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2007:最令人怦然心动的十大新兴技术

发布时间:2017-12-03 阅读:

  2007年:十大最令人兴奋的新技术

  2007年:十大最激动人心的新技术----------------------------------- --------------- ------------------------------本报记者王俊明报道, \\ u0026 “美国科技评论”杂志最近推出的2007年度“十大新兴技术”被认为是2007年将会影响整个行业和研究的最令人兴奋和最有可能的技术,因为它们将影响人们的生活各方面1.对等网络网络节省视频对等网络技术的未来将能够直接加速视频信息的传输,目前包括音视频在内的视频数据占据了互联网数据流的60%以上,将在未来两年达到98 %%,这意味着网络下载数据的速度将越来越慢,对于互联网即将“淹没”数字视频信息,信息产业专家认为,对等网络技术将会能够节省视频信息传输的未来,即所谓的点对点网络,P2P文件发布技术,目前业界还没有一个标准的论点,简单地说,P2P技术就是不同计算机用户使用的技术直接交换数据或服务,而不必经过中继设备。 P2P计算可以说是一种对互联网技术的回报,这是因为互联网最初的目的是允许网络上的计算机直接相互通信而不需要中介。与传统通信模式---用户/服务器相比,对等网络没有中央节点(或中央服务器)。他们每个人都具有信息消费者,信息提供者和信息沟通三个方面的大部分特征。随着各种数字终端,服务器资源,网络带宽等资源的不断保持,摩尔定律的增长速度相当,P2P技术以其两大优势表现为:低成本,高可靠性的大规模计算和存储资源共享;强大的网络连接,更直接,更灵活的信息沟通,成为信息技术发展所需要的新途径,共享其中的一个主要的人选。使用点对点网络技术,人们在线传递信息将被改变源文件可以分为多个部分供其他人下载,每个用户从不同的主机上都可以找到不同的下载部分,所以文件传输速度大大提高了,而不需要使用Web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研究领域的热点和“财富”杂志的四大新技术之一吖嗪将改变互联网的未来。目前,微软,IBM等众多知名企业和公司正在从事P2P技术的研究。 2.量子点技术为太阳能“充电”半导体量子点新技术,可大大提高廉价光伏太阳能电池的性能。太阳能是人类能源的不竭来源。但由于太阳能电池的成本高昂,其能量依然很高,难以得到充分利用。目前,一些化学家已经提出了新的解决方案,通过使用半导体纳米线宽量子点制成的电池与化石燃料竞争,可以最终降低太阳能的成本。量子点是20世纪90年代以来科学家们潜心研究的新技术,正在稳步推进。美国能源部国家实验室的科学家们发现,半导体量子点材料具有与光相互作用的优越特性,与硅半导体材料相比,量子点材料在被高能光子撞击时发射电子的可能性是其两倍以上可以大大提高光电转换效率,不仅如此,通过简单的化学反应就可以实现量子点技术,材料价格将非常低廉,目前太阳能电池通过光伏太阳能电池转化为电能的挑战在于,每瓦太阳能发电成本大幅降低,如果要与化石燃料和核能发电竞争,成本将下降5-10倍,与原来的化石燃料相比,竞争将减少25-50倍。表明基于纳米量子点的新技术可以提高太阳能技术的竞争力。国家可再生能源实验室高级研究员Anson Nuokeke认为,使用量子点技术的光伏太阳能电池的能源效率可以达到42 %%,高于当前31%的硅基电池的能源效率。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以使太阳能发电成本和发电成本相抗衡。尽管将QD型太阳能电池商业化需要数年的时间,但它将帮助人们摆脱化石燃料。 3.“光学开关”精确治疗神经疾病使用叶绿素蛋白制成的“光纤开关”,可以使研究人员切换人脑某些部位的功能,有助于治疗抑郁症,帕金森病等神经性病Cardythus在美国斯坦福大学医学中心发现,在治疗神经系统疾病患者的同时,常规的电疗法和其他疗法可以挽救患者的生命,但也会造成严重的副作用,如失忆症和头痛。然后狄士仕想到用光纤切换的方式来控制病人的神经元细胞,可以实施精确的治疗,还能减少副作用,最终达到有效的治疗目的.Dishis带领团队使用绿藻蛋白作为对照研究人员为了使用光纤开关刺激特定的,导致肌肉抽搐的反应的神经元或脑电波,达到治疗神经疾病的目的,动物实验表明,这种治疗方法大大减轻了大鼠抑郁症的症状,目前该团队已经将他们发明的光纤开关分配到100个实验室进行小鼠进一步检测,蠕虫,苍蝇和石斑鱼,有的专家甚至认为这种技术在研究如何治疗神经疾病方面可能是一种新的研究工具, chers也需要确保使用安全的基因疗法将光纤开关递送到靶向的神经元细胞。