神奇黑科技 魔法创未

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 神奇黑科技 魔法创未 第一百六十七回 中国论文网 /2/view-12932479.htm 有请邹瑜先生接着讲 “黑科技 ”，即远超当下技术水平， 仿佛如魔法一般的科技。 喜欢看电影的朋友都知道，欧美 间谍大片简直就是各种黑科技产品的推 广平台，从最早的微型照相机、袖珍手 枪，到后来的人皮面具、无人驾驶汽车， 无一不让人为之震撼。电影碟中谍 5中，阿汤哥配备的书本式笔记本、 3D 人脸快速打印、智能控氧潜水服， 全都是牛气炫酷可炸天！难怪有小伙伴 说：我最爱电影里的高科技装备。 电影虽然是假的，但里面很多科 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 技产品都已成为现实。其实，生活中很 多科学家研究的“ 黑科技”，其高明程度 远超虚拟电影。这些科技有的已经成真， 还有正在努力实现的路上，它们将深远 地改变我们的现在和未来。 今天，就让我们来聊一聊这些逆 天的“黑科技 ”吧。 百变圣斗士 机械外骨骼 在 80 后的记忆中，有一部难以 磨灭的日本动画片圣斗士星矢 。各 位圣斗士原本是普通人，每逢遇到危难， 他们穿上“圣衣 ”便能迅速提高战斗力， 除暴安良维护和平。相信很多小朋友都 曾幻想过，啥时候自己也能来一套“圣 衣”呀 现实中已经有了类似的装备 机械外骨骼。它技术上属于机器人的范 畴，通过机械系统为人助力，外形酷似 节肢动物比如螃蟹的外壳。整个装备由 机械结构、传感部分、动力与传动部分、 能源和控制部分组成，尺寸也有大有小。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 说起机械外骨骼，日本绕不过去。 日本的机器人行业非常发达，其筑波大 学和赛百达因科技公司共同开发了一个 名为 HAL 系列的外骨骼，帮助残疾人 士行动。 据说早在 1989 年，筑波大学教 授 Yoshiyuki Sankai 就设计出了原型机。 但当时机器很笨重，光电池就重达 22 公斤，需要 2 名助手帮忙才能穿戴。经 过一系列的研究改进，HAL 系列外骨 骼有了质的改善。最新型号的 HAL-5， 总重 10 公斤，使用起来很方便。这个 产品通过传感器采集信号，控制外骨骼 做出与人体相同的动作，从而帮助残疾 人士行动。 除了民用领域，机械外骨骼在军 事上使用也很广泛，一般偏军事的装置 也被叫做动力装甲。美国加州大学伯克 利分校的人体工程与机器人实验室，是 其中的佼佼者。从 2000 年开始实验室 就致力于该研究，到 2014 年 11 月第一 台 BLEEX 样机面世。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 试穿者身背 BLEEX 重物，却感 觉只有几磅重，能灵活地走、跑、蹲、 跨。军事行动大多在野外进行，BLEEX 当燃油耗尽时，腿部的外骨骼可以轻易 拆下，余下部分能像普通背包一样继续 使用。 各位看官，咱们中国在机械外骨 骼领域也占有一席之地。中科院常州先 进制造技术研究所，有一款名为 EXOP- 1 的设备正处于研发阶段。它只有下半 身，双腿主要关节靠电机驱动，基于力 的反馈来预判人的动作趋势。 目前机械外骨骼的研究还有一些 难题。机械设备要靠动力驱动，为了获 得足够大的力量，动力元件的尺寸和自 重也随之变大，工作时还会有各种噪音。 只有打破这些产业瓶颈，机械外骨骼才 会有更大规模的应用前景。 相信到那时，80 后变身“圣斗士” 的儿时梦想也就实现了！ 植入假记忆 探索脑神经 上天可九天揽月，下海可捉万年 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 鳖，庞大的地球被互联为“地球村” ，人 类都能跟机器人“ 谈情说爱 ”。各位，若 与古代相比，当今的科技用翻天覆地来 形容也不为过。 然而，即便科技如此发达，大脑 对我们来说却还像暗箱一般神秘。阿尔 茨海默病、帕金森病的发病机理至今众 说纷纭，精神分裂、自闭症、毒品成瘾 也没有明确结论。正因为如此，对脑科 学的探索意义非凡。 2002 年，微软创始人之一保罗 艾伦斥资一亿美元启动“ 艾伦脑图谱工 程”，意在用基因组学、神经解剖学建 立小鼠和人脑中基因表达的三维图谱。 这钱没白花，到 2006 年时首个小鼠大 脑基因表达图就出来了。后来，研究团 队还研究出小鼠大脑连接图谱，这也是 第一个哺乳动物全脑神经元连接图谱， 为人类了解大脑的不同区域如何沟通与 交流提供了帮助。 意识到脑科学的重要，2013 年美 国总统奥巴马宣布启动“ 人类脑计划 ”， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 号称可以媲美当年的阿波罗计划。众多 科学家和研究团队都投入到这一科学项 目中，试图揭开大脑之谜。这其中，细 胞标记、基因重组、超分辨显微、激光 扫描显微等各种超一流的科技，都被应 用进去。 特别值得一提的是光遗传学 被誉为 100 多年来神经科学界最伟大的 发明。简单说，大脑中有一类控制运动、 情绪的多巴胺能神经元，光遗传学就是 利用光来控制这些神经元的电活动，从 而控制动物体的行为。 