第一篇：未來世界的100種變化
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第一部分：前言中文版序
2004年10月，在漢堡召開中國留德學(xué)者學(xué)生團(tuán)體聯(lián)合會年
會期間，留德中國物理學(xué)者學(xué)會（GPCD）的幾位學(xué)者向我推薦并簡要介紹了他們翻譯的《未來世界的100種變化》一書。書中的內(nèi)容很快吸引了我，使我欣然應(yīng)邀為該書作序。
我不是科學(xué)家，也沒有理工科的背景，僅能從常人的角度去審視本書的價(jià)值，但這絲毫不影響我對書中內(nèi)容的濃厚興趣和對未來世界的關(guān)注。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對未來世界的勾畫早已飛躍出想像的階段。在無數(shù)的發(fā)明和創(chuàng)造成為人類生活中普遍之需時(shí)，偉大的科學(xué)家們依舊在為拓展人類智力而不懈努力。讀罷此書，我感覺未來世界的輪廓變得愈發(fā)清晰和具體起來。相信我的這一感受也會在廣大讀者中產(chǎn)生共鳴。
留德中國物理學(xué)者學(xué)會成立于1990年，由一群在各自崗位上取得了巨大成就又有意為祖國服務(wù)的中國留德物理學(xué)者組成。十幾年來，他們致力于促進(jìn)、加強(qiáng)國內(nèi)外同行之間的學(xué)術(shù)交流，辦有自己的學(xué)術(shù)刊物，尤其在為國家服務(wù)方面做出了許多貢獻(xiàn)。2004年3月，在教育部“春暉計(jì)劃”的資助下，該會組成了一個(gè) 6人代表團(tuán)繼續(xù)他們的為國服務(wù)之舉。他們告訴我，正是這次祖國之行促使他們決定把這本描述最新科技成果的德文書翻譯成中文，以便國內(nèi)的同行們及時(shí)跟蹤世界未來科技的發(fā)展趨勢，從而最大限度地接近并占領(lǐng)世界科技的前沿陣地。同時(shí)，也向廣大讀者描述了科技將怎樣改變我們未來的生活。
《未來世界的100種變化》一書終于與廣大讀者見面了?？梢韵胂瘢瑢τ谝蝗豪砉た瞥錾淼膶W(xué)者來說，翻譯一本技術(shù)含量極高的科技書籍談何容易：既要使其文字通俗易懂、膾炙人口，又要保證其中的高技術(shù)成分不打折扣、原汁原味。然而，留德中國物理學(xué)者學(xué)會的學(xué)者們做到了，盡管他們在成書之際也曾坦言翻譯過程中的艱難始料未及。這些學(xué)者們用他們的熱情和行動(dòng)，為所有留德學(xué)人樹立了一個(gè)為國服務(wù)的榜樣，更詮釋了該學(xué)會制定的以多種形式為國服務(wù)方針的真諦。我想，這應(yīng)該是超出本書內(nèi)容之外的更高價(jià)值所在。
中華人民共和國駐德國使館教育處公使銜參贊
劉京輝博士
2004年11月10日于柏林ê
第一部分：前言寫在德國“技術(shù)之年”
古以來人類就崇尚技術(shù)的神力，并在一直不斷地探索它的奧秘。那么，未來的技術(shù)是什么樣的？如何借助它來改善生活？這種好奇心是人們從事科學(xué)研究的驅(qū)動(dòng)力。也正是由于人們對技術(shù)的濃厚興趣以及技術(shù)對社會的重要意義，聯(lián)邦德國教育與研究部（BMBF）選定2004年為“技術(shù)之年”。
工程師和技術(shù)人員愿意讓人們知道他們所從事的工程項(xiàng)目對未來社會所具有的重要意義。從書中很多例子（如心臟起搏器、燃料電池和微型電機(jī)等）中都能看出現(xiàn)代新技術(shù)及科學(xué)工程給我們社會的發(fā)展與進(jìn)步所帶來的巨大影響。
根據(jù)“與科學(xué)對話”為主題的倡議，德國80多個(gè)科學(xué)協(xié)會和研究所聯(lián)合參加了我們舉辦的“技術(shù)之年”活動(dòng)。我們想利用這些活動(dòng)激勵(lì)當(dāng)代的年輕人對科學(xué)工程及其相關(guān)專業(yè)技術(shù)的研究領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的興趣。我們迫切需要掌握科學(xué)技術(shù)的接班人，從而確保德國未來的技術(shù)優(yōu)勢。
德國教育與研究部部長
布爾曼（Edelgard Bulmahn）
第一部分：前言指向技術(shù)新大陸的航標(biāo)
幾何時(shí)，偉大的日耳曼帝國是思想家和發(fā)明家的樂園，是全
世界的實(shí)驗(yàn)室和工作臺?！暗聡圃臁钡淖謽邮侨蛞涣髻|(zhì)量、一流技術(shù)的代名詞。但在今天，當(dāng)其他發(fā)達(dá)國家已確定了自己技術(shù)進(jìn)步的目標(biāo)，并正朝著既定目標(biāo)邁進(jìn)時(shí)，德國的技術(shù)卻滯后了，它需要付出一定的努力才能跟上。早在20世紀(jì)90年代初，德國在很多方面就開始落后，首先是德國對教育和科研的財(cái)政支出減少了，這導(dǎo)致德國的經(jīng)濟(jì)失去了創(chuàng)新的動(dòng)力！僅僅靠老祖先積累下來的財(cái)富維持生存，對未來的投資寥寥無幾，就好比農(nóng)民吃掉自己的“糧食種子”一樣，其后果可想而知。如果我們想重振當(dāng)年德意志共和國的雄風(fēng)，在全球一體化的今天保持自己的競爭優(yōu)勢，就必須用創(chuàng)新的思維來填充德國思想的“倉庫”，讓創(chuàng)新思想成為現(xiàn)實(shí)。
