八個(gè)發(fā)明改變未來

蒙騙舌頭的味覺

長期以來，科學(xué)家知道人類的舌頭能夠嘗辨出四種基本的味道：苦、甜、酸和咸。近年來，他們確定了第五種：umami，這是個(gè)表示美味的日本詞。這是100年前一位東京的化學(xué)教授發(fā)現(xiàn)的，這種味道類似雞湯。今天的科學(xué)家已經(jīng)開始制造出不含卡路里的糖，還有一種甜味增強(qiáng)劑，人們只要使用以前五分之一或十分之一的糖，就可以有原來同等的甜味。傳統(tǒng)的對付苦味的方法是加糖或者鹽，現(xiàn)在只要阻斷味覺細(xì)胞和神經(jīng)末端之間的聯(lián)系，苦味就傳不到大腦了。

科學(xué)家們還在完善一種新型的食品添加劑，它能夠“蒙騙”我們舌頭的味覺，幾年后當(dāng)這些化學(xué)品打入市場，將把自調(diào)味品發(fā)明以來的食品制作來一個(gè)巨大的變革。

大腦辨別瞬間活動(dòng)

19世紀(jì)初，法國醫(yī)生布羅卡最早通過解剖尸體腦部來了解病情。100多年后，醫(yī)生開始向人體內(nèi)注入放射性物質(zhì)，20分鐘后通過頸部動(dòng)脈到達(dá)大腦，再通過X光來探查大腦的疾病，即X線斷層攝影術(shù)，但這種方法得到的圖像比較模糊。

哥倫比亞大學(xué)新腦電圖實(shí)驗(yàn)室主任希爾施發(fā)明了統(tǒng)計(jì)方法來判斷神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)的情況，與核磁共振的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，并制成軟件。90年代中期在神經(jīng)外科醫(yī)生的幫助下，她開始繪制出大腦的精確圖像，以確定哪些腫瘤病人不宜手術(shù)。在超級計(jì)算機(jī)的幫助下，她揭示了大腦不同區(qū)域間的隱秘的聯(lián)系，通過安放在病人頭皮上的電極，辨別大腦千分之一秒瞬間的活動(dòng)，從而將核磁共振成像技術(shù)大大地向前推進(jìn)了一大步，使許多病人避免了癱瘓和失明。

希爾施通過掃描，成功地捕獲了癲癇的病灶，找到了大腦的語言區(qū)域，還試圖尋找憂郁的產(chǎn)生地，以及藥物是如何通過大腦發(fā)揮作用的機(jī)理。10年來，腦掃描已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，精神病醫(yī)生用它來分析精神疾病，而警察則用它來判別疑犯是否說謊。

生命可以選擇

科羅拉多州的女孩莫利能歌善舞，語文與數(shù)學(xué)的成績都不錯(cuò)。但不幸的是，她有一種致命的疾病。這是一種罕見的貧血癥，被稱為范可尼綜合癥。因?yàn)楣撬柚械募?xì)胞不能產(chǎn)生足夠的白細(xì)胞，無法抵抗感染。她需要從完全匹配的他人身體中移植骨髓，如果父母很快懷有另一個(gè)孩子，也許是一個(gè)挽救她生命的最佳方法，但問題是，保證生育另一個(gè)完全健康的孩子的可能性只有四分之一。

對莫利來說，幸運(yùn)的是分子生物學(xué)家馬克·休斯經(jīng)過10年的努力，建立了一個(gè)1小時(shí)快速檢測相同基因的實(shí)驗(yàn)室。如果父母需要一個(gè)具有某種基因的孩子，醫(yī)生首先用人工授精的方法培育出10多個(gè)胚胎，以確保其中一個(gè)能夠完全符合要求。他的這項(xiàng)技術(shù)稱為胚胎植入前的基因診斷(PGD)，可以告訴你應(yīng)該選擇哪一個(gè)胚胎，然后再植入子宮。通過這個(gè)方法莫利的母親懷了符合條件的亞當(dāng)，現(xiàn)在他已經(jīng)3歲半，并用他的臍血挽救了莫利的生命。

它最大的好處在于預(yù)先給父母一個(gè)最佳的選擇。至今這項(xiàng)技術(shù)獲得了廣泛的運(yùn)用。在避免和治療單基因遺傳的疾病方面，如地中海貧血、遺傳性胰腺病等都有著廣闊的前景。

通過變異鼠克服人類疾病

實(shí)驗(yàn)鼠是最小的哺乳動(dòng)物，基因與人類非常相似。事實(shí)上，在被認(rèn)為與健康相關(guān)的基因中，人類與老鼠有近99%是相似的。對實(shí)驗(yàn)鼠的研究，可幫助理解有關(guān)疾病的復(fù)雜活動(dòng)機(jī)制，美國的貝勒醫(yī)學(xué)院特別注重對實(shí)驗(yàn)鼠變異的研究。佐格比專攻冷僻的神經(jīng)失調(diào)癥，比如有一種病癥會(huì)阻斷女嬰大腦的發(fā)展，最后迫使她們不停地扭動(dòng)手臂。當(dāng)她在一次會(huì)議上，面對一大群研究人員宣布她成功地培養(yǎng)了一只患有此癥的實(shí)驗(yàn)鼠后，聽眾都不相信，后來她放映了錄象帶，顯示老鼠也在不斷地扭動(dòng)爪子，聽眾們不得不信服了。