如果未来的科学家发现一种特定的细胞导致神经系统疾病,这种治疗将更为准确和有效。 4.纳米蛋白片段可以止血,通过止血和恢复脑损伤帮助微妙的纳米纤维的恢复,挽救生命。麻省理工学院的研究小组利用纳米技术制造了一种液体,利用这种液体将血液染成伤口,立即止血,研究小组负责人Inispolik说,这种液体及其相关的纳米纤维产品帮助恢复患者的脑部损伤。据介绍,这种神奇的液体是由纳米级蛋白质片段(也称为氨基磺酸)制成的。快速止血的能力适合手术,事故现场抢救,战场急救等特殊情况。另一方面,它是在体内自组装形成纤维网状透明凝胶,这有助于恢复受损的大脑和脊髓组织。在动物实验中,已经表明,将这些纳米蛋白质片段包裹在小鼠体内与视觉相关的受损神经周围可以快速生长,并且小鼠的视力可以快速恢复。与现有方法相比,纳米蛋白片段的止血功能具有快速,透明,使用方便,不损伤其他组织等优点,手术后不需要切除。与此同时,它加速伤口的愈合,提供细胞生长所需的氨基酸。艾尼斯博雷克说,纳米蛋白质碎片将成为手术中首先使用的材料。但是在申请之前,还需要进一步的人为试验。一旦人体测试证明有效,预计将在3 - 5年后应用。有关专家认为,纳米蛋白片段材料的成功开发表明,科学家们可以充分利用纳米结构材料的自组装功能,借鉴这一思路可以开发出越来越多的理想的医疗技术产品。 5.数字扩展技术让手机上的世界更加清晰整个现实世界的数字信息翻倍,让手机告诉你更多的细节。对于这个城市里的陌生人来说,今天有一张导游图或者GPS,可能还是要花很多的舌头;在将来,你需要的可能是手机,它可以很快告诉你一定的餐厅的食物口味,价格和其他信息。诺基亚研究与开发中心Max Cahahari领导的研究小组正在根据“移动电话的世界扩展”项目构建这样的电话,希望能够将现有的数字内容进行多次倍增,使移动电话世界更加美好。明确。研究小组最近在国际会议上展示了这样一款手机型号,他们将GPS传感器,罗盘等功能加入到诺基亚的智能手机中,利用GPS传感器的信息,智能手机可以准确地显示出物体之间的距离作为相机确实。随着手机位置的移动,其外部环境的地理名称立即可见,此外,用户还可以下载需要从互联网上获取的详细信息,以便将来载入手机,但是,诺基亚的GPS传感器他们的表现并不昂贵,但一些工程师仍然认为他们在手机上引入了过于复杂的功能。一家名为“全包”的法国公司采用扩大现实世界的概念,以图像技术为手段。仅靠软件,该公司已经开发出模拟亚洲和欧洲部分地区已经测试过的物体之间距离的手机,并希望它们能成为第一个用于赌博游戏和商业广告的手机。实际上,诺基亚研究人员也在研究实时图像识别算法,希望能够提高现有智能手机的准确性和可靠性。无论是诺基亚还是“包容性”的公司,他们的研究和发展传递的信息是,在手机上展示真实世界的概念将成为2007年的手机趋势。6.超材料使隐形超材料将导致现实世界通信,数据存储和太阳能革命。我站在你面前,但你看不见我。这种斗篷不再是科幻小说的专利,科学家已经用超材料将这种斗篷变成现实。 2006年11月,美国杜克大学David Smith研究小组展示了这种隐形内衣的原型。使用玻璃纤维包裹的金属和电缆,他们设计和制造了“超材料”的同心环,使得微波辐射沿最内圈弯曲,正如水在岩石周围流动一样。新环吸收或反射比典型材料更少的微波。该团队表示:“我们的材料能够减少物体产生的反射和阴影,完全消除反射和阴影是隐身服装必须具备的重要特征。超材料专门研究具有与天然原子不同的光学性质的人造原子。全世界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新概念。超材料薄层允许物体周围的光线,使物体看不见。它就像一扇门,把人们带入一个看起来虚幻而又真实的神奇世界。史密斯小组说,准备这种超材料是不容易的,并且需要小于10-20纳米的材料组成。目前可用的超材料包括使用超材料在设计隐形材料方面的大量自由,开发使光透射更集中的材料等等。事实上,许多研究小组正在开发这种材料,一旦开发出来,存储在由超材料制成的CD或DVD上的信息量就会翻倍,而光纤通信领域的超材料可以加速信息传输并减少能源消耗影响。另一方面,在能量收集方面,由超材料制成的太阳能电池板能够吸收来自各个方向的光束而不受太阳直射的限制,这将大大提高太阳能的利用效率。 7.数字压缩成像以获得更好的照片数字压缩成像技术使照相机和医疗扫描仪能够更高效地捕捉高质量图像。目前的数码相机就像是微型相机,4万像素的相机处于工作状态,每个成像传感器都能正常工作,但实际上后来上传到电脑,却丢失了大量的信息,而且整个照相过程能量很大。作为回应,美国莱斯大学电子与计算机工程系的Baranik教授和Kelly教授提出了关于数字成像的新观点,他们认为这种想法可以使软件和硬件方面的照相机更小更快,而且图像更好。