面對全球性的競爭，企業(yè)要生存下去，就必須在最短的周期里向市場推出最新最優(yōu)秀的產(chǎn)品及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)項(xiàng)目，并加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代，否則我們將窮困潦倒。通過對成功企業(yè)的研究分析可以看到，這些企業(yè)的共同點(diǎn)都是以創(chuàng)新的思維廣泛使用新技術(shù)，從而使企業(yè)充滿生機(jī)與活力，使企業(yè)有了長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)。如果德國想保持比匈牙利、韓國和巴西更高質(zhì)量的生活標(biāo)準(zhǔn)，那么我們的企業(yè)就必須在技術(shù)上超越這些國家，生產(chǎn)出他們無法生產(chǎn)的產(chǎn)品。技術(shù)上僅僅靠模仿是不會有前途的。目前，德國雖然在很多領(lǐng)域已經(jīng)失去了主導(dǎo)地位，但在汽車、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域仍保持著絕對領(lǐng)先的優(yōu)勢。只要我們在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域里保持旺盛的創(chuàng)新活力，德國的未來將充滿希望，經(jīng)濟(jì)騰飛指日可待！只有這樣才能使德國繼續(xù)保持高就業(yè)率和繁榮富裕！
然而，革新之路遙遠(yuǎn)而又充滿艱辛。人們只需看看專利局就知道上述說法的正確性：有多少專利能投入生產(chǎn)使用？而又有多少專利會被永遠(yuǎn)的封存在專利局的檔案室？沒有什么最好的辦法來確切地預(yù)測未來。從另一方面來說，未來不會從天而降，它需要由我們共同來創(chuàng)造——現(xiàn)在我們已能辨認(rèn)出未來的發(fā)展趨勢。自從美國未來學(xué)家內(nèi)斯比特在20世紀(jì)80年代首次使用“大趨勢”(megatrend)這個(gè)詞以來，該詞匯的頻繁使用已成時(shí)尚：媒體和銷售行業(yè)讓一切都變?yōu)椤摆厔莼虺绷鳌?。滲透到生活方方面面的帶有普遍性的長期變化過程已清晰可辨。發(fā)展趨勢或潮流的迷人之處在于，它能強(qiáng)烈地感染人們，進(jìn)而變成激發(fā)創(chuàng)造的動(dòng)力?？梢酝ㄟ^專家訪談、出版物調(diào)查和市場發(fā)展將穩(wěn)定的發(fā)展潮流與短期的波動(dòng)區(qū)別開來。因?yàn)楫?dāng)今的世界要延伸到未來，所以人們設(shè)計(jì)出了未來世界的景象，再從中推演出對今日世界的要求。
人們從科學(xué)及經(jīng)濟(jì)實(shí)驗(yàn)室中便可找到未來發(fā)展的預(yù)兆。在這本書中，我們通過咨詢有關(guān)行業(yè)的著名專家，從幾萬個(gè)專利中精心地收集和篩選了幾十個(gè)體現(xiàn)創(chuàng)新思想且可行性較強(qiáng)的優(yōu)秀專利。我們在此對下列專家們的合作表示感謝：賀利氏控股公司的何里西特（Frank Heinricht）博士負(fù)責(zé)編寫“新材料”；西門子股份公司的魏利希（Claus Weyrich）和史麥特（Ernst Schmitter）先生負(fù)責(zé)編寫“信息和通信技術(shù)”；戴姆勒－克萊斯勒股份公司的韋伯（Hartmut Weber）和少依內(nèi)曼（Wolfgang Scheune-mann）先生負(fù)責(zé)編寫“交通和運(yùn)輸”；弗勞恩霍夫生命科學(xué)所的海因利希（Uwe Heinrich）教授和科羅格爾（Claus Kroggel）博士負(fù)責(zé)編寫“生命科學(xué)和健康”；此外還有弗勞恩霍夫協(xié)會系統(tǒng)技術(shù)和革新研究所的施莫河（Ulrich Schmoch）博士和布拉德克（Harald Bradke）博士。值得指出的是，如果沒有漢斯?fàn)?Hnaser)出版社利德爾（Hermann Riedel）博士的積極支持和弗勞恩霍夫協(xié)會出版部米勒（Franz Mueller）先生的精心“調(diào)度安排”，本書是不可能問世的。
《未來世界的100種變化》的宗旨不是對未來技術(shù)的發(fā)展做出一個(gè)可靠的預(yù)見，也沒有處理和涉及技術(shù)的細(xì)節(jié)。本書的宗旨僅在于穿透各個(gè)學(xué)科的壁壘將未來技術(shù)呈獻(xiàn)給廣大讀者。書中涉及哪項(xiàng)技術(shù)和哪個(gè)產(chǎn)品是無關(guān)緊要的，重要的是與之相關(guān)的商業(yè)機(jī)會。作者通過本書表達(dá)了對創(chuàng)新精神的復(fù)活做出相應(yīng)貢獻(xiàn)的愿望，同時(shí)以直觀的方式展示出新技術(shù)所提供的機(jī)會與可能性。
