每年的7月份，《发现》杂志都要聘请专家评审委员会，从一年来问世的众多科技发明中筛选出各个领域最领先的发明创造并予以奖励。今年是“《发现》杂志奖”的第九次盛会，评选的领域依然是9个：飞行与太空、计算机硬件与电子、计算机软件、新兴技术、环境、机器人、视觉、听觉以及运输。此外，还有另外两项奖，即编辑奖和克里斯托弗 · 哥伦布奖。

从1997年到1998年7月的短短一年时间，科技发明创新数量之多、意义之深远，大概是人们难以想象的。对世界来说，这是幸事，对“发现奖”来说，既是惊喜，也是挑战：修补飞机漏洞的高技术“创可贴”和价值十几亿美元的新型战斗机之间，哪个更有创造力呢？是几乎毫无摩擦力的涂层更富有创新呢，还是里面空空如也只有声波、却可以发电的机器更令人向往呢？是采用天然气的燃料电池更有价值呢，还是用企鹅状鳍推进的船更具身价？《发现》杂志的编辑们突然发现，选择的范围每缩小一次，都会处于两难的境地：既为范围内的发明欢欣，又为其它众多发明无法入围而抱憾。在选出了45项入围决赛的发明以后，把选择“王中王”的“割舍之刀”交给了专家委员会。专家委员会虽然尽职尽责，但也是难以取舍，最后的结果多少有些赌注的意思。

其中很多科技发明中都反映出一个共性：孩童般的求知欲和顽皮的发明创造。这一共性再次表明了人类不同于其它物种之处。这一特性也是世界经济的动力，让人类的想象力永无枯竭。我们人人都有这种特性，只不过，在获奖发明家身上，这种特性表现得更突出、更自然。《发现》杂志希望通过“发现奖”来表达对这些优秀发明者由衷的致意。

编辑奖

去年7月4日，全球为之最轰动的是什么？人造器械在火星登陆成功！无论从创造力、想象力还是纯粹从好玩角度来看，“火星探路者”和“火星漫游者”索杰娜（Sojourner）都是“一览众山小”。《发现》杂志毫不犹豫地把“编辑奖”给了该技术的发明者、美国喷气动力试验室的托尼 · 斯伯皮尔和泽克 · 马蒂耶维奇。

当然，在现在的技术条件下，把航天器发射到另外一个行星上已经算不上什么稀奇的了。但“火星探路者”和索杰娜让人惊奇的是在有限的时间和预算内漂亮地完成了任务，“探路者”和索杰娜两者总共花了不到2亿美元。喷气推进实验室“火星探路者”项目主任斯伯皮尔事后回忆到，“在火星上着陆当然很棘手，困难还在于时间紧预算拮据”。不过，研究人员倒是被逼出了稍微有异于常规的方法：让“探路者”像沙滩球一样反弹着陆。索杰娜看上去像个玩具，但却是在地球之外其它行星上第一个机器人漫游者。它设计的工作寿命为7天，没想到它实际上工作了3个月，把火星上岩石和土壤样品的化学成分等源源不断地发回地球。索杰娜项目主任马蒂耶维奇兴奋地告诉记者，“索杰娜简直让我们欣喜若狂！”

克里斯托弗 · 哥伦布奖

黑素瘤是一种致命的皮肤癌，早期确诊的治愈率几乎是百分之百。但是，黑素瘤刚出现时，很像雀斑和痦子，难以诊断。到了中后期，治愈率很低，去年，仅美国就有7，000人死于黑素瘤。美国光电科学研究所所长马罗特 · 埃尔波姆有次问皮肤病专家，“（在诊治黑素瘤方面）有什么困难吗？”皮肤病专家回答说，“如果能帮助我们把早期黑素瘤和良性色素衰退区别开，那将帮了我们大忙。”埃尔波姆回忆说，“当时，我极其无知地回答，‘我们可以做到’，真正动手研究起来才知道有多难。”后来，他们终于发现红外线能深入皮肤深处，揭示黑素瘤衰变并在计算机上显示出来。据此，他们研制出了色素衰变光谱成像系统，可以把皮肤深层的结构在计算机屏幕上显示出来，并和正常参数比较，诊断准确性极高。马罗特 · 埃尔波姆获得10万美元的奖金。

