并非胡思乱想

李星燕

在未来30年里，这10件正在不断完善中的发明，也许会像手机、iPod和互联网那样改变我们的生活，甚至改变得更多。

１.透视眼镜

（Super-vision）

你愿意体验一副真正的X光眼镜吗？也许你并不总是喜欢看见透过X光的景象，有了它你就能透视坚固的墙壁偷窥邻居或者照看楼上的孩子。2006年，英国剑桥咨询公司（Cambridge Consultants）的工程师宣布，他们已经发明了一种手提箱大小的棱镜200系统（Prism200），它能发射超宽频雷达脉冲，并通过聆听反射信号来探测砖墙后面的人。

根据该公司的说法，这些脉冲信号能穿透超过40厘米厚的建筑材料，侦察长达15米范围内的活动。他们认为，这种设备可以用来跟踪人质。不过它有着一个致命的弱点：为了避免被墙或者其他固定建筑误导，它被设计成只记录那些能产生快速变化回波的物体。换句话说，它只能探测到移动中的人。

不过，就算是人像也很难躲过鄂温·毕伯（Erwin Biebl）雷达探测器的侦察。德国慕尼黑工业大学的毕伯小组已经研制出了一种设备，它能透过一扇紧闭的大门识别呼吸乃至心跳这样细微的活动。他的小组发现，在433兆赫和24千兆赫之间的无线电波能够穿透皮肤和骨骼，不过会被肌肉（譬如心脏）周围的脂肪层部分地反射回来。他们利用这个特性，使用多普勒效应来识别由心脏跳动或者肺部活动引起的亚厘米级的活动。

2.隐身术

（Disappearing act）

“隐身斗篷”让一个物体消失，靠的是让电磁波绕行，使那些波看上去像是直接穿过去一样。就目前来说，实现这个目标的唯一办法是使用“超材料”，它由电子元件组成，能和光产生相互作用，并能以可控的方式引导光线。

理想的斗篷应该对一个大范围内的可视频率都能起作用。制造这些元件并不容易。它们必须很小，比那些与之相互作用的光的波长要短。2008年，加州大学伯克利分校的一个团队首次制造了一种能将可见光向后弯曲、而不是加以反射的材料。英国圣安德鲁斯大学的乌尔夫·莱因哈特也展示了超材料是如何对一定范围的频率起作用的。

更令人难以置信的是，香港科技大学的一组研究人员已经设计出如何藏匿远处物体的方法。他们提出使用能互相抵消光学性能的辅助材料。偏振于单个平面的波在穿透一种材料的时候会变得扭曲，不过当它穿透辅助材料时，这种扭曲会被抵消，这样看上去就好像那里没有任何东西。

3.不动手的手术

(Hands-free healing)

美国西雅图华盛顿大学的劳伦斯·克鲁姆的超声波技术公司已经研发出一种手持设备，能让医生在刺穿血流丰富的器官的同时烧灼伤口。克鲁姆希望，今年能在人体上试验这种设备。

4.做蜘蛛侠还是壁虎客？

（Spider VS gecko）

蜘蛛侠的动作看似容易，可为了复制他在屋顶的滑稽姿势，研究者们已经爬了好多年的墙了。难点很清楚：要想悬挂在摩天大厦的一侧，任何一套蜘蛛服的手套和鞋都必须能够支持一个人的平均重量。而且在必要时，手脚都应该能轻易从大厦表面抽离——使用超强力胶水可不行。

为了获得灵感，研究者们抛开蜘蛛，研究起了壁虎。2003年，英国曼切斯顿大学的安德烈·盖姆设计出了一种有着极小绒毛的材料，它可以模仿壁虎脚上的那些绒毛。在盖姆设计的材料上，绒毛是一种叫做“卡普顿”的物质做成的；将一平方厘米的材料安在一个垂直平面上，就可以支撑起一公斤的重量。

