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1． 對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)拯救視頻未來（Peer-to-peer network, 又稱P2P network）:

    對等網(wǎng)絡(luò)被美國《財富》雜志稱為改變因特網(wǎng)發(fā)展的四大新興技術(shù)之一，甚至被認(rèn)為是無線寬帶互聯(lián)網(wǎng)的未來技術(shù)。

    對等網(wǎng)絡(luò)是一種具有較高擴(kuò)展性的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。相對于傳統(tǒng)的集中式客戶/服務(wù)器（client/server）模型，對等網(wǎng)絡(luò)弱化了服務(wù)器的概念，實現(xiàn)了節(jié)點之間直接交換資源和服務(wù)的功能。 因此,它為個人用戶提供了前所未有的自由和便利。然而，對等網(wǎng)絡(luò)也不可避免的存在著一些問題，比如，從社會和法律的角度，大多數(shù)的P2P服務(wù)器都會遇到知識產(chǎn)權(quán)沖突，也可能成為一些非法內(nèi)容傳播的平臺；此外，P2P網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通常是計算能力相差較大的異構(gòu)節(jié)點，當(dāng)忽略了自身的計算能力和網(wǎng)絡(luò)寬帶等問題，被賦予相同的職責(zé)時，必然會導(dǎo)致寬帶資源的濫用；等等。同時，對等網(wǎng)絡(luò)也存在著技術(shù)上的難關(guān)，如，寬帶吞噬，網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性差等。然而，不可否認(rèn)的，它已成為了最有吸引力的個人通信技術(shù)，并深入影響著整個計算機網(wǎng)絡(luò)的概念和人們的信息獲取模式。

2． 量子點技術(shù)為太陽能“充電”（Nanocharging Solar,又稱Quantum-dot Solar）:

    太陽能是人類取之不盡、用之不竭的能源。然而，它的能量卻因太陽能電池成本的居高不下而難以得到充分的利用。日前，利用幾個納米寬的半導(dǎo)體量子點制成的電池，有望最終降低太陽能發(fā)電的成本。

    量子點是科學(xué)家自20世紀(jì)90年代以來一直潛心研究的半導(dǎo)體新技術(shù)。美國能源部國家實驗室最新研究成果發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體量子點材料具有優(yōu)越的與光互相作用的特性，即，若要與化石燃燒、核能發(fā)電相競爭，還要再降低5-10倍，這足以證明納米技術(shù)的量子點新技術(shù)可以大大提升太陽能發(fā)電技術(shù)的競爭力。

    美國國家再生能源實驗室的高級研究員Arthur Nozik認(rèn)為，量子點技術(shù)的光伏太陽能電池能效可達(dá)42%，而且量子點半導(dǎo)體材料的成本也很低，有效的聚合物量子點最終可使太陽能發(fā)電的成本與煤發(fā)電的成本相抗衡。盡管實現(xiàn)量子點技術(shù)的太陽能電池的商業(yè)化仍需要時間，但一旦實現(xiàn)，它將會幫助人們擺脫化石能時代。

3． “超材料”掀起“隱形”革命

    超材料將引發(fā)通信、數(shù)據(jù)存儲和太陽能等方面的巨大變革。

    當(dāng)今，隱形已不再是科幻電影里的情節(jié)，經(jīng)過科學(xué)家的努力，利用超材料已經(jīng)將隱形變成現(xiàn)實。

    美國杜克大學(xué)的David R.Smith組建的科研小組利用包裹在玻璃纖維內(nèi)的金屬和線纜，設(shè)計并制成了“超材料”中的同心環(huán)部件，讓微波輻射沿最內(nèi)圈彎曲。與通常的材料相比，這種新型圓環(huán)吸收或反射的微波量更少。這表明，他們所使用的材料已經(jīng)能減少物體產(chǎn)生的反光和影子，而徹底消滅反光和影子正是造成隱形的必要特征。此種材料一旦研發(fā)成功，由其制成的CD或DVD所存儲的信息量將倍增，同時在光纖通信領(lǐng)域也能起到加速信息傳輸和降低能耗的作用。此外，在能源收集方面，超材料制成的太陽能板也可以吸收來自各個方向的光束，從而大幅度提高太陽能的利用率。