飞行与空间

获奖发明：奥本大学的固态适应性稳定系统

发明人：罗恩 · 巴雷特

控制直升飞机的关键是要调整螺旋桨的螺距。这就意味着要把几千个齿轮、挺杆以及其它连动装置安装到毂中。如果一个失灵，直升机就会从天上掉下来。以往保证直升机安全的检查保养费时费钱，巴雷特研制的压电稳定系统，仅用两个压电螺旋桨就将稳定直升机所需的零件从94个减少到了5个。“从此，直升机基本上可以像鸟儿一样自由飞翔了”。但是，鸟儿用了2亿8千万年时间才进化到这一程度。美国国防部对这项技术非常着迷，准备用于反毒品战、大桥梁架监测以及军事侦察等任务。

计算机硬件及电子技术

获奖发明：桑迪亚国家试验室的非易失场效应晶体管

发明人：威廉·瓦伦

大家都知道，计算机的记忆能力是十分惊人的，即便是关掉电源以后，该记住的也不会忘记。这是芯片的功劳。但是，有了瓦伦的发明，电子配件也可以有计算机芯片般良好的记忆能力了。当然，现在的蜂窝式移动电话和数码摄像机等电器中已经配有非易失性芯片，但是，制造成本非常昂贵，同常规芯片相比，速度也很慢。瓦伦的芯片制造成本和平常芯片的—样低廉，速度也同样快。1998年4月，第一批新型芯片正式问世。同计算机芯片相比，电子设备上的芯片显得大多了，所以瓦伦戏称他的发明为“大象芯片”——他的发明和得奖完全是“意外之财”：他们做试验时一时疏忽，把电路上的一个晶体管烧得过热。出于好奇，他们给这个晶体管通了电，关掉电源后，晶体管内还带电。以前从未注意到硅片做的晶体管还有这个特性，即便是注意到了，肯定也只是觉得好玩而已。几周以后，在某次电子会议休会时，瓦伦提到了他试验室里好玩的事，有位同行脱口指出，那很可能会解决非易失性记忆问题！瓦伦才真正意识到，好玩的东西有好大的市场潜力。

计算机软件

获奖发明：可以自行进化的虚拟制药软件

发明人：戴维·诺埃娃

这种软件可以让制药方案自动分析、演化到最佳配置：根据数据库自动生成几十个治疗某种疾病的药物结构，从中自动优选出最佳方案。这个最佳方案经过数天的演变，分裂出许多变体。软件将这些变体再次进行分析、演化处理，最后得出针对某种疾病的最佳药物方案。目前，戴维正在用这套软件研制治疗白血病、艾滋病的药物（准确说，是让这些制药方案自行进化），并且取得了相当大的进展。当然，目前这套系统还比较慢，需要7、8天时间才能进化出一套制药方案，但已经比人工设计快多了。而且这套软件在制药业投资以及社会效益方面的价值是很高的。

新兴技术

获奖发明：麻省理工学院的原子激光物质束

发明人：霍夫冈·科特勒

无论是在唱片上还是在手术台上，激光的作用之所以这么大，是因为它可以把单个的光子合为强有力的光波，而且准确度高得惊人。能不能让所有物质都产生类似的形式呢？从原理上来看，是可以的。现在已知，物质是由原子构成的，根据量子力学原理，原子实际上是波。如果温度控制得当（必须精确到十几亿分之一度），物质的原子波是相互分离的。科特勒这儿年的试验就是把钠原子的温度不断降低，使铀原子的运动几乎处于停顿状态。随后，他将钠原子搞成了激光一样的波。这项发明的潜在意义是十分巨大的，比如，可以将原子一个个组织起来，建成显微型机械结构，也可以在电子芯片上造出非常细微的电路来。总而言之，人类终于可以控制原子的运动了。