《未來世界的100種變化》展示出了德國具備的創(chuàng)造性的潛能。一個(gè)國家的競爭力和創(chuàng)新力量取決于高水平、有創(chuàng)造性的勞動(dòng)力。德國所擁有的唯一原材料便是有創(chuàng)造力的頭腦！而正好在這一點(diǎn)上我們逐漸面臨著短缺，因?yàn)樵絹碓缴俚哪贻p人愿意選擇技術(shù)和自然科學(xué)行業(yè)就業(yè)。我們必須充分利用年輕人的潛能并給他們提供發(fā)展的機(jī)會，使技術(shù)和自然科學(xué)行業(yè)達(dá)到相應(yīng)的國際水準(zhǔn)。
書中所選擇的例子都很有發(fā)展前途并富有革新思想，像一束投向未來的光束，它時(shí)窄時(shí)寬，時(shí)短時(shí)長，有時(shí)清晰有時(shí)模糊。大部分項(xiàng)目都具有較強(qiáng)的實(shí)用性，而且將會在以后幾年之內(nèi)進(jìn)入我們的日常生活。幻想延伸了人們對未來的視野。并不是所有的項(xiàng)目都能如作者們目前所估計(jì)的那樣變成產(chǎn)品，有一些其他因素會比技術(shù)因素更強(qiáng)烈地影響到產(chǎn)品的落實(shí)過程。新的思想和見解需要革新的氛圍才能產(chǎn)生預(yù)期的效應(yīng)。
在本書中列舉的項(xiàng)目均屬目前的熱門話題，其中許多類似的具有競爭力的解決方案均并列存在，哪一種方案能得以實(shí)現(xiàn)仍然是個(gè)未知數(shù)，關(guān)鍵是大趨勢正確！至此，親愛的讀者，本書的內(nèi)容不應(yīng)作為嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可將它看作是對未來的展示與描繪。就像晴雨表，僅僅起到對天氣變化的預(yù)測作用。誠然，凡是預(yù)測就會有偏差。在此意義上，我們將《未來世界的100種變化》這本書展現(xiàn)給廣大讀者，至于書中所展示的未來能否百分之百地“實(shí)現(xiàn)”，則有待歷史去檢驗(yàn)。正如中國有句古話所說的：“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>
錯(cuò)誤有其價(jià)值，在此在彼。
并非每個(gè)駛往印度的航海者，均能發(fā)現(xiàn)美洲。
——科斯特納
弗勞恩霍夫協(xié)會主席
布凌格（Hans-Joerg Bullinger）
第二部分：信息和通信技術(shù)數(shù)字電影院——感受21世紀(jì)(圖)
從移動(dòng)電話到思想的傳輸
電影是用于展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像和聲音的第一種媒體。在它的成長過程中,新的技術(shù)尤其是電視的出現(xiàn)，使電影曾被多次認(rèn)為將走向滅亡。但是盡管時(shí)不時(shí)有這樣那樣的危機(jī)，電影的生命力依然存在。這主要有兩個(gè)原因：第一，電影是社交的一個(gè)組成部分，人們在晚上不喜歡呆在家里；第二，電影院中的播放技術(shù)（如圖像和聲音的質(zhì)量）明顯地優(yōu)于電視。只要保持這兩個(gè)特點(diǎn)，電影就會繼續(xù)存在。
影院中新的感受世界的夢想給了電影制作人員設(shè)計(jì)電影的新的空間，通過投影設(shè)備可把平面圖像投到長方形的銀幕上，這需要新的數(shù)字技術(shù)，是未來幾年內(nèi)的一個(gè)挑戰(zhàn)。
告別電影膠卷
今天的電影制作是膠卷和數(shù)字技術(shù)的混合。要完成一個(gè)普通的數(shù)字化制作和發(fā)布鏈，不可缺少幾個(gè)重要的組成部分，如攝像機(jī)、數(shù)據(jù)壓縮軟件、移動(dòng)存儲器和投影儀。只有在所有這些部件都齊備時(shí)，數(shù)字電影院的夢想才能成為現(xiàn)實(shí)。這將導(dǎo)致電影膠卷在電影院中消失。
數(shù)字電影院的挑戰(zhàn)
主要的挑戰(zhàn)在于高的質(zhì)量要求和與之相關(guān)的巨大的數(shù)據(jù)量。制作90分鐘的電影大約需要10～30公里長的膠卷，然后剪輯成約3 公里長的膠卷。對數(shù)字技術(shù)來講，這意味著要拍攝大約10～40萬億比特的數(shù)據(jù)量，最后制作成約2～4萬億比特的數(shù)據(jù)量。
新開發(fā)的下一代設(shè)備可以處理這樣龐大乃至更大的數(shù)據(jù)量。這意味著數(shù)字電影院即將出現(xiàn)：
●今天的大多數(shù)電影放映在長方形的屏幕上，將來將通過多重投影構(gòu)成一個(gè)完整的虛擬環(huán)境。
●今天的電影講述一個(gè)故事，在將來，觀眾將成為故事的一部分，可以交互并產(chǎn)生影響。
●今天的實(shí)況轉(zhuǎn)播是電視的專利，明天的電影將成為事件的現(xiàn)場。
●電影制作人員的想像和新的技術(shù)可能性可能形成電影的新形式。
重要意義
電影技術(shù)被很多人認(rèn)為是小作坊，主要原因在于電影拍攝主要使用膠卷，而錄像和電視則屬于電子媒體，與電影不兼容。隨著數(shù)字電影的引入，這種情況會產(chǎn)生劇變，電影將重新獲得新技術(shù)和新感受的領(lǐng)頭羊的地位。
除了經(jīng)營電影外，將來的電影院也可以用數(shù)字技術(shù)來放映現(xiàn)場直播，這就形成了新的商業(yè)模式，從而影響到整個(gè)媒體和休閑市場。
