八大科學挑戰(zhàn)推動人類進步

　　美國科學家列舉了未來可能推動人類進步的八個挑戰(zhàn)，包括：探索地核、時間旅行、分解物質、控制重力、超小型存儲粒子、光速旅行、蜂群機器人和10秒界面。
　　挑戰(zhàn)之一：沖向地核
　　1970年，蘇聯(lián)一個研究小組在靠近芬蘭的科拉半島上向地心鉆洞。這個洞的直徑約為8英寸～10英寸（1英寸約合2.54厘米）。他們在這里鉆了24年，僅僅鉆下去7.6英里（1英里約合1.609公里），發(fā)現(xiàn)洞下溫度達到了177攝氏度甚至更高。洞里開始變得十分粘稠，研究人員無法繼續(xù)往下鉆了。
　　說得更直觀一點，地球的中心距地表足有3950英里。
　　我們對地核的一切認識都來自間接證據(jù)，研究小組進行這項任務的目的是幫助我們認識地球內部。為此，研究人員要安裝一個一直通向地核的探測器。這個探測器必須攜帶通訊系統(tǒng)，能夠向地表傳送實時感應數(shù)據(jù)。
　　這是一個很難解決的問題，因為地下可能出現(xiàn)各種極端溫度。探測器需要穿過氣隙、熔巖、堅冰甚至連我們都不知道的堅硬物質。
　　如果真有人能完成這個任務，我們就可以研究如何利用這些信息來建設更安全的居所，為人類謀取更多福利。
　　挑戰(zhàn)之二：昨日重現(xiàn)
　　好萊塢大片中的時間旅行都是簡單地把人送回過去。但如果時間旅行真有可能實現(xiàn)，它顯然需要首先實現(xiàn)兩個步驟：一是與另一個時空通訊，二是能看到另一個時空的東西。
　　如果我們能看到另一個時空的東西，我們就能看到過去或未來，當然看到過去可能要容易一些。那么這項挑戰(zhàn)就是發(fā)明一種能夠回放過去沒有被記錄的事件的技術，它能夠再現(xiàn)20年前甚至更久前的事情。
　　如果類似技術得以實現(xiàn)，它們會有什么實際用途呢？歷史的準確性、人類系譜、《圣經(jīng)》研究和罪案調查都將從中受益。
　　挑戰(zhàn)之三：
　　元素解構或者分解物質
　　把2英尺（1英尺約合0.304米）見方的堅硬花崗巖塊在10秒鐘內用不足500瓦的功率分解成比分子還小的微粒，并且不引發(fā)爆炸或對10英尺以外的物體造成物理性損傷。
　　把某樣東西分解在目前來說意味著很多工作。我們要融化、擠壓、粉碎，我們要利用熱能、爆炸或化學物。迄今為止，人類還沒有掌握把物質分解成分子結構的技術。
　　如果有人能實現(xiàn)這一挑戰(zhàn)性的課題，世界將發(fā)生怎樣的變化呢？分解物質的能力無疑將為采礦、石油開采、垃圾處理等很多工作帶來一次革命。
　　挑戰(zhàn)之四：重力控制
　　對一個2000磅（1磅約合0.45公斤）的物體進行重力控制演示，使它的重量增加一倍或減輕50%；在10分鐘內讓這個物體上升1000英尺再讓它落回原處（并且不造成爆炸），從而產(chǎn)生反重力。
　　我們對重力的了解有多少？不是很多，盡管我們可以確切地對它進行描述。
　　如果我們掌握了改變重力的能力，即使改變的量很小，也會對建筑、交通、災難預防和救援等人類生活的方方面面產(chǎn)生實質性影響。
　　挑戰(zhàn)之五：最小的存儲粒子
　　發(fā)明一種體積小于10立方毫米的電子數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，每100TB（1TB =1024GB）容量的造價小于1美元，它能在10分鐘內上傳、存儲和取回相當于整個美國國會圖書館的信息量。
　　根據(jù)“摩爾定律”，信息存儲體會越來越小，總有一天，我們將擁有最小的存儲粒子。當這一天實現(xiàn)的時候，我們就可以開始為信息設定標準。統(tǒng)一的信息標準將為人們帶來不少便利，例如200年后的人們不必轉換格式就可以閱讀我們現(xiàn)在存儲的東西。
　　挑戰(zhàn)之六：光速旅行
　　發(fā)明一種能夠以光速前進的科學探測器，其運行距離不短于從地球到土星的距離，并為它配備結息傳感器，記錄途中的壓力、沖擊力和其他信息。
　　這種能夠以光速前進的科學探測器將給世界帶來怎樣的改變？人類每一次運行速度的提高都會促使我們重新認識自己與宇宙的關系，改變我們對占領其他行星的思考。
　　隨著我們對世界的認識越來越深刻，光速可能并非終極挑戰(zhàn)。
　　挑戰(zhàn)之七：蜂群機器人
　　制造由1萬個同步微型機器人組成的機器人群，它們的長、寬和高均不超過10毫米，能把一個250磅重的人舉到100英尺的高度并將其慢慢放回地面。
　　科幻作家邁克爾·克賴頓曾在小說中描繪過蜂群機器人。目前的蜂群機器人體積龐大而笨重。將來，它們將被縮小至微觀尺寸，效率將無限提高，操作的準確性極強。想象一下，當你早上走出浴室時，一群微型機器人走過來幫你擦干身體。然后，它們重新裝配，變成你的服裝，款式完全由你來定。它們還可以是你的裝甲、健康監(jiān)測儀和個人命令中心。事實上，它就是一種功能齊全的外骨骼。
　　挑戰(zhàn)之八：10秒界面
　　制造一種直接與人腦相連的界面，它能讓25個普通人在10秒鐘內回答一系列問題，同時不會對使用者產(chǎn)生任何副作用。
　　當我們掌握這項技術后，其他科學難題也就更有迎刃而解的可能性。20年前，如果有人問了你一堆很難作答的問題，你可能會去圖書館，翻閱大量的卡片目錄、參考書目，一本接一本地翻書……你可能要在這個“信息的海洋”里花上10小時才能找到一個問題的答案。
　　如今，利用電腦和搜索引擎，10小時可以縮短到10分鐘。而未來將是10秒界面時代，當有人問到你不懂的問題時，你馬上就能想出答案。人類大腦與信息世界的對接將越來越無縫化和無形化。
　　（牟大裕薦自2012年1月26日《參考消息》）