8種新科技，創造『小叮噹式』的未來

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標  題: [轉錄]8種新科技，創造『小叮噹式』的未來
發信站: 批踢踢實業坊 (Tue Sep 17 19:16:26 2002)
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(我覺得是Star Trek式的未來...)

科技的進程，從來就不是直線。各種不同領域的科技互相交錯、彼此影響並整合運用
，會產生前所未見的新應用，孕育出全新的知識，進而改變這個世界。

就像電影「美麗境界」（A Beautiful Mind）中的故事主人翁約翰‧納許
（John F. Nash）那樣，一個百年來被奉為經典的傳統經濟理論，仍然可能被一個來
自普林斯頓大學的天才大學生創出的「納許均衡解」推翻。他在當時一般人所相信的
「零和理論」（指一方得利、另一方必受害）外，創造出令人驚豔的「賽局理論」，
讓世界知道，原來在談判中，也有「雙贏」的可能，並進而應用在國與國之間核武和
貿易談判等國際事務上。納許的創新是怎麼來的？當然也是從以往的理論基礎中，交
互應用辯證所發現的新東西。

正如知名的手機廣告詞「科技始終來自於人性」，科學家們研發科技，就是為了替人
類帶來更美好的生活，追求更便利、無疾病的幸福。

美國知名的新經濟雜誌《Business 2.0》介紹8種可能改變未來的科技－－包括互動式
生物物料、生化燃料、仿生學、心靈傳動系統、基因型鑑定組合式科學、分子製造、
量子核子學－－分別從人體、環保、疾病、能源、電腦等方面著手，為人類社會開創
更美好的新世界。

這8種被知名新經濟刊物《Business 2.0》稱為「將改變未來」的科技，會有怎樣的新
奇應用？《e天下》暫且化身為e化小叮噹，以這8種科技為基礎，發揮奇想，創造出8
種未來可能量產也可能只是狂想的科技新產品。小叮噹的口袋，也許不再只是童年的
夢想，在日新月異的科技發展下，將可能一一成真。

1.把電腦穿在身上：互動式生物物料（Biointeractive Materials）

酷點子：生命系統的高科技感應器
大挑戰：必須發展安全且能有效控制的機械系統

透過互動式生物物料，可以製作微小到可以植入人體、動物、或農作物內部的生物感應
裝置，以監測主人的健康狀態，並在出狀況時及時反應。

一些互動式生物物料的應用已經開始出現。位於紐約的Sensatex公司製造出一種「智慧
型襯衫」（SmartShirt），把生物感應器植入衣服纖維中，偵測穿衣者的脈搏、呼吸、
體溫、血壓等等生命跡象，透過無線電收發器把資料傳送到電腦做分析。

美國麻省理工學院接受軍方贊助的一項研究計畫中，科學家研發出一種多功能軍衣，
可以改變顏色以利偽裝，也能感應到生化武器來襲，以及早因應。

有些企業也開始準備投入製造奈米級水晶（奈米指10億分之一公尺）的臨床實驗，可植
入人造骨；一旦發生嚴重骨折，這些微細水晶可以發揮「螺絲」的功能以固定碎骨，有
助於發生意外後的醫療手術，而這些水晶甚至可以成為修復後的新骨骼的一部份。

2.「素食主義」的化石燃料：生化燃料（Biofuel Production Plants）

酷點子：以基因作物製造的燃料取代石油
大挑戰：如何增加生化燃料作物的產量、控制耕種生化燃料作物對環境產生的影響、並
加強生化燃料的相關公共建設

使用甲醇、乙醇、柴油等以農作物煉製的燃料，可以減少對國外石油進口的依賴。如今
，大部份的生化燃料都是從玉米中的糖份所提煉出來，但產量並不高。

然而，高產量的生化燃料農作物可能帶來新商機，基因作物還可以避免雜草叢生。大規
模種植生化燃料作物，會擠壓到其他資源的利用，例如地下含水土層；今天的石油戰爭
，未來可能會變成搶水大戰。

3.將你的身體「升級」：仿生學（Bionics）

酷點子：取代你失去的、或毀壞不能用的肢體，一種逼真的人工系統
大挑戰：如何發現更小、時效更長的電能供應器，並安全地將微晶片植入人體

「仿生學」是結合生物學和技術學的交叉學科，牽涉的學科包括生物學、生物物理學、
生物化學、物理學、控制論、工程學等，是一種研究生物結構和性質、作為提供工程技
術的設計架構和運作原理的科學，並試圖在技術方面模仿動植物在自然中的功能。例如
曾有人想用羽毛做成的翅膀從高處跳下，以模仿鳥類飛翔在空中，就是最原始的一種仿
生學概念。