前景預(yù)測
專家們一致認(rèn)為，只要技術(shù)的前提條件成熟并且有合適的電影制片人，同時(shí)影院經(jīng)營者和觀眾均能得益，“數(shù)字電影”就會到來。
數(shù)字技術(shù)在動(dòng)畫、特技和后處理方面的應(yīng)用早已存在，現(xiàn)在正用于加演片和電影廣告。在將來的5～10年內(nèi)，故事片也會運(yùn)用數(shù)字化進(jìn)行制作、發(fā)行和放映。
足球運(yùn)動(dòng)的未來
足球是一項(xiàng)能在世界范圍內(nèi)引起大喜大悲的熱門運(yùn)動(dòng)。足球也是一項(xiàng)大的商業(yè)活動(dòng)，誤判，尤其是進(jìn)球的誤判會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)后果。一項(xiàng)新的技術(shù)能夠幫助裁判的工作并可使足球運(yùn)動(dòng)更加有趣。目前正在開發(fā)一種基于無線通信的實(shí)時(shí)三維定位系統(tǒng)，用來確定足球比賽中足球和球員的位置。這使得在線跟蹤整個(gè)比賽過程成為可能，并為足球比賽的公平性帶來新的可能性。弗勞恩霍夫集成電路研究所受公司的委托，設(shè)計(jì)并開發(fā)了這項(xiàng)技術(shù)。
關(guān)鍵技術(shù)
實(shí)時(shí)三維定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)是測量無線信號相對不同接收器的運(yùn)行時(shí)間差。在足球上及每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的護(hù)腿板上都裝有微型化的發(fā)射器。為了準(zhǔn)確地跟蹤每一個(gè)發(fā)射器的三維位置，運(yùn)動(dòng)場上的接收器都含有非常精確的同步信號。
到達(dá)接收器的信號將通過光纖傳遞到中心計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)的處理和位置的確定可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成。
問題和解決方案
要對目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高精度的三維定位和跟蹤，這對所使用的技術(shù)提出了很高的要求。足球上的發(fā)射器具有非常高的加速度和速度，因此，必須致力于開發(fā)小型化的發(fā)射器并集成到足球上。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須注意到因球員存在而造成的傳輸性質(zhì)的改變和由于體育場的結(jié)構(gòu)與材料性質(zhì)導(dǎo)致的發(fā)射信號的多路傳播，并在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)作相應(yīng)處理。
無線傳輸技術(shù)采用的是在世界范圍內(nèi)可自由使用的波段，這樣使得這項(xiàng)技術(shù)可以在全球使用。
重要意義
在未來，這項(xiàng)技術(shù)可以用來避免誤判（球有沒有進(jìn)，球是否出界等）。此外，觀眾還可以得到有趣的信息，如球的速度、球員跑動(dòng)的路線及其他關(guān)于足球的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過互聯(lián)網(wǎng)或電視轉(zhuǎn)播，觀眾可以了解到一個(gè)球隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)風(fēng)格。這項(xiàng)技術(shù)在其他方面的應(yīng)用也很廣泛，可以用在一切需要對運(yùn)動(dòng)物體精確定位的場合，如在一個(gè)大范圍內(nèi)對集裝箱進(jìn)行的尋找、對流水線和生產(chǎn)過程的控制以及對機(jī)器人的定位等。
前景預(yù)測
第一個(gè)產(chǎn)品原型于2003年年底在紐倫堡的弗蘭肯體育場進(jìn)行了測試并向?qū)I(yè)人士做了介紹。我們的目標(biāo)是在德國本土舉行的2006年世界杯足球賽中得以成功應(yīng)用。
第二部分：信息和通信技術(shù)移動(dòng)的 私人的身份證
在不久的將來，移動(dòng)設(shè)備如手機(jī)或PDA（個(gè)人數(shù)字助理）會具有更多的功能，諸如與所在位置相關(guān)的服務(wù)和更多個(gè)人相關(guān)數(shù)據(jù)的處理。改變這些數(shù)據(jù)的同時(shí)要求具有對模擬出來的真實(shí)進(jìn)行解釋的能力。對數(shù)據(jù)的解釋權(quán)直接或間接地影響著對真實(shí)情況的操縱和控制。與用戶個(gè)人有關(guān)的數(shù)據(jù)是一筆經(jīng)濟(jì)財(cái)富，但是在目前的系統(tǒng)中無法得到足夠的保護(hù)。借助于身份管理器，用戶可以對個(gè)人數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，他可以用簡單的方式控制它對話時(shí)的舉止并更安全地進(jìn)行通信。
