量子密碼:加密信息防止盜竊
量子加密基于量子力學(xué)線性疊加原理和不可克隆定理,可以保證不會失密。這種技術(shù)要求使用雙方通過光纖在異地產(chǎn)生密鑰,根據(jù)事先約定的協(xié)議建立起共享的密鑰,然后發(fā)送者應(yīng)用該密鑰對所要傳送的文本、圖像等信息施行加密變換,被加密的信息經(jīng)由光纖傳送給接收者,后者應(yīng)用手中的密鑰對密文施行解密,獲得傳送的信息。
[+][解讀] 目前的保密通信使用的是經(jīng)典密鑰,但它從本質(zhì)上講不安全。任何竊聽量子加密信息的舉動,都會改變信息的內(nèi)容,這就像警鈴一樣會顯示出入侵者的蹤跡,再高明的間諜對這種加密術(shù)也是一籌莫展。
苦味阻斷劑:蒙騙味覺的飲食革命
加利福尼亞的一家新興公司———林古針公司的主攻方向是一種新型調(diào)味劑。研究人員先克隆出人的味覺細(xì)胞,然后在一個盤子中把它們與苦東西(比如咖啡因)混合在一起,再加入不同的化學(xué)物質(zhì),觀察哪一種物質(zhì)能夠阻止舌頭的苦味感受器正常工作。
[+][解讀] 大廚的工作很難做,因?yàn)楸娍陔y調(diào)。而做菜時最難的工作,就是把果蔬中的苦味去掉。以往,廚師大多是加糖或蜜掩蓋苦味,但后者對食客來說,不是引發(fā)心臟病、高血壓就是腐蝕牙齒。人類基因組被破譯后,分子生物學(xué)家終于找到了味覺的生物化學(xué)原理,并據(jù)此造出一種新的調(diào)料,從而可以騙過舌頭,引起人類飲食的革命。
造雨機(jī)的始作俑者、愛丁堡大學(xué)63歲的工程學(xué)教授索爾特幾乎擁有一個瘋狂發(fā)明家的一切要素:“非常亂七八糟的思維,可能產(chǎn)生大量垃圾,但是接著能夠從中挑選出黃金?!彼陌l(fā)明常常為人不齒,即使是一個最具有同情心的科學(xué)家也會將他10個發(fā)明中踢走9個。但無論如何,還是有人在關(guān)注他的發(fā)明:英國政府去年就撥款10.5萬英鎊給索爾特,讓他研究降雨渦輪。
[+][解讀] 現(xiàn)在閉上眼睛開始想象:一個像辦公樓一樣大的風(fēng)動渦輪,放置在距離海平面35米高的地方,旋轉(zhuǎn)時將小滴的水珠撒向空中。海上的霧氣濃起來,云彩越積越厚,最后緩緩上升,在溫柔的逆風(fēng)下,向陸地上空漂移……好美的愿景。
互動織物:將“電腦”穿在身上
20世紀(jì)90年代,科學(xué)家已經(jīng)考慮把電子元件組合進(jìn)衣服里。但當(dāng)時設(shè)計(jì)的棉布鍵盤之類的東西一沾水就會立即報(bào)廢,完全沒有實(shí)用價值。
美國紡織和纖維工程技術(shù)學(xué)校佐治亞研究所的桑德森·查亞拉蒙在5年前找到一種制造電子纖維的辦法,現(xiàn)在用這種電子纖維制作的醫(yī)療智能襯衫已經(jīng)快上市了。這種襯衫可以實(shí)時監(jiān)測穿著者的心跳、血壓等指標(biāo),一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即報(bào)警。
查亞拉蒙希望,最終的互動織物服裝就像能夠穿上的電腦主板,可以隨意在上面插裝電子設(shè)備,比如在翻領(lǐng)上裝麥克風(fēng),在兜里插錄音機(jī),在帽子里裝上MP3播放機(jī)和耳機(jī)。