然而，如今仿生學已不只是幻想。雖然並不像以前在手臂上套著羽毛翅膀飛翔那麼狂想
荒謬，但卻更為實用。第一代的仿生裝置，例如心律調節器（pacemaker），就是一種
植入式心震顫去除器（implantable defibrillator，用於高致命性危險心室頻脈、心
室顫動或猝死症的有效控制），已經挽救了數萬人的生命。而新一代的仿生科技，更將
發展到技術精密的義肢，甚至人造器官。

例如，仿生科技的義手，將以電力傳導、運用靈活的材質製造，可從患者的大腦直接下
指令操作。以新墨西哥大學的一項研究而言，研究者已經發展出一種以聚合體肌肉製造
的骨骼，可以透過指令做出踩腳踏車的動作。他們最終目標是創造一種靈活的義肢，讓
被截肢者可以打字或彈鋼琴。這樣的目標，非得藉助仿生系統才能達成。

彼得‧曼瑟（Peter Menzel）和費斯‧德魯修（Faith D'Aluisio）合著的《機器人的
進化》（Robo sapiens－Evolution of a new species）書中提到，一位農場主人因在
屋頂工作時誤觸高壓電，右臂因嚴重灼傷而裝置義肢。他所使用的可不是普通義肢，而
是「電子肌肉」所製作
的手臂，不僅外觀幾可亂真，並可用他自己還完好的肌肉來控制；義肢內部的感應器一
旦接受到來自肌肉的電子訊號，並加以放大，就可以讓馬達操作機器手臂的動作。這位
農場主人後來可以自己煮飯、修籬笆、打掃房子，這種電子肌肉做的義肢幫了不少忙。

「植入式電子耳」是另一個仿生科技的好例子。聾人聽不見，是因為耳蝸內的部份細胞
受損，一般助聽器是把外界聲音擴大，讓耳蝸內剩餘可用的聽覺細胞可以感應到音波；
然而，當聽覺細胞大部份均已受損、或已經失去感應電波的能力，便會嚴重失聰，即使
利用助聽器也無效。
美國先驅生物電子公司（Advanced Bionics）投入至少2年的時間研發出一種被稱為「看
不見的助聽器」的植入式電子耳，可直接植入耳蝸，利用電波直接刺激聽覺神經，而不
用依靠已受損的耳蝸細胞，還可以在晚上睡覺時，順便透過皮膚充電，相當方便，對失
聰者可說是一大福音

4.你也可以是「念力」大師：靈傳動系統（Cognitronics）

酷點子：把人腦和電腦連線，讓電腦代替人腦發出指令
大挑戰：研發一種可用於人腦和電腦之間、可信賴、可移動的電腦界面

「心靈傳動系統」聽起來雖然有點陌生，但它很像是許多科幻小說常寫到的「念力」這
玩意兒：只要腦中想一想，就可以完成你要做的事。

以電影「駭客任務」（The Matrix）為例，人的記憶可以上傳到電腦中，而任何人都可
以透過電腦下載其他人的記憶，這就是一種心靈傳動系統的功能。知名導演庫柏利克
（Stanley Kubrick）1967年執導的電影「2001太空漫遊」（2001：A Space Odyssey）
，電腦甚至可理解人腦，跟人腦過招，甚至背叛人類。

當然，沒有人希望電腦有一天會聰明到可以控制人腦，但若可以把人腦的訊息傳給電腦
，讓電腦去幫人做事，倒是一件頗具正面意義的事。

將人腦跟電腦連結，以今日的科技而言，雖然還在起步階段，但這樣的方向確實是可行
的。例如，當一名長期臥病在床的癱瘓患者想移動他痲痹的腳，只要在他的腦中植入一
根探針，將他的腦波傳導至電腦上，由電腦代為發送指令，就可以啟動機械人幫忙完成
他想做的事。

心靈傳動科技最大的目的，是讓失能的患者重新獲得基本能力。隨著感應器愈來愈精密
，結合電腦科技的心靈傳動也成為可能。透過無線傳輸，你可以只用「想」的，就能開
關電燈、調整電視音量、甚至開車。