關(guān)鍵技術(shù)：更安全的港口
目前的許多移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)有了藍(lán)牙或無線局域網(wǎng)的接口。這些技術(shù)在不久的將來可以給用戶提供當(dāng)?shù)氐牟煌?wù)，同時(shí)用戶也留下了數(shù)據(jù)的線索，哪怕他并沒有使用服務(wù)而只是激活設(shè)備而已，因?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備已經(jīng)以其本身唯一的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)入了局域網(wǎng)。即使是用來保證無線網(wǎng)絡(luò)的安全傳輸?shù)挠芯€等效傳輸協(xié)議也有很多薄弱之處。所以，用戶需要一個(gè)值得信任的個(gè)人終端設(shè)備，這個(gè)設(shè)備除了具備安全的硬件以外還要有安全的操作系統(tǒng)和一個(gè)作為中心安全工具的身份管理器。大范圍的身份管理器的應(yīng)用還需要開發(fā)相應(yīng)的協(xié)議，這樣就可以達(dá)到跨系統(tǒng)的身份認(rèn)證的需求。另外，需要將身份管理的模塊集成到操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序中。
解決方法：安全性和可用性
每個(gè)人在不同的地方都會以不同的身份出現(xiàn)：在超市購物，如果支付現(xiàn)金則他近似于匿名者；如果去銀行，則他必須使自己的身份得到確認(rèn)。信息系統(tǒng)中的身份管理器反映了人類的這種自然行為，即用戶自己確定在各種情形下（如不同對話方或地點(diǎn)），他或他的設(shè)備所代表的身份。每個(gè)身份都代表一定數(shù)量的公開的用戶個(gè)人數(shù)據(jù)。身份管理器就像“隱私防火墻”，幫助用戶防止個(gè)人數(shù)據(jù)的無意流失，用戶自己可以控制所有的連接，只在特定的情況下公開數(shù)據(jù)。通過身份的選擇，用戶無需進(jìn)行復(fù)雜的安全設(shè)置就可方便地通信。
前景預(yù)測：一個(gè)安全和移動(dòng)的世界
因?yàn)楦械讲话踩秃ε伦约旱臄?shù)據(jù)不經(jīng)控制地公開，現(xiàn)在有不少人不愿意進(jìn)行網(wǎng)上購物。身份服務(wù)如微軟的護(hù)照系統(tǒng)（passport）也無法改變這種不利情況，因?yàn)樗鼰o法被用戶控制。目前只有安全專家可以在互聯(lián)網(wǎng)上安全地工作，因?yàn)樗杏脕肀Ｗo(hù)其系統(tǒng)所必需的專業(yè)知識。如果將來大多數(shù)人應(yīng)該擁有用于無線通信的移動(dòng)設(shè)備，那么這些設(shè)備必須具備有用戶可控的、可用的和利于數(shù)據(jù)安全的技術(shù)，這樣用戶才能使用新的無線服務(wù)。
可以卷起來的顯示器
計(jì)算機(jī)、手機(jī)、汽車收音機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等，幾乎所有的電子設(shè)備都有一個(gè)顯示器。與目前存在的顯示器種類相比，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)有很多突出的特點(diǎn)。它只有幾微米厚，不需要背景照明，耗電少，幾乎從任何角度都可以顯示完美的圖像。
究人員致力于開發(fā)可彎曲的顯示器，它可以在手機(jī)中卷起來，使用戶能夠在旅途中處理文檔、收發(fā)郵件和瀏覽互聯(lián)網(wǎng)。為了設(shè)計(jì)這種柔軟的顯示器，可彎曲的薄膜材料將廣泛用于合成顯示器。
有機(jī)發(fā)光材料
有機(jī)發(fā)光二極管的最早技術(shù)起源于柯達(dá)公司，其原理是通過在真空中蒸發(fā)小的發(fā)光分子。另一種方法是劍橋顯示技術(shù)公司發(fā)明的，他們使用了長鏈的合成材料，大的分子溶解在液體中，通過旋轉(zhuǎn)分層或類似噴墨打印的方法將其帶到電極上。
可彎曲的超阻隔薄膜
除了發(fā)光合成材料的特性外，封裝質(zhì)量的好壞直接影響到有機(jī)顯示器的壽命。為了不損失發(fā)光能力，聚合物不可以與水或氧氣接觸。目前使用的方法是在前后使用玻璃蓋片，但是這樣做的結(jié)果是顯示器變得很僵硬?？茖W(xué)家們試圖把聚合物加到可彎曲的合成材料薄膜上從而使顯示器長久地與空氣隔絕而達(dá)到封裝的目的。
通過使用特殊的阻隔層可以減少基底薄膜對氧氣和水汽的透過率。商用的透明高阻隔薄膜是一層由氧化硅或氧化鋁組成的很薄的涂層。但是目前市場上所能提供的最好的阻隔性材料離顯示器的要求還有很大差距。對于OLED應(yīng)用，阻隔性能必須提高至少十萬倍。
弗勞恩霍夫“ 聚合物表面”專題協(xié)會開發(fā)的多層系統(tǒng)指出了正確方向。
