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| 美国《技术评论》评选出2008年十大新兴技术 | ||||||||||
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| 每年，美国《技术评论》杂志都会公布本年度10大新兴技术，并预计这些技术将在未来几年对我们的生活和社会产生重大影响。2008年评选出的这些即将走出实验室、迈向实践的10大新兴技术涵盖了能源、计算机硬件和软件以及生物成像等领域。其中纤维素酶和原子磁力计2项技术是顶尖科学家正在着力解决的关键问题，“异常”建模、神经连接学、概率芯片、现实挖掘和离线网络应用5项技术代表了观察问题的全新方式，石墨晶体管、纳米收音机和无线电源3项技术是已经创造的了不起的工程壮举。 微型磁场传感器将把磁共振成像仪带到它从未去过的地方。人物：约翰·基擎，美国国家标准与技术研究所定义：相当于一米粒大小的微型原子磁力计只需很少的电力，对非常弱的磁场也很灵敏。 影响：微型、廉宜的磁力计，将导致便携式磁共振成像仪的出现，得以检测掩埋的炸药装置及遥测矿藏。背景：传感器小型化将在未来10年得到更广泛的应用。 5原子磁力计 从人体到埋藏在地雷中的金属，磁场无处不在。甚至像蛋白质这样的分子也能产生它们自己独特的磁场。磁共振成像仪能产生惊人详细的身体图像，核磁共振光谱仪则依靠磁信息来研究蛋白质和诸如石油这样的其他化合物。但是，目前用以检测这些微弱但重要的磁场的传感器都有不足之处。有些虽然可便携也廉价，但不是很灵敏；另外一些虽然有很高的灵敏度，但是固定式的，价格昂贵且非常耗能。 美国国家标准与技术研究所物理学家约翰·基擎开发出的微型低功率磁传感器，几乎具有和那些昂贵的大家伙一样的高灵敏度。这种米粒大小的传感器就叫做原子磁力计。基擎希望，它们有一天能被纳入从便携式磁共振成像仪到能更快更便宜地探测未爆炸弹的所有探测设备中。 这个微型传感器包括三个重要组成部分，它们垂直堆栈在硅片上，其中，在一个红外激光器和一个红外线图像探测器之间，夹着一个充满蒸汽铯原子的玻璃硅立方体。在缺乏磁场时，激光径直通过铯原子，但当出现磁场，哪怕是非常微弱的磁场时，通过原子的路线就会发生变化，它们会自行吸收与磁场强度成比例的光量，这一变化会被光电探测器检取。基擎称这是一个带有超强灵敏度的简单配置。 原子磁力计已经存在大约50年时间了，大多数都有一个大而灵敏的蒸汽室，这个苏打罐大小的蒸汽室是利用玻璃吹制技术制成的。最灵敏的磁力计可探测1个飞母托特斯拉(femtotesla)级别的磁场。基擎的创新在于将蒸汽室体积缩小到了只有几个立方毫米，在减少耗电的同时仍保持性能可比。 基擎和5名物理学家合作，利用微机械加工技术制作出了蒸汽室。首先，他们利用光刻和化学蚀刻结合法，在一块硅片上冲压出3毫米跨度的方孔。然后，他们再将硅片与一片玻璃紧紧夹住，施以高热和电压创造出一个焊接点，把方孔变成一个带有玻璃底的无顶盒。 在真空室中，他们用一个微型玻璃注射器将盒子充满蒸汽铯原子，接着使用另一片玻璃施以高热后将盒子封装起来。这个操作步骤一定要在真空条件下进行，因为铯能与水和氧发生剧烈反应。然后，他们将完成的蒸汽室和红外激光器及光电探测器一起装在硅片上。给蒸汽室顶部和底部的导电薄膜通上电流发出热量，就可以保持铯原子的蒸发。 目前，基擎能在实验室中一次制造出几个磁力计，但他已经设想出了可批量生产的方法。在不同单硅片上同时刻出不同部件的多个副本，然后将它们层叠起来，这些堆栈就可以切分成多个磁力计。 使用这种廉价的方式，这些低功耗的传感器就可以被设置成便携式的由电池供电的成像阵列。这些阵列可轻易地映射出磁场的强度和范围，一个阵列中的传感器越多，它提供的物体位置及形状的信息就越多。如果士兵使用这样的阵列，就可更加快捷和方便地发现未爆炸弹和简易爆炸装置。 这种微型传感器也许还能彻底改变磁共振成像和核磁共振技术，而这两种技术都基于需要配备具有昂贵冷却系统的笨重且同样昂贵的强磁体。因为基擎的传感器能探测非常微弱的磁场，纳入这些传感器的磁共振成像仪和核磁共振仪使用非常弱的磁体就可得到很好的图像，因此也就可以造的更小、更便宜。 这样，磁共振成像就能得到更广泛的应用。医生可以用它来检查病人体内不能暴露在强磁场下的心脏起搏器或其他金属植入物，便携式系统甚至能被开发用于救护车或战场上。核磁共振仪也能走出实验室进入旷野，帮助石油和矿业公司评估诱人的地下矿藏。 基擎最近的研究表明，这种传感器可测量由水产生的核磁共振信号。他称，在该装置能解决多种化学物质发出的微弱信号，比如区分出水样中各种可能污染物之前，尚有大量的工作要做。 利用浏览器和桌面应用程序两者的优势，计算机应用将会变得更强大。人物：凯文·林奇，Adobe系统公司 定义：离线Web应用是利用HTML和Flash等网络技术开发出来的，它能将用户电脑及互联网上的资源充分利用起来。 影响：开发商可以快速且廉价地建立完全成熟的桌面应用程序，这样的应用程序可用于各种设备和操作系统。 背景：Adobe公司将在今年年初推出AIR软件，eBay、AOL和Anthropologie等公司已利用该软件的早期版本开发了应用程序。Google公司则推出了一个竞争平台Gear。 6 离线Web应用程序 基于网络的计算机程序，无论用户身在何处或是运行什么操作系统，不像它们的桌面对应程序那样永远保持最新状态并能即刻使用。Adobe系统软件公司首席软件设计师凯文·林奇认为，这就是为什么云计算———之所以这么称呼，是因为它涉及的软件位于互联网的“云端”———已经在人们如何实际开发软件上引起了潮汐般的变化。但是云计算也有缺点：当浏览器窗口关闭时，用户就放弃了将数据存储在他们自己的硬盘上、在应用程序间拖放项目以及接收约会提醒 |
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