在刘慈欣的科幻小说三体中， 地球遭遇外星人侵袭，面壁人担负着拯 救星球的重任。第三任面壁人提出了 “思想钢印”计划，试图在太空军人大脑 里灌输颠倒黑白的意识。 刘慈欣的想象与科学家的努力不 期而遇。2013 年，麻省理工学院的利根 川进实验室，利用光遗传学手段，成功 修改了小鼠的恐惧记忆。实验中，小鼠 在甲处遭遇电击。实验者标记这个恐惧 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 记忆回路，利用接在小鼠头顶的光纤， 给小鼠输入了虚假的记忆乙。结果，小 鼠到了乙处吓得瑟瑟发抖。太神奇了！ 光遗传学目前被应用在神经环路、 学习记忆、运动障碍、帕金森病、抑郁 症和焦虑症等各种领域。所有科学界人 士都认为，这门科技获得诺贝尔奖只是 早晚的问题。 细胞逆生长 基因能编辑 如果要在当下的中国评出一项争 议最大的科技，那非转基因技术莫属。 其实，每种生物都有自己的一套 基因组。它们就像一段很长的代码，里 面包含着生物生长发育的所有信息。遗 传学家通过删除或修改一段代码，观察 生物的变化，以此推测代码的功能。这 就是基因编辑，转基因也是其中的一种。 当中国还在争论不休时，欧美的 基因编辑技术正突飞猛进。2010 年到 2012 年，美国加州大学伯克利分校和瑞 典于默奥大学合作，发现了细菌 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 CRISPR（成簇规律间隔短回文重复序 列）系y 中的 CAS9 蛋白。利用这个 蛋白，可以精准地在人类基因组的靶向 位实现“基因敲除 ”。人类基因编辑的新 时代从此开启。 基因编辑的对 象是细胞，估计很多姑娘对脂肪细胞 “恨之入骨”。不过，在科学家眼里脂肪 细胞可是个宝。 人体里有一类干细胞，具有自我 的复制能力。在一定条件下，可以分化 成多种功能细胞，具有再生各种组织器 官和人体的潜在功能，被称为万用细胞。 2001 年，美国加利福尼亚大学洛杉矶分 校的科学家，居然从脂肪中获得了大量 干细胞。 原来，科学家觉得脂肪细胞被扔 掉很可惜，他们用“ 去分化 ”的手段变废 为宝。 “分化”，就是干细胞 成特定细 胞的过程， “去分化 ”是一个逆过程。打 比方说，小蝌蚪发育长成青蛙是“分化” ， “去分化”则是青蛙变回了小蝌蚪。 在生物界，断节的蚯蚓变成两条 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 独立的个体、断尾的壁虎长出新尾巴， 都是“去分化 ”机制在起作用。科学家研 究发现，脂肪细胞就有这种能力。通过 培养诱导，脂肪细胞重新逆生长为干细 胞，轰动了整个科学界。 当然，虽然人类目前在细胞研究 方面成绩斐然，但这其中的未解谜题还 有很多。而且，因为可以对生命过程进 行干预和控制，社会舆论对此也颇多争 议。比如未来会不会出现克隆人？基因 检测有缺陷会不会引起社会歧视？细胞 逆生长会不会造成人长生不老？ 这就像一个毫无准备的人，突然 有了超能力，反而不知该如何生活了。 科学技术的快速发展，给人类社会的伦 理和法律体系提出了新的挑战。 微尘智能化 一切可感知 2014 年马航 MH370 航班失联， 曾在很长一段时间牵动世人的心。300 多名乘客中有近一半是中国人，这让很 多国人久久不能释怀。 各位看官，咱们都知道现代飞机 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 上有黑匣子，里面存储着飞行时的各种 数据，供飞行实验、事故分析之用。可 是黑匣子电量有限，飞机失事后如果不 能尽快找到它，失事原因就会成为永久 的谜团。马航 MH370 的黑匣子一直没 找到，至今无人知道失事原因。 2008 年 5 月 12 日，四川汶川发 生大地震，数万人因而丧生。在之后的 搜救过程中，如果能尽快定位废墟中的 伤者，也许会挽回许多生命。然而，没 有明确的定位信息，很多伤员不能在第 一时间被发现，坐失黄金救援时机。 有没有一种设备，能把散布于各 地的数据信息都搜集起来呢？智能微尘 （Smart Dust）计划就是为此而生的。 1992 年，美国国防部高级研究计划局提 出，研发一系列具备通讯模块的微型传 感器，组成一个分布于环境中的监测网 络。该网络可以收集温度、气压等环境 数据，然后发回终端的计算机分析和处 理。 想象一下，整个地球就像一个巨 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 大的显示屏，每个微尘是一个像素点。 在中央计算器的监控下，每一个坐标物 的位置、温度、湿度、速度都被尽收眼 底，被实时监控、追踪和分析。智能微 尘计划如果实现，那天气预报、地质勘 探、地震预报等，都将手到擒来。现在 困难重重的灾难救援，只需计算机进行 定位就能精准到人，那是何等的简单！ 可是，看过美剧疑犯追踪的 朋友知道，里面利用互联网和摄像镜头 监控所有人的生活，令人恐怖不安。智 能微尘比摄像镜头厉害不止千倍万倍： 微尘充斥在生活的每个角落，一旦用以 监控人类，那世界哪还有隐私可言？ 想实现微尘的智能化，单个微尘 必须具备传感器、通信、电源、微处理 器等模块。这些加在一起，