美国科幻影片《X档案》中有这样一段剧情:女主角史卡利被外星人绑架释放后,却无法通过联邦调查局的金属探测安检,原来外星人在她后颈植入了作为编码辨识记录芯片。

外星人把人类当成商品植入条形码芯片,想起来真令人毛骨悚然。但事实上,现在正有一批科学家探求在人体植入芯片的可行性,尤其在网络、通讯及生物科技一日千里的形势下,人体植入芯片作为医疗或辨识使用,在未来并非遥不可及的梦想。

英国科学家科文 · 沃维克就身体力行,在自己的手臂上植入一枚硅芯片,当芯片收到无线电波的刺激时,便会送出64位的辨识资料。在他的实验过程中,只要将人接近实验室大门,芯片就会向实验室的计算机发出无线电讯号,大门、电灯就自动开启。科学家预言,计算机既然能够接收到人体芯片的讯息,将来也可以通过它来接受信息。譬如当计算机传达同一条信息给三个不同的人时,三个植入者就会同时接收到系统传来的信息。将来的人类再也用不着带钱包、提款卡、信用卡,只要举起手臂往传感器上一刷,你的身份资料、消费金额就全部记录进计算机里。要是小孩在百货公司里走失了,也不用担心,只要到服务台的终端机前,就可以透过芯片感测,迅速找到他所在的楼层及位置。

图为用硅芯片培养肝细胞

不过这些设想当然还牵涉到许多实际应用上的隐私与道德等问题,但运用在医疗科学与生物科技上,却已经给患者带来了一线曙光。撇开能够大幅降低检测时间的生物芯片不说,美国的研究机构已将生物芯片植入糖尿病人的皮肤中,通过扫描就能显示血糖指数,未来还将延伸到其他的病理监测中。另外,美国哈佛大学和麻省理工学院也正尝试用微型硅芯片帮助盲人恢复视力,研究人员将芯片植入患者眼中,当视网膜中的神经组织受到微型硅芯片刺激时,被植入芯片者就有可能看见光亮点、昏暗的轮廊,甚至英文字母的形状。而这项技术也可能应用到瘫痪者,协助他们以意念驱动肢体动作。

虽然这些描述多数都还处在研究阶段,但就像许多科幻电影预言的,过去看似幻想的一切,都有可能在未来实现。

电子化的纸张

纸张由于具有价格低廉,形式多样的特点,所以在电子显示器的冲击下,依然能够镇守住自己的阵地。但是,如果纸张能够具有更多特点的话,那么它很可能在捍卫其自有领地的同时,进行一次针对电子显示器的反击战,这需要使纸张“电子化”。

一家具有4年历史的名为电动纸张(Powered Paper)的公司,位于以色列可布茨埃纳特市。该公司向纸张的电子化迈出了第一步,研制出了一种不比创可贴厚多少的电池。这种电池可以利用现有的丝网印刷技术印刷到纸张或者包装材料上,它的阴极是二氧化锌,阳极是二氧化镁,每平方英寸可以产生1.5伏的电压,可以产生足够强的电流来开动微电子器件,并且可以维持2年的时间。更为出众的是,由于这种电池不是放在金属桶中,所以它更为轻巧和灵活,同时也更便于处置。

另外美国一家名为“国际纸业”(International Paper)的公司2001年拟推出用电动纸张公司的纸电池制成的包装材料。装有这种电池的包装材料可以用来播放其内CD的音频剪辑,也可以播放移动的图像。但是,每张唱片也将因此而增加0.2到1美元的包装费用。

同时,该公司还正在实验一些更为实际的技术,以便能更好的利用这种电源。国际纸业公司每一年都要运送大量的装有鲜鱼、家禽和农产品的包装箱。这种包装箱内部必须一直开着空调设备,以免食品变质。这样,十多个箱子就要配备一个记录仪,每隔一小时要测量一次箱内的温度,每次大约要花费30~40美元。现在国际纸业公司通过把纸电池与同样薄巧的传感器连接起来,从而连续地测量每个箱内的温度,可以使成本降低到1美元/次。而且,这样还可以使供应商准确地知道哪一箱物品是在什么时候腐坏了的,进而去向相应的责任者索赔。尽管这项技术还需要进行进一步的试验,但是国际纸业公司希望在近期研制出上述提到的那种传感器。

