改變生活的未來(lái)動(dòng)力（上）

一個(gè)大膽的假想，一次勇敢的嘗試，往往就會(huì)改變未來(lái)世界。科學(xué)研究與科技開發(fā)不僅扭轉(zhuǎn)了我們對(duì)宇宙及我們?cè)谟钪嬷兴幍匚坏恼J(rèn)識(shí)，還幫助我們理解并處理一些超出我們控制的變化。在改變世界的進(jìn)程中，它們都具備足夠的影響力，可以永久改變我們對(duì)于自身的認(rèn)識(shí)，并顛覆我們的生活方式。

最新一期英國(guó)雜志《自然納米技術(shù)》介紹的20項(xiàng)改變世界的未來(lái)動(dòng)力，不僅是全球科技界和投資企業(yè)界共同看好的項(xiàng)目，也是各國(guó)爭(zhēng)先研發(fā)的即將改變未來(lái)世界的新科技。

全息眼鏡

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2020年前

在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷發(fā)展、但仍未能真正進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)的情況下，微軟拋出了“全息眼鏡”的開發(fā)意向，它與計(jì)算機(jī)帶來(lái)了更加先進(jìn)的“全息互動(dòng)”交互形式。“全息眼鏡”的核心體驗(yàn)是全息影像，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，便是離開顯示器屏幕，將生活空間變成一個(gè)計(jì)算機(jī)的操作界面?！叭⒀坨R”與虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備不同，虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)際上僅僅是通過兩塊放置于眼部前方的顯示器，模擬一個(gè)不存在的場(chǎng)景，而“全息眼鏡”則是疊加于現(xiàn)實(shí)環(huán)境，這種混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)將數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界結(jié)合起來(lái)。同時(shí)，“全息眼鏡”也不受線纜限制，佩戴者可自由移動(dòng)。不過，“全息眼鏡”的硬件目前仍在不斷調(diào)整之中。

人工智能助理

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2025年前

所有科技公司巨頭都會(huì)設(shè)想這一天的到來(lái)：我們的日常事務(wù)會(huì)由手機(jī)或電腦中的“人工智能助理”來(lái)安排。蘋果手機(jī)的聲控軟件Siri、微軟開發(fā)的人工智能助理Cortanna和谷歌研制的語(yǔ)音助手Google Now目前都在扮演這一角色，但未來(lái)這些服務(wù)會(huì)更智能，功能會(huì)更強(qiáng)大，而且移動(dòng)性會(huì)更高。這些“人工智能助理”將替你處理郵件、IM（即時(shí)通訊，QQ、微信等都是IM軟件）訊息，預(yù)定酒店和機(jī)票，合理安排一天的行程，購(gòu)置必要的物品，甚至在你跑步時(shí)為你安排好會(huì)議。

信息眼睛

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2030年前

目前來(lái)自Tobii等公司的眼部跟蹤技術(shù)被廣泛用于可用性研究中，這種技術(shù)可以高速同步人們關(guān)注或停留在網(wǎng)頁(yè)的某個(gè)目光位置，并依據(jù)眼球移動(dòng)、目光轉(zhuǎn)換的速度，為你的個(gè)人移動(dòng)電腦提供一個(gè)幾乎看不見的、非常自然的用戶界面。這種信息眼睛的未來(lái)眼球跟蹤技術(shù)會(huì)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合在一起，并被廣泛用于語(yǔ)音轉(zhuǎn)文本。你說(shuō)的話、看到的東西會(huì)被傳輸?shù)侥愕膫€(gè)人移動(dòng)電腦上，了解你的意圖，然后查找、計(jì)算結(jié)果，并把結(jié)果通過圖像和聲音反饋給你。比如你看到一家餐館，問到：這里有好吃的沙拉嗎？過一會(huì)兒，你就可以通過你的信息眼鏡聽到或看到上等的沙拉。

家庭迷你電子廠

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2025年前

未來(lái)可能讓消費(fèi)者擁有更多樣化產(chǎn)品的家庭迷你電子廠，實(shí)際上是采用3D打印技術(shù)的超智能微型機(jī)。美國(guó)康奈爾大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克萊分校的研究人員正在協(xié)同開發(fā)這種新技術(shù)。當(dāng)然，真正在家利用這種機(jī)械電子設(shè)備制造產(chǎn)品的過程還需要已有的電路、開關(guān)以及其它可拆卸零部件。比如家里的電視機(jī)遙控器壞了，就可以利用它自制一個(gè)。方法是：從互聯(lián)網(wǎng)上下載數(shù)字化電路圖，用它打印出所需的電路板，它的“墨盒”里裝的是聚合物及其它材料，每打印一次完成電路板的一層。專家介紹，這是一種令人嘆為觀止的DIY（自己動(dòng)手），用戶只需為數(shù)字化電路圖及機(jī)械電子產(chǎn)品所用的材料付款，而不是為產(chǎn)品本身付款。這種裝置的上市體現(xiàn)了未來(lái)人們?cè)贒IY方面無(wú)止境的追求，它的普遍應(yīng)用將對(duì)世界制造業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。

