2008年最激動人心的技術

弗（fú）朗西斯·阿諾德正在設計製造更好（hǎo）的酶以分解纖維素（sù）。

納米收音機的唯一電路組成是一（yī）個尺寸僅為（wéi）頭發絲直徑萬分之一（yī）的碳納米（mǐ）管。

馬林·索爾加（jiā）斯克和他的同事利（lì）用磁場耦合共振點亮了一個60瓦（wǎ）電燈泡。

　　每年，美國《技術評論》雜（zá）誌（zhì）都要評選出未來（lái）幾年將會扮演重（chóng）要角色的10項技（jì）術。這些技術涉及的領（lǐng）域十分廣泛，包括能源、計算機軟件和硬件、生物成像等等。今年，在名列榜單的10項技術中，纖維素酶(cellulolytic enzymes)和原子磁力儀(atomic magnetometers)兩項成果是科學家們努力解決關鍵問題（tí）時的結（jié）晶，而（ér）突（tū）發事件建模(surprise modeling)、connectomics、probabilistic CMOS、 現實挖掘(Reality Mining)和離線Web應用(offline Web applications)等5種技術則代表著科學（xué）家看待問（wèn）題的全（quán）新方式（shì）。此外，石墨烯晶體管(graphene transistors)、納米收（shōu）音機（jī）(nanoradio)和無線電（diàn）源(wireless power)這3項技術則是令（lìng）人驚（jīng）歎的技術（shù）創舉，它們創造出（chū）了嶄新的成果。下麵菠萝蜜视频在线观看詳細介（jiè）紹（shào）其中的3種。

　　纖維素酶

　　美國加（jiā）利福尼亞理（lǐ）工學院化學工程和生物化學係教授弗朗（lǎng）西斯·阿諾德正在應對生物燃料產業最艱巨（jù）的挑戰（zhàn）之一：設計製造更好的（de）酶以分解纖維素。

　　2007年12月，美國（guó）總統布什簽署了《2007能源獨立和安全法案》。該法案要求（qiú）到2022年美國至（zhì）少（shǎo）每年生產360億加侖的可再生燃料，這幾乎是現在水平的5倍。在這（zhè）一總量中，以（yǐ）農業廢棄物、木屑和牧草為原（yuán）料製造（zào）的纖維素生物（wù）燃料要占到160億加侖。如果（guǒ）能夠滿足這一要（yào）求，屆時美國的汽油消耗量將會大幅（fú）下（xià）降，同時溫室氣體排放量（liàng）和國外石油進（jìn）口量（liàng）也會大為減（jiǎn）少。

　　然而，這（zhè）一野心勃勃（bó）的（de）計劃麵臨著一個巨大的障礙：此前尚沒有人能夠以具備（bèi）成本（běn）優勢的工業方法生產纖維素（sù）生物燃料。現在，幾乎所有在美（měi）國生產的乙醇都來自玉米澱粉。其過程是將澱粉分（fèn）解成糖，然後再通過工業手段把這些糖（táng）發酵變（biàn）成乙醇。要想從更加便宜的原料中生產乙醇，就需要一種可以使糖分子自由形成纖維（wéi）素晶體鏈的有效方式。這是“實現大規模、商業化生產纖維素生物燃料時最為昂貴的製約環節”，阿諾德說。

　　阿諾德和許多（duō）其他（tā）科學（xué）家都認為，要想更加高效、低廉地分（fèn）解纖維素，沒有比酶更（gèng）合適的了（le）。阿諾德已經用了將近20年時間設計製造新的酶，以（yǐ）用於藥物製造、去汙等。阿諾德（dé）認為自己正在朝正確的方向前進。

　　納（nà）米收音機

　　美國加利福尼（ní）亞大學伯克（kè）利分校的阿曆克斯·澤（zé）特爾用納米管製作成（chéng）的（de）微小型收音機可以提高（gāo）從手（shǒu）機到醫療（liáo）診斷（duàn）等多個領域的設備性能。

　　2007年，澤特爾和他的同事成功研製出迄今為止世界上最小的收（shōu）音機——納米收音機。這部收音機的唯（wéi）一電（diàn）路組成是一個尺寸僅為頭發絲直徑（jìng）萬分之一的碳納米管。

　　同傳統收音機相比，納米收音機具有顯著（zhe）的特點：碳納米管集天線、調諧器、放大器和解調器於一身;而在（zài）傳統標準的收音機中，各（gè）個功能由相互獨（dú）立的部件來完成。

　　為探測到廣播的無線電信號，納米收音機的碳納米管被置於真空管中，並鉤掛在電池負極上。廣播電台的無線電信號經過後，其產生的電場（chǎng）將不斷“推”和“拉”碳納米管，也就是碳納米管隨無線電信號發生共振，利用這種共振現（xiàn）象可以探測到（dào）無線電信號。

　　任何無線設備，從手機到監測（cè）環境變化的傳感器，都能夠從無線收音機的研發中獲益。更小尺寸的電子（zǐ）元件，例如調諧器，將會減少能量的消耗，並延長電池的壽命（mìng）。此（cǐ）外，納米收音機還能夠將無線通信拓展到新的領域（yù），包括製造引導血液流向（xiàng）以（yǐ）助藥物發揮更好作用的微小型設備等。

　　無線電源

　　美國麻省理工學院的物理學家馬林·索爾加斯克正在為構建一個無線傳（chuán）輸電力的世界而（ér）努力。
　　有關無線電源的想法由來已久（jiǔ）。早在19世紀30年代，邁克爾·法拉第就發現，周（zhōu）圍磁場的變化將在電線中產生電（diàn）流。19世紀晚期，尼古拉·特斯拉有（yǒu）了一個偉大的構想，那就（jiù）是將（jiāng）電傳送到世界各（gè）地。因（yīn）為很難（nán）構建一個可以延伸到每座城市、每棟大樓和每個房（fáng）間的基礎架（jià）構，特斯拉將視線轉（zhuǎn）向了無線傳輸。他製定了一（yī）個發射塔規劃，想以無（wú）線的（de）方式在遠隔數公裏之外的地點間（jiān）傳輸電力。他的團隊（duì）確（què）實在此方麵作了一些試驗（yàn），但在發（fā）射塔建（jiàn）成之前，他們的經費就用完了。後（hòu）來，由（yóu）於工業（yè）界（jiè）接受了（le）以有線的方式傳輸電力，無線電源的夢想也就隨之擱淺。不過，特斯拉申請了這方麵最初的一個專利。

　　2007年6月，索爾加斯克領導的一個小組宣布（bù），他們成功（gōng）地利用（yòng）無線輸（shū）電技術點亮了一個離電源約2米（mǐ）遠的60瓦電燈泡。其試驗過程如下：兩（liǎng）組磁性（xìng）線圈在相同的頻率下發生共振，當其中一個線圈連上電（diàn）源後，該線圈產生的共振磁場顯著增加，另（lìng）外（wài）一個沒有連接電源（yuán）的線圈的共振磁（cí）場（chǎng）也跟（gēn）著上升，隨後這個線圈就產生了電能。

　　也許，在可預（yù）見的未來，在家庭、圖（tú）書館、機場和咖（kā）啡館裏給筆記本電腦和手機自動無線充（chōng）電會成為現實。