1.5亿摄氏度的高温等离子区，在这种环境下，带正电的氘核和氚核得以克服静电斥力互相碰撞。

　　ITER面临的问题包括使用什么方法及如何加热气体，使得等离子体温度能上升到1.5亿摄氏度。在这样的高温条件下，怎么防止高温等离子体逃逸或飞散，让这些原子核能够充分地产生聚变反应，也是一个难点。另外，要使高温等离子体中核聚变反应能持续进行，上亿摄氏度的高温必须能长时间维持，等离子体的能量损失率必须比较小，这个问题就更突出。烦恼的科学家或许可以看看《蜘蛛侠2》获得些许灵感。

　　虽然很多科学家对此深表乐观，但是也有研究人员表示，即使是ITER按照原计划建成，于2026年开始氘氚核反应，但是，可能还要经过一二十年的实验，而商用堆的出现至少是50年以后的事，人类利用聚变能还需要付出相当长远的努力。

　　（完）

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