磁體制冷機(jī)

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2025年前

日常使用的空調(diào)、冰箱和冰柜等家用電器，都需要電能驅(qū)動(dòng)，所消耗的電能占到現(xiàn)代家庭耗電量的1/3。從某種程度上來(lái)說(shuō)，所有磁性材料都會(huì)在被置入磁場(chǎng)后升溫，在移出磁場(chǎng)后降溫，這一特性被稱為“磁致冷效應(yīng)”，雖然這一效應(yīng)早在1881年就被發(fā)現(xiàn)，但它的商用價(jià)值卻一直被人忽視。不久前，美國(guó)材料科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)，一種由釓、硅和鍺構(gòu)成的特殊合金能在室溫下顯示出巨大的磁力致冷效應(yīng)。美國(guó)宇航公司正在研發(fā)這項(xiàng)依賴于磁體制冷的全新技術(shù)，如果將這項(xiàng)新技術(shù)用到家用電器上，可顯著降低這部分能耗的85%以上。

波-轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2025年前

當(dāng)今所有轎車和卡車都使用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。即便是目前最新型的混合動(dòng)力車也都使用小型活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力和為電池充電。然而，美國(guó)密歇根州立大學(xué)正在研發(fā)一種完全不同的、不使用活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)。它被稱為波-轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)或沖擊波發(fā)動(dòng)機(jī)。如果取得成功，這種緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)將僅有家用蒸鍋大小，需要的部件也比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)少得多，因?yàn)樗鼘⒉辉傩枰钊?、連桿和汽缸;在行駛同樣距離的前提下，它能讓一輛混合動(dòng)力車的能耗降低80%，相應(yīng)的二氧化碳排放量也會(huì)減少80%。

網(wǎng)絡(luò)隱形眼鏡

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2030年前

你能想象有一天上網(wǎng)只需眨一下眼睛那么簡(jiǎn)單嗎？目前，華盛頓大學(xué)西雅圖分校的巴巴克·A·帕爾維茲教授正在研究的這款隱形眼鏡能讓你明白一切皆有可能。這種隱形眼鏡上排列著一個(gè)LED組合，這些LED組合可以在眼前形成各種圖像，比如識(shí)別人的面部特征，并顯示所見者的生平;還能將一種語(yǔ)言翻譯成另一種語(yǔ)言，這樣人們就可以看懂鏡片上顯示的字幕。這種眼鏡的大部分材料半透明，人們可以戴著它自由活動(dòng)。這種新式隱形眼鏡的進(jìn)一步發(fā)展還能讓人隨處自行上網(wǎng)，讓你瀏覽互聯(lián)網(wǎng)上的各種所需信息。也許準(zhǔn)備參加期末考試的學(xué)生們會(huì)是這種隱形眼鏡的首批顧客，相信它也同樣會(huì)受到科幻迷們的喜愛。

量子光電池

實(shí)現(xiàn)時(shí)間：2030年前

目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池，只能將接收到的陽(yáng)光能量的10%至15%轉(zhuǎn)化為電能，以致發(fā)電成本居高不下。原因之一是，單層硅吸收陽(yáng)光的效率，理論上限大約是31%（實(shí)驗(yàn)室中最好的光電池可以達(dá)到26%）。而對(duì)半導(dǎo)體晶體（或稱為“量子點(diǎn)”）的新研究表明，這一理論上限可以提高到60%以上，這為開發(fā)低成本發(fā)電設(shè)備帶來(lái)了希望。在傳統(tǒng)光電池中，硅中的電子被射入的光子擊出而成為自由電子，能夠自由地流入導(dǎo)線，從而產(chǎn)生電流。不幸的是，陽(yáng)光中許多光子能量太高，當(dāng)它們擊打到硅上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種“熱電子”，它們會(huì)以熱的形式迅速損失能量，在被導(dǎo)線捕捉到之前又重新回到初始狀態(tài)。如果能在熱電子冷卻前就捕捉到它們，那么光電池的效率上限就會(huì)翻一番。