不过，要将这种材料做到可以被真正派上用场还有许多困难。譬如，要做出能支撑一个人的面积，就需要更长的绒毛，但是过长绒毛又会缠在一起。意大利都灵理工大学的尼可拉·普格诺也许有解决办法。2007年，他提出了一种冷杉状的设计：用较长碳纳米管做树干，较短的纳米管做分叉。现在，他已经做出了单个能够支持10公斤左右重量的手套。

5.人体发电

（You power）

你现在使用的手机算得上新时代的奇迹。不过，不管它有多复杂，电量耗尽时就没用了。如果能不用电池，而是从你周围的世界中收集到这个小玩意所需的能量，听起来怎么样？

首先，你能把它插在衬衣里。2008年，美国佐治亚理工大学的王中林用生长在Kevlar纤维绳上的氧化锌纳米线织了一块布。当这块材料被弯曲或者挤压时，它就会产生微小的电流。王中林和他的团队发现，他们能用金属薄膜覆盖每根纤维，从而收集这些电流。

心脏起搏器这样植入体内的小配件将来可以靠你身体内运动提供动力。美国斯坦福大学的大卫·特兰团队设计出了一种利用心脏跳动发电的设备。这个小发明靠推动一小块磁铁在一个小线圈中前后移动来产生电力。磁铁放置在一根装满液体的硅树脂管里，管的两端各附一个气囊，整个设备则放置在心脏里。心脏跳动时，气囊被轮流挤压，推动液体和磁铁沿管子前后移动。

而美国得州大学奥斯汀分校的亚当·海勒制造出了一种能植入动脉的燃料电池，它使用血液中的葡萄糖作为燃料。

6.喷气背囊

（Jet packs）

在各种梦想机器中，个人喷气式飞机有着不同寻常的地位，毕竟工程师们已经建造和驾驶它们有数十个年头了。更准确的名称是著名的“火箭带”，它通过将过氧化氢分解成快速扩张的水蒸气和氧气来产生推力，问题是每台机器只能携带足够30秒左右飞行的推进剂。谁会想要这样的机器呢？

1999年，坐落在美国加州圣克拉拉的千禧喷射机公司制造了一台个人飞行器，它安装了两块垂直镶嵌的水平旋翼，靠一台活塞发动机提供能量。尽管这架机器很有前途，但它却在一次测试飞行中坠毁了，而公司也在2003年结束了经营。

如果没有新西兰基督城的马丁飞行器公司，这项事业也许就会到此为止。马丁公司在2008年7月发射了一台完全不同的喷气背囊。这台机器由两个涡轮喷气发动机，而不是一个火箭发动机来供能。因此它算得上是一台真正的喷气飞机。两台涡轮喷气发动机靠转动两片垂直放置的水平旋翼获得升力。它使用标准的汽车燃料，一个油箱就能飞行30分钟，航程50公里左右，还配有紧急情况下使用的降落伞。

不过，坏消息是，它的造价在10万美元左右，相当于一辆高档轿车。但无论如何，马丁公司已经开始收到订单，并有望在2009年上半年生产出第一批机器。“我在2009年上半年生产出第一批机器。“我以前认为这是件有钱小孩的玩具，但军方、搜救人员和很多其他团体都对这个产品表现出了兴趣。”公司的创立者格兰·马丁说。

7.私家太空飞船

（My other car is a spaceship）

维珍银河和XCOR宇航这两家私人公司正在研制能将付费乘客送入太空的飞行器。维珍银河将于2010年开始营业，届时，火箭运载机将把公司研制的“太空船二号”送到15公里的高空，然后飞行器与运载机分离，火箭会将它送入更深的太空。XCOR的空间飞行器“天猫”体积较小，且全程中自己飞行，起降都同普通飞机一样。公司最近宣布，他们的每张票价是95000美元，约为“太空船二号”的一半。不过，“天猫”只能到达61公里的高空，不能算正式进入太空——通常认为，100公里以上才算太空——而“太空船二号”打算做到这一点。