為了制造超阻隔薄膜，科學(xué)家使用了一種通過真空蒸發(fā)的無機(jī)物涂層和一種以高阻隔性為顯著特點(diǎn)的無機(jī)－有機(jī)混合聚合物(ORMO-CER(r)e)涂層。這種方法通過利用不同阻隔材料的組合，從而為特定的應(yīng)用目的實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的阻隔性質(zhì)。由該方法制成的可彎曲超阻隔薄膜的測試顯示器的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)100坎德拉/平方米。制造可彎曲的顯示器不再是一個(gè)夢想。
由合成材料制成的顯示器具有巨大的市場潛力，預(yù)計(jì)在未來5年的銷售額可以達(dá)到數(shù)10億美元。
第二部分：信息和通信技術(shù)思索的力量
目前人們使用計(jì)算機(jī)仍需要鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸屏，而在未來或許只需要在腦海中閃現(xiàn)一個(gè)念頭就行了。美國和歐洲的很多研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)大腦－計(jì)算機(jī)接口，它們能反映出大腦中閃現(xiàn)的念頭，并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能理解的信號。
技術(shù)與心靈感應(yīng)無任何
關(guān)系。弗勞恩霍夫計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)研究所使用了128個(gè)腦電傳感器(EEG-sensor)和眾多的電纜將被試驗(yàn)者與計(jì)算機(jī)連接起來進(jìn)行上述研究。
關(guān)鍵技術(shù)
在“柏林大腦－計(jì)算機(jī)接口”(BBCI)的研究項(xiàng)目中，人們校準(zhǔn)計(jì)算機(jī)，使其能解釋被測人員的大腦電流，使用腦電圖可以測量出神經(jīng)生理信號。大約在人們做出動(dòng)作的半秒鐘之前大腦的電流會有改變，該信號強(qiáng)度只有百萬分之幾伏特，但已足夠表明人們有運(yùn)動(dòng)的意念。計(jì)算機(jī)可以接收上述信號，從而可以趕在被試之前做出相應(yīng)的動(dòng)作，譬如把鼠標(biāo)前移一步。
問題和解決方案
人類的大腦產(chǎn)生很多不同的信息，它們互相交錯(cuò)。一個(gè)大腦－計(jì)算機(jī)接口必須從眾多的信息中搜索出與運(yùn)動(dòng)意念有關(guān)的信號。弗勞恩霍夫計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)研究所通過與德國柏林洪堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬的富蘭克林醫(yī)院神經(jīng)物理組的合作開發(fā)出了一套軟件。該軟件能識別上述信號。特殊的算法將區(qū)分不同來源的大腦信號，計(jì)算機(jī)將學(xué)會把所測到的信號與某種特定的運(yùn)動(dòng)掛鉤。其他的類似系統(tǒng)往往需要幾個(gè)月的訓(xùn)練時(shí)間，而BBCI系統(tǒng)在經(jīng)過20分鐘培訓(xùn)后，被試驗(yàn)者便可用他的意念來操縱光標(biāo)了。
重要意義
上述方法具有很多用途，如讓光標(biāo)在一個(gè)字母表中移動(dòng)，就形成了一種“思想的打印機(jī)”。借助它，癱瘓病人可以用計(jì)算機(jī)寫作。當(dāng)然，人們動(dòng)念頭并不只是為了移動(dòng)光標(biāo)，這取決于所使用的計(jì)算機(jī)程序，大腦電流可以轉(zhuǎn)換成不同的指令，又如用于控制假肢或癱瘓患者肌肉的運(yùn)動(dòng)。在娛樂電子行業(yè)中，大腦－計(jì)算機(jī)接口也可派上用場，如用于新的計(jì)算機(jī)游戲中。
前景預(yù)測
大腦－計(jì)算機(jī)接口技術(shù)還處于起步階段，其中相應(yīng)的軟硬件及腦電圖技術(shù)仍有待發(fā)展。幾年之后，用作測量腦電流的儀器可以裝入折疊帽中，到那時(shí)候，軟件也能識別更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)意念。屆時(shí)，該技術(shù)產(chǎn)品可以批量進(jìn)入市場。
第三部分：交通與運(yùn)輸安全過馬路(圖)
浮樂空茨所描繪的關(guān)于快速運(yùn)動(dòng)的夢
十字路口是城市交通的焦點(diǎn)，在那里發(fā)生的事故占所有城市交通事故的60％。在有紅綠燈的路口發(fā)生的事故中將近一半是闖紅燈及忽略優(yōu)先行駛權(quán)造成的。在僅僅豎有標(biāo)牌的路口所發(fā)生的事故中的95％是忽略優(yōu)先駕駛權(quán)造成的。在這種令人擔(dān)憂的情況下，人們可使用所謂的交叉路口輔助系統(tǒng)，它們可在危急情況下給司機(jī)發(fā)出警報(bào)，幫助司機(jī)避免事故的發(fā)生。
關(guān)鍵技術(shù)