[郝建纲译自The Economist. com,2001年6月21日]

吃饭的机器人

对于机器人,当在室外远离电源插座时,至少要带上一个便携式电源。这的确是一个问题:电池需要再充电;太阳能电池在阴暗处不能工作而且它们通常太宽也不实用。只有当它可以给自己提供能源时,机器人在野外工作时才像工人在工厂中工作一样高效率。

为了解决这个问题,美国南佛罗里达大学机械工程系的斯图特 · 维尔金森(Stuart Wilkinson)教授,已采用了微生物的燃料电池(MFC)——它从食糖细菌中获取能量,然后转化为电。有了MFC,机器人可以通过分解植物给自己提供能源。维尔金森博士最近研制出一个1米长的机器人,由于它可以通过“吃”糖块来给自己提供动力的能力而被称为“咀嚼”。

机器人“咀嚼”的“胃”含有水——腐蚀性结肠细菌和分解糖块的特殊化学药品。然后糖块供给一个随车携带的MFC充电。三块糖块需要18个小时分解,可以使“咀嚼”运动五分钟。“如果机器人这样走,那的确是一个悲哀”,维尔金森博士高兴的承认。但这确实是机器人第一次仅仅由食物提供动力。

糖块除了二氧化碳和水以外产生很少的废物,但一个食草机器人则需要一个净化系统。这种吃饭的机器人不能够只是在“饿”了后才进食,而是要不断的进食,以保证能够以峰值效率进行工作。

维尔金森博士和他的课题组已经得到了英特尔公司的资助,他们将完成下一步的工作:研制能够消化桔子汁并且处理相应的液体废物的机器人。这样的机器人最终将会给佛罗里达州的农业带来实惠。它可以漫步在桔树林中,收集土壤数据,从掉下来的桔子中析取汁液。如果要制造出一个像人一样工作的吃饭的机器人,看来还需要许多巧妙的设计。不过,即使能够设计出来,但是要达到人类今天的这种效率,仍然还需要时日。

[金兴华译自The Economist. com,2001年6月21日]

熟睡的警察

一种能引起非议的驾驶员辅助技术——智能速度适应技术(ISA)能迫使驾车者遵守速度限制。这种技术是通过在汽车中植入标记有当地速度限制的数字地图来实现的。该技术结合GPS(全球定位系统)的导航,可以告诉汽车任何一条道路上的某一段给定路程上的最大允许速度。汽车接收到这个指令之后,不论它是正好处于限制速度上还是超过了这个限制速度,它总会慢下来,或者停止加速。为了达到这个效果,其中的一个做法是,停止向发动机供应燃料。另一个途径是,在油门踏板上安装一个运转调节装置,即不让驾驶员随便踩油门。第三个办法是,让向下踩油门变得更难。在未来的自动驾驶车辆中,当车速超过限制速度时,软件将拒绝从油门踏板发来的请求。

英国利兹大学运输研究所的奥利弗 · 卡斯特恩(Oliver Carsten)认为,ISA是一种驾驶员辅助技术,因为它能够帮助驾车者遵守法律。然而,密歇根大学运输研究所的罗伯特 · 欧文(Robert Ervin)却不这样认为。他争辩说,ISA不是一种驾驶员辅助技术,因为它并不能提高驾驶效率,它被采纳是有社会原因的。

然而不论怎么称呼这种技术,支持ISA的一个主要理由很有可能是超速行驶的成本太高了。研究显示,ISA能够把交通事故数量降低40%,而对重大交通事故的降低可达60%。它还可以提高燃料的使用效率,使得“疏通交通”的花费可以忽略不计。使用ISA后,就不需要用摄像机和警察来强迫限制速度了,而且这样一来,还可以降低保险费用。

ISA系统已经开始在瑞典、丹麦、荷兰和英国试运行了。另外,比利时和法国也在积极准备。虽然有驾驶员以及来自汽车制造商的阻挠,但是ISA将会逐步被引进。首先是在新汽车上安装这种系统,然后就像20年以前安装座椅安全带那样,在老式汽车上把这种系统作为一种减速装置来安装。试运行的结果显示,与座椅安全带的经历非常相似,在使用了一段时间以后,开始接受ISA的人的比例高得大大出乎人们的意料。

[刘道军译自The Economist. com,2001年6月21]