何積惠即將改變我們生活的十項新興技術(shù)在新興技術(shù)層出不窮的今天，推測其中哪一項將會改變計算機、醫(yī)療、通信和能源基礎設施等領(lǐng)域的面貌，總是令人感興趣的挑戰(zhàn)。最新出版的美國《技術(shù)評論》雜志載文，介紹了將改變?nèi)祟惿罘绞降氖椥屡d技術(shù)，讀者會說兩種語言。在IBM公司的沃森研究中心，這位華裔計算機科學家此刻正用普通話對著一臺個人數(shù)字助理說些什么。只過了幾秒鐘，那臺儀器就傳來女性悅耳的嗓音用英語提出清的工作正處于這一發(fā)展愈益加快的研究領(lǐng)域的最前沿。與逐字翻譯網(wǎng)上文件的商用系統(tǒng)不同，她的軟件著眼于所謂的語義分析：提取文本或講話中最可能的含義，按概念分類存 ,軟件先要斷定說話人生病了，然后用目標語言產(chǎn)生一個與那人健康有關(guān)的句子。如果計算機里存儲了足夠的語義概念，就會很容易將一種新的語言與網(wǎng)絡相連接，而不必為漢語-阿拉伯語或英語－阿拉伯語的翻譯機分別編程了。當然，口語翻譯需要將語音轉(zhuǎn)換成文本，對文本進行辨析，再用語音合成技術(shù)輸出翻譯結(jié)果。此外，一個實用性系統(tǒng)還必須自文本和人工翻譯的比較來學習翻譯模式。由她們開發(fā)的中英文翻譯軟件，已先后在筆記本電腦和個人數(shù)字助理上得到應用。它收入的詞匯量只有幾千個，卻足以滿足日常談話的需％，中。據(jù)悉，這項技術(shù)可望在今年晚些時候加以推廣，從中受益的將遍及商務會議、文件研常春藤的校園里，在有幾分傾斜的小山上，毫不顯眼地坐落著羅恩·韋斯的生物試驗室。惟一與眾不同的是，它居然與好些機電工程實驗室毗鄰。然而，這樣選址對韋斯來說是恰當?shù)?。作為一名訓練有素的計算機工程師，他在研究生給細胞編起程序來了。韋斯是涉足合成生物學研究的為數(shù)不多的人員之一。這是一個初現(xiàn)行任何一項任務，通過與簡單的桿菌或人體細胞相結(jié)合大大提升生物傳感功能，甚至還有可能在構(gòu)建供移植的完整人體器官方面，發(fā)揮眼下還難以想象的作用。為了控制細胞行為 這方面似乎走得更遠。除了對這些電路進行微調(diào)和設計復雜的細胞系統(tǒng)外，他還成功地將基因網(wǎng)絡插入細胞，有選擇地促成那些執(zhí)行任務最出色的細胞優(yōu)先發(fā)育，而且這個過程可以一直重復到他獲得想要的結(jié)果為止。在得到美國防部贊助的研究項目中，他就是用這種方式使平素非群居的桿菌變得互相溝通的。結(jié)果，這些桿菌不但能琢磨出刺激物離它有多的傳感器。對于韋斯來說，計劃中最雄心勃勃、同時也最難以實現(xiàn)的項目是為成人干細胞編程。這些非?；募毎Ｒ娪谠S多人體組織，如果受到正確的誘發(fā)，它們都會發(fā)育成特定種類的成熟細胞。按照韋斯的設想，只要通過刺激一些細胞分化為骨頭，刺激另一些細胞分化為肌肉和軟骨等組織，那么，研究人員就能引導細胞去修補損壞的心臟或締造出功能較之任何人造替代物更優(yōu)異的合成膝關(guān)節(jié)。但哺乳動物的細胞是如此錯綜復雜，這個任務要遠遠比桿菌編程來得困難。目前，韋斯和他的同事們已從小鼠中提取出成人干細胞，在眾多的技術(shù)門類中，很少有像納米技術(shù)那樣被前景看好的。