环 境

获奖发明：阿格纳国家试验室的基于植物的溶剂

发明人：罗辛·达塔

现在，我们日常所用的化学用品大都是从油类原料造出来的。所以地球上的工业文明越发达，地球家园被污染得越厉害。如果能够从植物里面提取原料的话，我们的地球家园就可以越来越干净了。这是因为，植物是可以生物再降解的，毒性小，可以循环利用。遗憾的是，这种方法虽然早已问世，但成本高得让人接受不了。达塔发明的技术是从玉米杆里提取原料，把成本降了下来。一项新技术往往给社会创造许多就业机会，完全采用这项技术的新型工厂很快就要投产。

机器人

获奖发明：密执根大学的机器导盲犬

发明家：约翰·伯恩斯坦

这只导盲犬实际上很像是给手杖下端安了一个小盒子，看起来像个吸尘器。上面安装了声呐系统，可以非常灵活地避开路面上的障碍后再沿着原来的方向走。发明人很得意自己的作品：一只导盲犬的价格是1万4千美元，还要给盲人添不少麻烦（喂食、清洗甚至看病等），而机器狗才卖4千美元，还省去了许多麻烦。他还准备给机器狗装上全球定位等智能系统。将来，盲人出门时对着机器狗喊一句“去逛xx大街”，它就会自动辨别方向、躲开障碍，引导盲人到达目的地。

视 觉

获奖发明：华盛顿大学的虚拟视网膜成像技术

发明人：托马斯 · 福纳斯三世

该技术一改在屏幕上或是在监视器上看图像的传统方法，利用极其精细、无害的激光把物体或者图像直接传递给眼睛里面的视网膜。这种装置有顶针那么大，可以夹在眼镜上，里面的摆动镜面就可以把图像反射到眼睛里去。所成的像是彩色的，可以在形成半透明的图像，即透过图像还可以看到现实世界；如果想避开烦人的尘世，调整一下按钮，映入眼帘的就只有图像了。这种技术对战斗机飞行员、行走于地雷阵的士兵以及手术台旁的主刀医师都非常有用。

声 音

获奖发明：阿里斯技术研究所的音乐防盗密码

发明人：约瑟夫·温纳格拉德

数码录音技术让音乐爱好者梦想成真，却让唱片公司知道了什么是恶梦：利用数码技术可以随心所欲地在录音带、光碟甚至网络之间转录音乐作品，即便稍加改动，也不会影响音质。发烧友以及盗版商用不着付版税就可以得到所喜欢的音乐作品了。以前，唱片公司在音乐作品的前后分别加上一个密码来防止盗版，收效很小，因为盗版商很容易破译片头和片尾的密码。新技术是将防盗密码直接加在音乐当中，播放音乐时，密码正好在听觉范围以外，不会干扰对音乐的欣赏。但是，一旦想通过计算机下载或是通过机器复制，隐含在音乐作品中的密码就会发出强大的干扰声。利用这项技术，还可以把乐曲创作者的名字加在乐曲当中，如果非法使用，在播放乐曲时，会不停地嚷“这是XXX的作品，这是XXX的作品”。这下，有些发烧友心里恐怕真的要烧起一把小火了。

交通运输

获奖技术：多种燃料处理器

发明人：杰夫里 · 本特利

本特利是位成功的发明家，他的发明思路是：发明有销路的东西。他看到，汽车燃料电池终有一天会替代现行的内燃系统。燃料电池利用氢和氧发电。但是，现在的汽车还无法安全携带燃料电池所需的氢。于是，他发明了一种新式燃料电池，利用甲醇或者乙醇作原料，再利用部分氧化工艺把原料转化成汽车需要的氢。但是，加油站里既不卖甲醇也不卖乙醇，谁会买燃料电池呢？为了适应现有的条件，他改进了自己的技术，让自己的电池既能用甲醇或者乙醇，也能利用汽油。但是汽油里面含有的硫对电池有损害，他就往自己的新式电池里加了催化剂，汽油一进来，硫就被分解了。这项技术虽然还是没有完全取代汽油，但是提高了汽车的运行里程，还减少了尾气的排放量，环境保护主义者也还是首肯的。而且，他的电池可以利用三种燃料，是从汽油等矿物燃料到利用可再生性燃料的一个过渡。

［Discover，1998年7月］