錄像機(jī)所提供的信息與人眼所接受到的最相似，這是自動(dòng)識別技術(shù)的基礎(chǔ)——汽車“學(xué)習(xí)看東西”。機(jī)器的視覺系統(tǒng)必須與龐大的數(shù)據(jù)量打交道，它必須從每秒1000萬像點(diǎn)中過濾出“警告、剎車或不必警告、剎車”的信息。此技術(shù)的第一步是快速探測以及對圖像中決定性區(qū)域的判斷。有兩種光學(xué)圖像識別方法：光學(xué)通量和立體圖像技術(shù)。研究人員已經(jīng)成功地將立體攝像機(jī)上的圖像與光學(xué)通量的辨認(rèn)程序在數(shù)學(xué)上聯(lián)系起來。目前計(jì)算機(jī)已能識別靜止的與運(yùn)動(dòng)的物體，并能計(jì)算出車輛以什么樣的速度接近這些物體。這種識別和運(yùn)算是實(shí)時(shí)的，也就在毫秒內(nèi)完成。
問題和解決方案
盡管市內(nèi)交通速度較低，但與城市外的交通相比，城市內(nèi)的交通境況要復(fù)雜得多。車輛輔助系統(tǒng)中的雷達(dá)傳感器只能在特定的條件下獲取車輛的環(huán)境信息，它們只能看到車輛前方很小的視角區(qū)域，并且無法區(qū)別物體。因而研究人員使用攝像傳感器，即照相機(jī)，它們可以單獨(dú)被使用或兩個(gè)合在一起作為立體系統(tǒng)，它們還可提供彩色或黑白圖像。傳感器上的某一幅圖像單獨(dú)使用并無任何用途；只有當(dāng)其中的圖像信息被分析和加工后，人們才能獲得道路上是否會出現(xiàn)危險(xiǎn)情況的信息。因?yàn)閷?shí)時(shí)性在此情況下很重要，所以計(jì)算機(jī)可支配的時(shí)間很少。
十字路口輔助程序可以認(rèn)識“?！钡穆窐?biāo)是什么樣，并且以后能在任何情況下加以辨明，無論是在夜間、雨中、不同寬度的街道上或在一片路標(biāo)的“叢林”中。此系統(tǒng)還可識別司機(jī)對此交通標(biāo)記是否有所反應(yīng)。如果司機(jī)不剎車，那么系統(tǒng)將會發(fā)出聲音或視覺警告或自動(dòng)將油門關(guān)閉并剎車。
重要意義
投資新一代的交通輔助系統(tǒng)的硬軟件的意義是顯而易見的。盡管它們可能無法識別所有的危險(xiǎn)，然而它們至少可以避免在十字路口發(fā)生的60％的交通事故。
前景預(yù)測
聯(lián)邦教育與研究部所資助的聯(lián)合項(xiàng)目“INVENT”(發(fā)明)正在對上述問題進(jìn)行處理，此項(xiàng)目將于2005年結(jié)束。
識 別 路 標(biāo)
交通中連續(xù)涌現(xiàn)的視覺刺激要求駕駛員有相當(dāng)集中的注意力。路標(biāo)、紅綠燈、車輛、路面標(biāo)記和其他的交通成分構(gòu)成了一幅永遠(yuǎn)變動(dòng)的場景。視覺輔助系統(tǒng)——如交通標(biāo)志和紅綠燈識別系統(tǒng)能彌補(bǔ)駕駛員的感官不足并幫助駕駛員正確地識別周圍環(huán)境。假如司機(jī)處于超速行駛或忽視了紅燈的危險(xiǎn)情況下，他將被及時(shí)地警告。
關(guān)鍵技術(shù)
在交通路標(biāo)識別系統(tǒng)中，用彩色攝像機(jī)獲取周圍的信息。專門的色彩過濾器將圖像分解成交通標(biāo)記特有的顏色及圖像背景，圖像的界面將按照形狀、面積、大小及內(nèi)容被一一分析。圖像分類器再按照系統(tǒng)已獲知的區(qū)分標(biāo)記，將它們歸類為某一特定的交通標(biāo)記，具有特定色彩的圓形圖像是識別紅綠燈模型的首要依據(jù)。另外一種方法是依據(jù)其輪廓或信號燈的位置判斷路標(biāo)或紅綠燈。這種方法有個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即它不使用昂貴的高分辨率的色彩傳感器。為了增加可靠性，形狀分析以每秒25次的頻率進(jìn)行，一直到車輛駛過相應(yīng)的交通標(biāo)記。
問題和解決方案
在城市中五顏六色的環(huán)境下，視覺輔助系統(tǒng)必須在視別相應(yīng)物體方面接受培訓(xùn)。為了將冗長的圖像數(shù)據(jù)減少到必要的程度，許多識別系統(tǒng)將并列工作。識別系統(tǒng)已被事先用大量的例子進(jìn)行了培訓(xùn)，所以它們知道將要識別的物體應(yīng)是什么模樣。在圖像處理的最后階段只剩下一些對司機(jī)有意義的數(shù)據(jù)。圖像處理軟件將結(jié)果顯示出來，如有速度限制或紅燈之類，并可將其轉(zhuǎn)換為聲音信號來提醒司機(jī)。
重要意義
每一個(gè)這樣的信息均可幫助司機(jī)避免錯(cuò)誤，從而避免事故的發(fā)生。在對有紅綠燈的路口所發(fā)生的交通事故的原因進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，借助及時(shí)的預(yù)警可使闖紅燈得以避免，從而使那里的交通事故減半。
前景預(yù)測
交通標(biāo)志和紅綠燈識別系統(tǒng)已經(jīng)通過了檢測階段，而且將通過感光辨認(rèn)標(biāo)志的傳感器得以持續(xù)的改善。這些不同的識別系統(tǒng)在未來會成為戴姆勒－克萊斯勒公司路口輔助系統(tǒng)的組成部分，它也可將信息傳遞給方向盤、剎車系統(tǒng)或速度控制器。
第三部分：交通與運(yùn)輸具有保護(hù)反應(yīng)的車輛