它有助于萎縮數(shù)十年之久的電子工業(yè)迎來全面復興，令能源生產(chǎn)到醫(yī)療診斷等眾多行業(yè)為之面貌一新。目前，世界各大公司紛紛為此項技術(shù)而斥資，幾乎每一所名牌大學都以率先展開相關(guān)研究而自豪。學會如何制作納米線這一納米器件的關(guān)鍵，則成了擺在研究人員面前的一大熱門課題。顧名思員能將納米線的直徑從5毫微米調(diào)整至幾千毫微成較大的結(jié)構(gòu)后，不僅可以制作激光器、晶體管和存儲器陣列，就連類似獵犬嗅探器官的化學敏感結(jié)構(gòu)也不在話下。但以微調(diào)納米線性能取得的非凡進展而論，則當首推美國加利福尼亞大學伯克利分校的納米線開拓者、華裔年輕科學家楊培東了。圈內(nèi)人士稱，這一技楊培東和他的同事利用特殊的小室，先在里面將黃金或其他金屬的薄膜熔化，以形成納米尺度的微滴。然后，向它們發(fā)射硅烷之類的化學蒸氣，使其分子分解。這些分子以短序列使熔化的納米微滴過飽和后，便形成了納米結(jié)晶。隨著更多的蒸氣在金屬微滴上的分解，結(jié)晶就會像一棵樹那樣往上生長。同時在數(shù)百萬個金屬微滴上進行這一操作，使科 樣。由于在生長過程中引進不同的蒸氣，楊培東改變了納米線的成分，使它形成硅和半導體硅鍺的界面，其早期用途是對計算機芯片的冷卻。此外，這類器件還有可能最終發(fā)展成為高效的能源，從汽車廢熱或太陽熱量中產(chǎn)生電能。當然，對如此細微的納米線進行電氣—解開現(xiàn)實生活中撲朔迷離之謎美國斯坦福大學度晦澀費解的貝葉斯統(tǒng)計學開發(fā)程序，它們在解決基因怎樣發(fā)揮功能等問題的同時，也深入揭示了有關(guān)不確定性這一計算機科學中長期懸而未決的難解之謎的真相?？评赵谡劦剿?8世紀英國長老會的一名牧師，他所構(gòu)思的觀念浩如煙海，使研究人員難以解開其間相互糾葛、撲朔迷離的關(guān)系，結(jié)果放慢了尋找特效新藥的速度?？评盏某绦?qū)ι锨ХN基因數(shù)據(jù)進行了梳理，也測試了某些基因活動可從其他基因的變化上得到解釋的概率。特別是她在擴展貝葉斯編程器運用的視覺模型后，以圖像形式顯示了物體及其性質(zhì)和關(guān)系。舉例來說，預測艾滋病人對藥療法的反應不但要了解病人先前有何反應，同時也得看病人身上攜帶著什么病毒株，哪些病毒株具有抗藥性等諸如此類的因素。目前，研究人員正在設法使這些方法適應各種實際用途的需要，已推出了能自動繪測廢棄地雷區(qū)的機器人等。英特爾公司也開發(fā)出可對半導體晶片上的試驗數(shù)據(jù)進行解來發(fā)現(xiàn)和探索網(wǎng)上大量互聯(lián)數(shù)據(jù)的模式。利用貝葉斯技術(shù)設計的程序在市場上也很走俏，件，可根據(jù)收視率的高低將電視節(jié)目推薦給衛(wèi)星和有線電視用戶。該公司希望在世界各地的紫外線光，還有可供夜間觀察的近距離紅外線輻射。如今，研究人員正在開發(fā)波譜中的一個新領(lǐng)域：太赫輻射，簡稱T射線。由于這種射線善于穿透很多常見的物質(zhì)，不僅使隱匿的物體原形畢露，就連其成分也一目了然。因此，機場保安和醫(yī)療成像技術(shù)都可因此而線的理想選擇了。原來，T射線奏效的范圍恰好在波長延利用它可以探明牙根的腐爛狀況，但又不至于引起有害的電離輻射。