两位教授表示,他们开发了一种新型的相机,它使用单个图像传感器来采集光学信息,并使用新的软件算法重建高分辨率图像。相机的核心是一种新的压缩感应技术,仅收集相机当前感测到的一小部分光学数据。但是,该软件可以放大这个少量的视频数据,并使用电脑恢复到高清晰度的图像。 2004年,研究人员首先提出了压缩成像的概念。专家认为,未来两年这项技术及其产品将具有实际应用。在医学MRI系统中,它会拍摄10倍的速度。未来五年 - 十年内,这项新技术可以装载到微型手机和其他消费电子产品中。 8.个性化监护仪成为患者和医生的好帮手让计算机帮助解读医学检测数据,医疗诊断和预警正朝着个性化的方向发展。医疗行业是依靠最高水平的专业知识的行业,需要专家分析大量的测试数据来诊断患者的病情麻省理工学院电气工程与计算机科学系Gotthard Imagine:是否允许计算机进行一些数据分析?在一定程度上,电脑可以帮助医生更有效地解读各类医学检测数据,甚至提供更加准确和个性化的检测分析结果,圣哥达研究小组在电脑上做了这项工作,解读人体的电信号数据,开发出个性化的癫痫检测仪,目前很多患者使用刺激迷走神经的植入装置来控制癫痫的症状,但是这种装置没有灵活性,每隔几分钟就工作一次,的病人愿意这样做。为了克服这个缺陷,Gottchik设计了一种非侵入式软件控制的传感器来测量患者的脑电波,并在特定情况下启动仪器,这些传感器不需要植入患者体内。除了待命之外,他们甚至可以帮助患者甚至在癫痫发生之前停在安全的地方。在现实生活中,这种早期预警功能可以挽救许多患者的生命,除了发展癫痫诊断探针之外,哥达研究小组正在进行类似的心脏病研究,与心脏病专家合作开发了一个监测和早期的模型基于大量心脏病资料的心脏病预警,以及开发的软件和仪器,这两种诊断工具的发展代表了医学发展的新趋势,西奈山医学信息中心主任克里教授美国医院表示,圣哥达集团的工作有着很大的应用前景,是朝着准确和自动化的医疗数据诊断迈出的重要一步。 9.光学天线突破激光和DVD容量的限制突破激光应用极限的高度集中的纳米光学天线可以将数百部电影放在一张DVD中。在过去的几年中,研究人员一直在试图创造一种与计算机芯片相媲美的高性能DVD,其像素尺寸与光学显微镜相媲美,但总是失败,难以达到衍射极限。目前,哈佛大学的研究团队已经开发出一种简单的新技术 - “光学天线”,它可以使高浓度激光等激光器突破这一技术瓶颈,获得更多的商业应用。意味着透镜难以将直接光束聚焦到直径小于光束波长一半的亮点上,由于这个技术瓶颈,激光应用受到限制,由电气工程师Kegier和Clepason ,制造了“光学天线”的金基纳米级,通过在激光器上施加“光线天线”,将红外光聚焦在直径只有40纳米的亮点上,该直径仅为红外波长的二十分之一突破了衍射极限,研究小组认为使用这种光学天线进行未来激光读取存储的能力将使DVD光盘能够存储多达3600千兆字节的数据,相当于750个磁盘驱动器,现在的容量为4700兆字节。目前,该集团已经展示了多种激光模型,并且就此发明开始咨询一些存储公司。除了提高激光读取的可读性之外,光学天线还可以用于图片的平版印刷,特别是用于制造硅芯片,其预期超过芯片上的激光蚀刻的电流极限。不过,研究人员说,在这个应用之前,还需要制造一个只有50纳米长的天线。一旦试用成功,光学天线将从超高密度光存储到超高清光学显微镜等技术革命的方方面面。 10.单细胞分析可以检测到疾病的原因,检测到单个细胞在瞬间发生变化,不仅有助于了解生命过程,还能改善医学检测和治疗。为了更好地理解和对待难以理解的人类情况,如癌症和糖尿病,科学家总是希望了解在数百万细胞中典型致病细胞的行为和状态,特别是在单细胞中。单细胞分析是分析化学,生物学和医学的跨学科前沿。科学家们已经有几种方法可以理解过去几十年中单个细胞的行为差异,但是它们仍然有很多限制。使用这些方法,研究人员只能研究目前已知的细胞,但很难研究大多数目前未知的细胞。美国华盛顿州立大学Norman Dodgers研究小组进行的单细胞分析成为探索单细胞活性的有力工具,通过用超灵敏技术分离单细胞并揭示未知的分子活性。目前,道奇团队使用单细胞分析方法进行食管癌和肺癌研究,他们成功地鉴定了以单个癌细胞为主的蛋白质变异体。研究小组还在研究癌症的扩散是否由细胞内蛋白质的持续分化所引起。一旦这个问题得到证实,细胞间活性的差异就表明疾病是否在循环。这种技术可以帮助医生尽快了解癌症的发生,并尽早采取措施。密歇根大学的肯尼迪教授曾经通过分析单细胞胰岛素来探讨多种糖尿病的病因。他评论道,道奇团队的新技术可以揭示细胞活动的差异,这样一项新技术大规模商业化将需要10到20年的时间,但一旦成熟就会对人类造福。

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