成為科幻小說中的「念力」大師，真是一件滿酷的事；透過現代科技，似乎不再遙不可
及。

5.與生俱來的身分證：基因型鑑定（Genotyping）

酷點子：以基因將人們分類、甚至配對
大挑戰：如何解開人類基因的祕密

星座算命？紫微斗數？落伍了！現在最e的算命方式就是：基因。基因型鑑定，可以畫出
DNA（去氧核糖核酸）、人類基因原始碼、以及為什麼每個人都如此獨特的連結圖，當然
，也可以「算」出你跟她是不是「天生一對」。

最基本的基因組－－所有人類DNA的藍圖－－已經繪製出來了。目前尚待釐清的詭譎之處
是：每個基因到底是如何運作的？解決這個問題之後，研究學者就可以一一解讀每個基
因在決定人體不同特色時所扮演的角色、壽命、以及各種疾病的根源。

解讀基因，就像把每個人的性格和特徵攤開來細看。每個基因都掌管一些人體的特質，
例如眼睛的大小、身高的高矮等等；如果能進一步掌握跟疾病有關的基因，並進一步找
出糾正遺傳基因的方法，就可以使人們免於絕症。

然而，如何規範揭露基因訊息的程序？如何防止被濫用？這些都是該注意的地方。在今
日生物科技的領域中，身體先天性和後天性因素尋求平衡的拉鋸，規模之大是前所未見
的。

6.後現代科技拼貼：組合式科學（Combinatorial Science）

酷點子：結合統計分析和大規模計算能力，以縮短研究時間
大挑戰：如何發展出可處理龐大資料的工具

組合式科學是一種應用科學的方法，而不是一種訓練或規範。組合式研究並不是提出假
說去驗證原有的理論，而是用先進的電腦科技解決龐大的資料庫，形成具潛力的解決方
案。

當腦運算能力愈強大，就像Excel對財務運算帶來的便利一樣，組合式科學也可以發揮
極大的效益。以網格式運算（Grid Computing）為例，它連結一連串的電腦或伺服器，
組合成一體處理資料的資源，將大規模的資料運算或分析工作切割成數小段，分散到閒
置的電腦去執行，以既
有的硬體設備創造出超級電腦的速度。以美國國家科學基金會（NSF）與4家研究機構合
作的電腦網格TeraGrid為例，它可以連結3,300部電腦，提供超過700兆位元組的儲存空
間，以及每秒13.5個兆次的浮點運算（TeraLOPS）。

7.沒有什麼東西做不出來：分子製造（Molecular Manufacturing）

酷點子：以原子建造複雜的架構
大挑戰：發明一種可以把原子像樂高玩具（Lego）那樣堆疊組合的分子機械

分子製造的歷史跟煉金術一樣老，而且都是想把紙上塗鴉畫出的夢變成真實。

有些研究學者相信，展開分子製造技術的最好方法，就是發展能加快自我複製速度的分
子組合程式。這支「奈米部隊」將可聚集原子，形成任何在物理學法則之下所允許形成
的物質。

然而，現狀是：科學家們已經可以把獨立的原子放在同一個界面上，卻沒有一個東西可
以聚集它們。如今，從煤灰提煉合成製造的奈米碳管，已經把許多夢想中的藍圖，透過
分子製造科技，做出許多實際的產品。他們的目標是做到僅有10個原子的厚度，這樣做
出來的東西，會有比鋼大上50到100倍的硬度。

8.隨身攜帶的核能發電廠：量子核子學（Quantum Nucleonics）

酷點子：一種便於攜帶、安全、無污染的核能
大挑戰：如何在實驗室外面安全使用這些量子核子學的能源

核能是透過核子分裂和融合的過程產生強大能量，最令人擔心的就是輻射，甚至一不小
心就會產生大爆炸。量子核子學，就是為了嘗試解決這個問題。量子核子學的目標是把
原子核的能源－－原子中心電磁最強的部份－－在不須透過分裂或融合的情形下，就可
以發揮最大的能量。在完美的情形下，甚至不會發生輻射。

根據一項量子核子學的測試，把一張薄薄的鉿（化學符號Hf，一種很稀有、很昂貴的化
學物質）注入核能，並以X光施以高能量粒子或放射能衝擊，結果，鉿散放的能量，可以
將X光的能量漸次擴大。空軍就是利用這種X光，摧毀來襲的敵方飛彈。

此外，量子核子學也可用於照相平板印刷技術，以更快的速度在微晶片上蝕刻電路。

不過，在生活應用上最酷的就是：把核能電廠帶著走！如果把體積縮小，並掌握安全原
則，核能的確可以隨身攜帶，甚至隨時為手錶、隨身聽充電，那真是一件方便又酷炫的
事。



【2002/09/12 e天下九月號】

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