研究人員經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)：只要在半導體芯片上激起強效而極短促的激光脈沖，就會產(chǎn)生太赫輻射（因其頻率為每秒萬億次，故名）。射線的飛行時間會隨著它在材料縫隙或不同厚度間的穿越而發(fā)生變時，屏幕上將隨之顯示圖像。如果被測物體積過大，成像視窗上放不下，則另有一條廣泛。電子消費產(chǎn)品公司可以用它檢驗制造方面存在的缺陷，食品加工廠可以測定密裝內(nèi)的含水量，以確保食物新鮮。它用于診斷皮膚癌或乳腺癌也十分有效，能幫助醫(yī)一種能與金屬探測器配合使用的掃描儀，以便檢查旅客衣服口袋里藏匿的剃須刀或爆。最近，美國宇航局也獲得了一臺這樣的掃描儀，準備用它來探查航天飛機上絕緣泡和錄像抑或為防失竊或故障而維護正規(guī)的備份文件，都是每個計算機用戶在數(shù)據(jù)管理臨的一大麻煩。要是從任何一臺計算機，從任何一個地方敲擊幾下鍵盤，即可將數(shù)據(jù)個難題。它一方面簡化數(shù)字文件的維護和存取，使重要文件擺脫對特定計算機或系統(tǒng)賴，另一方面又解除了人們對斷電或硬驅(qū)動失靈帶來災難的后顧之憂。執(zhí)著地追求這就提供了一條快速組織數(shù)據(jù)的捷徑：經(jīng)過一次簡單的數(shù)學運算，給每個文件指定它在屬于自己的行，再由后者存儲文件的位置。如今，這樣的表已隨處可見，構(gòu)成了多數(shù)必不可少的一部分。在巴拉克利希南所探究的分布式存儲模式中，文件被分散到各處聯(lián)網(wǎng)，就像散列表為它們的位置羅列清單一樣。由于每個表都指向其他的表，所以被的第一個散列表要是沒有為你想要的文件列出清單，它就會指向其他最終仍只需幾毫又使各個表保持更新的狀態(tài)。如果這個問題處理好了，那么，分布式散列表就轉(zhuǎn)變成一系列自動組織、易于搜索的編檔機柜。麻省理工學院正在按這一設想研制原型機 合作的尚有加利福尼亞大學伯克利分校、國際計算機科學研究所、紐約大學和賴斯大學。 ,用于鎖定某一基因的核糖核酸微小的雙串分子被引入人體細胞內(nèi)，能有針對性地遏制該基因的活動。在2001年的東京會議上，圖施勒首次披露了他的研究成果，卻遭到與會者的質(zhì)疑。但時至今日，這項技術(shù)不僅已被普遍接受，促成了研究工作在各大制藥公司和大學的蓬勃開展，也可能將圖施勒本人列入問鼎諾貝爾獎的候選者名單。核糖核酸干預療法之所以令人激動，是因為活的生物體多半可從基因近乎完美的開關(guān)配合動作上得到界定。比方說，手指被割破會激活形成血塊的基因，而血塊一旦形成又會反過來促使基因關(guān)閉。換言之，如果癌細胞隨著特定的基因被關(guān)閉而死亡，那么，研究人員就可以尋找鎖定該基少制藥公司已著手利用這項技術(shù)來發(fā)現(xiàn)相關(guān)的藥物。圖施勒在洛克菲勒大學執(zhí)教之余，也藥物。據(jù)專家估計，這一療法可望在今后3到4年內(nèi)上市，其早期用途也許是治療眼睛的病毒感染。假如小小的核糖核酸分子果真大顯身手給人類造福，那么，傳統(tǒng)的分子生物學伏著自行毀滅的隱患：一旦供電狀況失控，只消幾秒鐘就會危及輸電線路，使其面臨頃刻熔化的險情。這些輸電網(wǎng)大多是在快捷反應式微處理機和纖維光學器件普及以前的年代里架設的，因此根本無法檢測和抑制整個系統(tǒng)受到的干擾。