總部位于休斯敦的一家生物科技公司將建造一個(gè)實(shí)驗(yàn)鼠工廠的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。這個(gè)工廠將批量生產(chǎn)經(jīng)過特別基因設(shè)計(jì)而產(chǎn)生基因變異的實(shí)驗(yàn)鼠。

人們有理由相信，這家生物科技公司的產(chǎn)品將極大地有助于新藥的問世。這正如佐格比深切感受到的，老鼠是從來不會(huì)生她所研究的那種罕見的神經(jīng)失調(diào)癥的，而現(xiàn)在既然她可以讓老鼠也表現(xiàn)出這種病癥的癥狀，治愈這一疾病的那一天也就不遠(yuǎn)了。

超速引擎享受導(dǎo)彈一樣的速度

波爾現(xiàn)在正在建造一個(gè)類似于火箭和飛機(jī)之間的超音速?zèng)_壓噴射引擎。

他經(jīng)歷了無數(shù)次失敗，然而他并沒氣餒，他確信這種裝置就像飛機(jī)噴氣引擎的發(fā)明一樣偉大，因?yàn)樗Y(jié)合了噴氣機(jī)的功效和火箭的飛速，即用乘坐波音飛機(jī)的票價(jià)而享受洲際導(dǎo)彈一樣的速度。

在10年的研究中，波爾估計(jì)為此花費(fèi)了40萬美元，這還不包括他在大學(xué)教書賺來的薪水。去年9月的一次發(fā)射中，火箭成功點(diǎn)火，5秒鐘內(nèi)直入云霄，時(shí)速達(dá)到8000公里，為音速的6.5倍。他已經(jīng)在計(jì)劃下一步的實(shí)驗(yàn)，要達(dá)到音速的22倍，從而足夠把小型衛(wèi)星送入地球軌道。

制造云層——以人工來控制氣候變化

索爾特有一項(xiàng)遠(yuǎn)大的計(jì)劃：控制天氣。

他初期的設(shè)想是將風(fēng)動(dòng)的渦輪安放在離海平面35米高的地方，當(dāng)機(jī)翼高速旋轉(zhuǎn)后，會(huì)將海水吸起而噴射出細(xì)小的水滴，從而形成一層厚厚的潮濕的云層似的空氣。他認(rèn)為只要有足夠的渦輪工作，當(dāng)寒冷、潮濕的云層形成后，將由人造衛(wèi)星控制它飄向需要下雨的內(nèi)陸地區(qū)。

正統(tǒng)的氣象專家們不認(rèn)同索爾特的設(shè)想，他們認(rèn)為降雨取決于許多種不同的因素，要形成這些綜合因素絕非易事。他也承認(rèn)他的機(jī)器不可能制造傾盆大雨，但他堅(jiān)稱，他的機(jī)器將發(fā)揮相當(dāng)?shù)淖饔茫瑫?huì)在空氣中制造出潮濕的環(huán)境，確切地說，更像是一層薄霧，而這對莊稼更有益處。

根據(jù)索爾特的估算，如果有10萬個(gè)渦輪一旦同時(shí)工作，將使海水升高，從而使海平面降低1米左右，可以阻止因氣候變暖而形成的海平面上升的棘手問題，這當(dāng)然是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)極大的賭注，

公開代碼——Ｌｉｎｕｘ使發(fā)展中國家獲利

萊納斯·托瓦爾茲是芬蘭的計(jì)算機(jī)科學(xué)家，1991年他發(fā)明了可以與微軟公司的視窗相媲美的Linux操作系統(tǒng)，但與視窗高價(jià)出售做法不同的是，他公開了該系統(tǒng)的源代碼。近年來，一些世界著名的大公司如IBM、惠普甚至法國與德國政府都采用了該系統(tǒng)。

發(fā)展中國家更是從中獲利，由于政府與小公司無法向微軟支付必需的版權(quán)費(fèi)用，紛紛采用Linux操作系統(tǒng)。

還有一個(gè)因素是它的可靠性，Linux簡便易學(xué)，Linux還有另一個(gè)吸引力是它的安全性，視窗據(jù)說留有窺視他人秘密的“后門”，而Linux則公開代碼。

電子服裝——將時(shí)裝與高科技完美結(jié)合

將時(shí)裝與技術(shù)完美地結(jié)合在一起的，是喬治亞州紡織品與光纖工程技術(shù)學(xué)院的工程師賈亞拉曼，5年前，他發(fā)明的一種將化纖與金屬電線結(jié)合在一起的新型衣服，今年將推向市場。

首先推出的是具有醫(yī)學(xué)功能的“精巧襯衫”，它能監(jiān)視體溫、血壓、心跳、呼吸及糖尿病人的胰島素水平，隨時(shí)向電腦終端報(bào)告。如果心臟病發(fā)作，那么它會(huì)立即撥打911求救電話或接通醫(yī)生的電話，甚至能給患者注射必需的用藥。當(dāng)然也可能很方便地根據(jù)需要，增加或者減除襯衫上的傳感器。如果這項(xiàng)發(fā)明取得進(jìn)展，其它創(chuàng)新馬上接踵而來，例如改變作戰(zhàn)士兵的服裝，使它裝有數(shù)據(jù)傳送設(shè)備、照明道路的光源和報(bào)告士兵的傷亡情況等。不久以后，中學(xué)的籃球教練讓他的隊(duì)員們穿上這種交互式襯衫后，可隨時(shí)調(diào)整他們發(fā)揮最佳戰(zhàn)術(shù)。

專家們確信，現(xiàn)在的問題不再是能否有一天我們將穿上這種電子衣服，而是這一天還有多長時(shí)間！