    總之，利用超材料實現(xiàn)隱形是光學(xué)材料領(lǐng)域的一個全新突破，它將帶領(lǐng)人們進(jìn)入一個看似虛幻卻又真實的世界。

4． 個性化醫(yī)療檢測儀

    計算機自動解讀醫(yī)療監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)示著醫(yī)療診斷個性化的發(fā)展方向。

    結(jié)合切身經(jīng)驗，來自美國麻省理工電氣工程和計算機系的Guttag教授提出了讓計算機承擔(dān)一部分醫(yī)療診斷數(shù)據(jù)的分析工作的設(shè)想。這樣，計算機與醫(yī)療檢測的結(jié)合將提供更準(zhǔn)確、更個性化的分析結(jié)果。

    為此，Guttag教授的科研小組進(jìn)行了有關(guān)計算機解讀人體內(nèi)電信號數(shù)據(jù)的工作，并開發(fā)了癲癇癥探測器。他設(shè)計的非侵入性、由軟件控制的傳感器，彌補了廣泛被采用的刺激迷走神經(jīng)的植入性儀器的弊端，起到了很好的提前預(yù)警作用。

    總之，上述儀器的研發(fā)代表了醫(yī)學(xué)發(fā)展的新趨勢。正如美國西奈山醫(yī)院醫(yī)療信息學(xué)中心負(fù)責(zé)人凱瑞教授所言，Guttag小組所進(jìn)行的研究具有很好的應(yīng)用前景，是向精確化、自動化醫(yī)療數(shù)據(jù)診斷邁出的重要一步。    
   
5．  單細(xì)胞分析法可預(yù)兆疾病

    探測單個細(xì)胞瞬間的變化可以改善醫(yī)學(xué)檢測和治療手段。

    單細(xì)胞分析是分析化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)之間滲透發(fā)展形成的跨學(xué)科前沿領(lǐng)域。日前，美國華盛頓州立大學(xué)的Norman Dovichi研究小組以超靈敏的技術(shù)分離了單細(xì)胞，并成功揭示了其中未知分子的活動情況。這一成果填補了以往只能研究已知細(xì)胞的空缺，為更好的探索單細(xì)胞活動奠定了一定的基礎(chǔ)。同時，該小組也提出了癌癥擴(kuò)散是否是由細(xì)胞中蛋白質(zhì)不斷分化造成的假設(shè)，一旦得到證實，細(xì)胞間活動的差異就能顯示疾病是否在傳播，從而可以有效的了解癌癥發(fā)病情況，盡早采取措施。

6． 光天線(optical antennas)突破激光應(yīng)用極限：

    高聚光性的光天線，突破激光應(yīng)用的極限，可使一張DVD光盤容納上百部電影。

    一直以來，科研人員都在嘗試制造出一種容量可與計算機芯片相當(dāng)，像素能與光學(xué)顯微鏡相媲美的高性能DVD，但總因受到“衍射極限”（diffraction limit）制約而以失敗告終。如今，哈佛大學(xué)的科研小組開發(fā)了一種簡單的工藝—“光天線”，它可以使激光等高聚集性光突破這一技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)廣泛的商業(yè)應(yīng)用。

7． “光開關(guān)”（light switch）有效治療神經(jīng)性疾病

    利用綠藻蛋白質(zhì)制成的“光開關(guān)”可以有效的治療抑郁癥等神經(jīng)性疾病。

    美國斯坦福醫(yī)學(xué)中心的Karl Deisseroth發(fā)現(xiàn)盡管電休克療法（electro-convulsive therapy）可以挽救病人的生命，但是卻容易產(chǎn)生失憶、頭痛等副作用。因此，他的科研小組提出利用綠藻的一種蛋白質(zhì)制成控制神經(jīng)元細(xì)胞的光開關(guān)的設(shè)想。當(dāng)神經(jīng)元細(xì)胞受光時，蛋白質(zhì)會刺激細(xì)胞中的微電流傳導(dǎo)至下一個細(xì)胞。他們以此利用光開關(guān)刺激某個神經(jīng)元，達(dá)到治療神經(jīng)性疾病的目的。但是，此種方法也需要解決兩大問題，即要保證基因治療方法的安全性，和找到大腦神經(jīng)細(xì)胞受光的方式。顯然，這不是一朝一夕的事情，但是一旦我們攻克了上述難關(guān)，這種治療方法將會更精準(zhǔn)，更有效。