相反，每根輸電線和每家發(fā)電廠必須各自為政，在遇到電力飆升或下降時停延至安大略的大面積停電的5千萬北美人來說，這種系統(tǒng)的里斯蒂安·雷坦茨認為，用現(xiàn)代網(wǎng)格技術(shù)管理輸電網(wǎng)的時機已經(jīng)成熟了。作為總部位于瑞士蘇黎世的ABB工程集團副總裁，雷坦茨打算從硬件和軟件兩方面著手，以每秒數(shù)次的頻率加強對橫貫整個歐洲大陸的輸電網(wǎng)的跟蹤，查明干擾并迅速采取措施。其中有一項研究成果即將付諸安裝。如果他們的設計像廣告上宣傳的那樣行之有效，不僅斷電事故的發(fā)生率可以減少100倍，還能保護網(wǎng)絡免遭從用電高峰到恐怖襲擊的一切不實時控制系統(tǒng)是美國為監(jiān)管太平洋西北地區(qū)的電網(wǎng)而于上世紀90統(tǒng)的自然延續(xù)。但雷坦茨考慮的是下一步：將它們改造成對迫在眉睫的災難進行檢測和遏制的實時監(jiān)控系統(tǒng)。雷坦茨和他的同事們設計的控制規(guī)則系統(tǒng)，由于運用一個高度簡化的模型，即使在普通的筆記本電腦上也能監(jiān)控輸電網(wǎng)的運行狀況；如果發(fā)生故障，在0.5到2分鐘內(nèi)即可采取應急措施，如啟動備用電源等。眼下，他們正在研究如何用這個保護連接瑞典和意大利的輸電網(wǎng)走廊。去年9月，正是因為速度將更加神奇，幾秒鐘內(nèi)即可下載不止一部電影。而這個奇跡也許就來自給網(wǎng)絡稍加敷設的輸導管。實現(xiàn)這一具有激進意義的設想，是伊利諾伊大學物理學家約翰·羅杰夢寐以求的目標。在他看來，纖維光學通道內(nèi)的流體微滴，有助于改善光子承載數(shù)據(jù)的流暢性，加快傳輸速度和提高可靠性。由他設計的名叫微流光學纖維的原型器件，可能成為超快速傳員，羅杰開始探索用流體充注纖維的技術(shù)已有兩年多了。眾所周知，用于電話信號和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓鈱W纖維是由一種玻璃導管制成的，雖然它柔韌易彎，里面卻是實心的。羅杰則反其道而行之地將纖維鉆成空心，在里面貫穿以直徑從1微米到300微米不等的導槽，其結(jié)構(gòu)之細微只有在顯微鏡下才看得清。然后，將各種不同的流體以微量注入纖維而形成液度和下一代光學網(wǎng)絡的形成打下了基礎。據(jù)透露，目前有不止一個原形器件處于測試階段。當然，這項新技術(shù)何時能在商業(yè)領(lǐng)域大顯身手仍是一個未知數(shù)。原因也很簡單：讓電信這在經(jīng)濟不甚景氣的今天是不現(xiàn)實的。但光學與流體技術(shù)的聯(lián)姻，還是為廣闊的前景。對于羅杰來說，一個可能的方向是研制利用光來檢測血液中個人基因組學———依據(jù)血液測試開出最佳良方30億，約略相當于人類的血液測試就能決定最佳治療方案，許多科學家在走一條著眼于基因組差異的捷徑。美國為實用的工具，幫助醫(yī)生和研究人員迅速判定某人的基因組織是否會使他或她易患某種疑難雜癥并對特定的藥物作出反應?？伎怂沟呐赡茏罱K給癌癥、早老性癡呆癥和哮喘等頑疾治療帶來一場革命?；驕y試如今已能分辨：誰身上攜帶有亨廷頓舞蹈病等罕見疾病 ,而多數(shù)常見病和藥物反應要涉及好幾個散布