不过，为什么不彻底省掉机载燃料呢？按照光机科技公司的工程师莱克·米拉伯的说法，个人空间飞行器能靠来自地表的微波光束推动进入太空轨道。他设计的系统在2025年就能将一个载人的“轻型飞行器” 运至低地球轨道。米拉伯认为，如今的一次常规发射的花费就够他发射1000次了。

8.像条真正的鱼

（Breathe underwater）

为什么我们不能像鱼一样从水中提取所需的空气呢？

2002年，一位潜水员就这样在游泳池里潜了半个小时，他靠一副人工鳃从水中提取呼吸用的氧气。这台使用高科技硅膜的装置是由日本东京的富士公司研制的。它允许气体通过，但隔绝液体，因此，水中的氧气能够渗透进来，二氧化碳也能渗透出去，就像鱼鳃一样。

不过近期你还不能看到戴着人工鳃的潜水员，因为简单的渗透鳃产生的氧气远远不够。以色列发明家阿兰·波德纳已经尝试用一个小装置来解决这个问题，它利用了“香槟效应”：当压力减少时，溶解在水中的气体就会冒着泡跑出来。波德纳已经做了展示，他的方法可以产生出足够呼吸的气体。那么问题解决了吗？

很遗憾，还没有。我们需要大量的氧气，而一公升海水里根本没有那么多溶解的氧气。因此无论这种提取方法有多么有效，都需要提取大量的水才能得到足够多的氧气。另外，尽管你不需要携带氧气，但你必须要带上电池和造气装备，这意味着出错的可能也更大。

然而人工鳃在其他应用上的前景也许更加乐观。利用燃料电池供能的水下机器人可以用鳃来获取氧气。在潜艇或者水下栖息地中，它也能用来去除过量的二氧化碳，或许还能同时提高氧气供应量。

9.万能翻译机

（You speak，it translates）

伊拉克的美军正在使用这一装置，由美国加州SRI国际公司开发的伊拉控系统，它由一台安装了语音识别和翻译软件的笔记本电脑组成。冲着麦克风说阿拉伯语，这个软件能识别阿拉伯词组并将它们写下来，然后译成英语。停止说话之后，电脑语音就会说出翻译的英语来。

伊拉控工作得不错，因为它是针对士兵需要的５万个单词设计的。但话题越广泛，软件就越难区分不同语境中词组的意思。“我们会做到那一步的”，SRI的克里斯丁·普莱柯达说。

10.看到哪里气味跟到哪里

（Smell-o-vision）

想象一下看电视或打视频游戏时，如果画面伴随着适当的香味，效果会怎么样?

这就是嗅-视系统的工作：让电视能配合正在放映的画面生成气味。目前还不清楚为什么我们接收到特定的分子后会嗅到特定的气味，也无法预测一种新分子的气味，或合成一种有特定气味的新分子。然而，最新进展显示，这些科学难题能够部分回避；甚至在我们真正了解嗅觉的工作原理之前，嗅-视系统就可能成为现实。

对大银幕来说，嗅-视系统并不陌生。1950年代的剧院就使用了粗糙的嗅-视系统，在那之后也曾间歇使用。最近，一些经过选择的放映点在播放电影《新世界》多个场景时都使用了嗅-视系统。

释放香气已经不再困难，但嗅-视觉还有着更多的问题。比如怎样防止释放的各种气味混合成你不想要的气味？或者比画面逗留的更长久？索尼的研究者们也许已经有了答案，那就是完全绕过鼻子，直接跟大脑打交道。索尼的计划可以从一个专利申请中窥得一二， 它描述了使用超声波信号来直接刺激脑的特定部位，从而使观众或者游戏玩家的大脑能感觉到气味。遗憾的是，到目前为止，还没有听到索尼生产相应硬件的风声。■