8． 蛋白質(zhì)碎片可有效止血助康復(fù)

    美國麻省理工學(xué)院研究小組經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，由納米級的蛋白質(zhì)碎片（或稱縮胺酸）具有快速止血和幫助恢復(fù)受損腦和脊柱組織的作用。

    與目前的方式相比，納米蛋白碎片的止血功能具有很多優(yōu)點，如快速、透明、方便使用，不損傷其他組織以及術(shù)后無需清除等。同時，它還能以提供細(xì)胞生長所需氨基酸的方式加速傷口的愈合。

    該下組負(fù)責(zé)人Ellis-Behnke表示，納米蛋白質(zhì)碎片材料將最先用于手術(shù)中。不過，在應(yīng)用之前，還需要對其進(jìn)行更進(jìn)一步的人體試驗。一旦實驗成功，預(yù)計此后3-5年內(nèi)就可以得到廣泛應(yīng)用。

9． 數(shù)字壓縮成像技術(shù)

    數(shù)字壓縮成像技術(shù)能夠讓照相機和醫(yī)療掃描儀更有效的抓取高質(zhì)量的圖像。

    當(dāng)前的數(shù)碼相機就像一臺電影攝像機，當(dāng)一部400萬像素的照相機在拍照時，每一個成像傳感器都要工作，但是當(dāng)上傳到計算機時，其實大部分的數(shù)據(jù)都已經(jīng)丟失了，而且整個拍照過程顥能很大。對此，美國萊斯大學(xué)電氣和計算機工程系的Baraniuk和Kelly教授提出了新思路，即，從軟件和硬件方面將照相機做得更小，拍照速度更快，而且成像效果更好。他們開發(fā)出一種新型照相機，即，利用單個圖像傳感器收集光學(xué)信息，并利用新的軟件計算法重新購建高清晰圖像。該照相機的核心在于采用了壓縮感應(yīng)（compressive sensing）新技術(shù)，收集只相當(dāng)于目前照相機感應(yīng)的一小部分的光學(xué)數(shù)據(jù)。但是，相關(guān)軟件卻可以將這一小部分?jǐn)?shù)據(jù)放大，并利用計算機將其重新還原成高清晰圖像。

    “壓縮感應(yīng)”這一概念首次提出于2004年。研究人員相信，這一技術(shù)將在未來的兩年內(nèi)得到實際的應(yīng)用，并在5-10年內(nèi)，應(yīng)用到微型手機等電子消費品上。

10． 數(shù)字?jǐn)U張技術(shù)使手機呈現(xiàn)真實世界

    諾基亞公司研發(fā)中心Markus K?h?ri帶領(lǐng)的團(tuán)隊正在以“手機上的擴(kuò)張世界”項目打造這樣一款手機，即，將現(xiàn)實世界的數(shù)字信息量擴(kuò)大，讓手機顯示更清晰的世界。

    該團(tuán)隊把GPS傳感器、指南針等功能加入到諾基亞智能手機中，這樣手機就能像照相機那樣精確的顯示物體間的距離。隨著手機位置的移動，其外部環(huán)境的地理名稱也能立刻顯現(xiàn)出來。此外，用戶還可以從網(wǎng)上下載需要的詳細(xì)信息載入手機備查。

    目前，諾基亞研究人員正致力于研究實時圖像識別算法，以進(jìn)一步完善現(xiàn)有智能手機的準(zhǔn)確性和可靠性。總之，他們的研發(fā)工作都在傳遞這樣的信息：將真實世界呈現(xiàn)在手機中這個概念將成為2007年的手機發(fā)展潮流。