[+][解讀] 離開勞碌了一天的辦公室,你回到家。在門前,摘下帽子,剛才帽子中傳來的音樂聲嘎然而止。揮揮手腕,家門悄然打開。沒有理睬報(bào)警器的鳴響,你徑直走向臥室,因?yàn)閳?bào)警器很快就能辨認(rèn)出主人,安靜下來。這時,臥室的燈亮了,脫下衣服,你摔倒在沙發(fā)里。輕觸沙發(fā)扶手,一個聲音響起來:“看電視嗎?”又按了一下扶手,電視打開了?!鞍Γ梢蕴叩粜?,好好休息一會兒……”別以為這是在做白日夢,內(nèi)置音響的帽子、帶電子標(biāo)識裝置的襯衣或者可作遙控器的沙發(fā),都可以用互動織物做出來。
大腦掃描圖:探究腦部區(qū)域間聯(lián)系
幾周來,約翰越來越緊張,無法集中精力工作。醫(yī)生認(rèn)為,這些癥狀源自他腦部左額葉的一個腫瘤,最好的辦法是動手術(shù)切除腫瘤,但問題是,醫(yī)生可以安全地切除多少腦組織。
喬伊·赫希希望能回答這個問題。她是紐約哥倫比亞大學(xué)附屬大腦成像實(shí)驗(yàn)室的新主管,這個實(shí)驗(yàn)室正在竭力將大腦成像工作提高到一個新的水平。
與PET幾乎同時發(fā)明的磁共振成像更快,磁場發(fā)出的信號能夠揭示大腦解剖圖片,而且圖像質(zhì)量更高。為了更準(zhǔn)確地判讀大腦,赫希發(fā)展了統(tǒng)計(jì)工具,與大腦磁共振數(shù)據(jù)結(jié)合起來,并制成軟件。她正在使用一屋子的超級計(jì)算機(jī)來探究不同腦部區(qū)域之間隱藏的聯(lián)系。
[+][解讀] 長期以來,大腦科學(xué)家歷盡波折,當(dāng)時他們不得不等到病人死后才解剖分析大腦?,F(xiàn)在,科學(xué)家開始對病人注射放射性的化學(xué)物質(zhì),化學(xué)物質(zhì)在20分鐘左右就能從頸部動脈抵達(dá)大腦。
轉(zhuǎn)基因鼠:開發(fā)新藥對抗疾病
基因研究發(fā)現(xiàn),人和老鼠是“兄弟”,因?yàn)閷?shí)際上,人類和老鼠有99%的基因相同?!袄鲜笫亲钚〉囊环N在身體和基因方面近似于我們的哺乳動物”。專家指出,易于飼養(yǎng)、繁殖迅速等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)使老鼠在近一個世紀(jì)中成為醫(yī)學(xué)研究中的重要角色。
詞典基因公司的轉(zhuǎn)基因鼠生產(chǎn)流水線眼下已經(jīng)成型。流水線的運(yùn)行模式是這樣的:科學(xué)家先瞄準(zhǔn)某個基因;然后用化學(xué)方法改造鼠的胚胎細(xì)胞,使瞄準(zhǔn)的基因處于休克狀態(tài);把經(jīng)改造的胚胎細(xì)胞注入另一個鼠卵子空殼內(nèi),植入母鼠子宮,產(chǎn)生小鼠;最后,通過世界上最復(fù)雜的身體和心理測試,尋找出轉(zhuǎn)基因鼠在身體和心理等各方面的變化。
[+][解讀] 聰明鼠、笨笨鼠、大力鼠、貪吃鼠、肥胖鼠……設(shè)想一下,5000只不同的轉(zhuǎn)基因老鼠“鼠聚一堂”會是怎樣的狀況?通過“基因休克”的方法設(shè)計(jì)老鼠,就是通過基因不同的老鼠,發(fā)現(xiàn)人類疾病的基因根源,最終開發(fā)出新藥。