一只貓從高處掉下時(shí)，它會將身體自動(dòng)地轉(zhuǎn)到一個(gè)保護(hù)位置。這種源自于自然的機(jī)理在梅茨得斯安全系統(tǒng)——PRE-SAFE的研發(fā)中得以應(yīng)用。系統(tǒng)研發(fā)人員的基本思想是在從危險(xiǎn)出現(xiàn)到可能發(fā)生事故的時(shí)間間隙內(nèi)引入安全措施。一輛車如果開始失去控制或啟動(dòng)緊急剎車后，PRE-SAFE系統(tǒng)就被啟動(dòng)。安全系統(tǒng)將迅速地改變座位的位置并繃緊安全帶，這樣便可在出現(xiàn)撞擊時(shí)更好地保護(hù)司乘人員。
關(guān)鍵技術(shù)
PRE-SAFE安全系統(tǒng)使用的是被動(dòng)安全系統(tǒng)，如汽囊。它使用主動(dòng)安全系統(tǒng)的車輛數(shù)據(jù)，主動(dòng)安全系統(tǒng)有剎車輔助BAS以及電子穩(wěn)定程序ESP。該技術(shù)的關(guān)鍵是快速的數(shù)據(jù)交換以及高速的數(shù)據(jù)處理。另一個(gè)相關(guān)的因素是環(huán)境識別。裝備在汽車四周的傳感器測量出與障礙物的距離并算出車輛的相對速度，行使?fàn)顟B(tài)也通過特殊的傳感器得以評估。他們可測量出速度、剎車動(dòng)量、剎車板速度、輪胎的滑動(dòng)、主軸上的加速度、彈簧緩沖形變、方向盤速度以及輪胎所受的壓力等。
問題和解決方案
車輛中的預(yù)先保護(hù)措施現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。所有這些傳統(tǒng)的被動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)(如安全氣囊)的不足之處是：它們的使用不可逆轉(zhuǎn)，只能使用一次。在汽車中使用的預(yù)防措施必須具備下列功能，即在避免事故后它們又能回到原來的狀態(tài)。PRE-SAFE中的被動(dòng)安全系統(tǒng)使用的是主動(dòng)安全系統(tǒng)的車輛數(shù)據(jù)。在當(dāng)今已有很多的車輛傳感器，它們可以識別危險(xiǎn)的車輛狀態(tài)。在所有梅茨得斯－奔馳的個(gè)人車輛中剎車輔助及電子穩(wěn)定程序已屬于系列裝備。
重要意義
現(xiàn)實(shí)中事故的發(fā)生為PRE-SAFE系統(tǒng)的發(fā)展提供了動(dòng)力。從時(shí)間上來看，在事故發(fā)生之前已經(jīng)呈現(xiàn)出危險(xiǎn)來。戴姆勒－克萊斯勒在辛德爾芬根的事故研究中心歸結(jié)出的具體數(shù)據(jù)證明，在大約2/3的汽車碰撞事故發(fā)生前人們有好幾秒鐘的時(shí)間清楚地意識到極有可能會發(fā)生事故。也就是說，無PRE-SAFE系統(tǒng)時(shí)寶貴時(shí)間將被浪費(fèi)，一般的保護(hù)系統(tǒng)只有在發(fā)生碰撞后才被啟動(dòng)。
前景預(yù)測
如果保護(hù)系統(tǒng)在未來能得到更多的關(guān)于車輛及司乘人員的信息，那么會有一種更進(jìn)一步的措施，該技術(shù)被稱作個(gè)體安全措施，它并行于PRE-SAFE安全系統(tǒng)。在未來，完全有可能在發(fā)生撞擊時(shí)通過安全系統(tǒng)對每個(gè)成員進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)從而達(dá)到最佳保護(hù)效果。
前瞻性駕駛的遠(yuǎn)程地平線
導(dǎo)航系統(tǒng)的市場正在興隆起來。然而，汽車中的數(shù)字卡所提供的可能性要比導(dǎo)航系統(tǒng)多得多。與車輛輔助系統(tǒng)相聯(lián)合，它可將駕駛員的視野擴(kuò)展到“遠(yuǎn)程地平線”。不論是從空間還是從時(shí)間的意義上講，借助于數(shù)字卡人們可以看得更遠(yuǎn)。它可以全天候地識別出在下一個(gè)彎路的后面隱藏著什么，從而使駕駛變得更安全、更無憂和更流暢。
關(guān)鍵技術(shù)
作為該技術(shù)的前提，數(shù)字地圖必須一直更新，盡可能處于最新狀態(tài)。這一點(diǎn)是至關(guān)重要的，尤其當(dāng)它與駕駛輔助系統(tǒng)的其他傳感器如攝像機(jī)、超聲波或雷達(dá)等提供車輛環(huán)境信息的裝置一起使用時(shí)。各種系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)將被組合起來，它們可以相互驗(yàn)證，從而按照具體情況計(jì)算出正確的結(jié)果。導(dǎo)航系統(tǒng)屬于車輛的計(jì)算中心，那里配有用作存儲器的硬盤。
問題和解決方案
從技術(shù)角度上講，數(shù)字地圖純粹是一個(gè)閱讀存儲器。它們含有路段情況、街道名稱以及火車站、街道和體育場所等公共地點(diǎn)的信息。數(shù)字地圖也包含一些附加數(shù)據(jù)，如速度限制或禁止超車的路段等。這些信息可以與自動(dòng)限速器結(jié)合起來。駕駛員只需啟動(dòng)它就可使行駛速度不會超過規(guī)定的界限。未來的導(dǎo)航系統(tǒng)甚至能把這些信息與相應(yīng)的路段掛鉤，將此應(yīng)用到經(jīng)常行駛的路段上，如在上班時(shí)要經(jīng)過的被限速的高速公路段，是非常有實(shí)用價(jià)值的。
所謂的彎路預(yù)警器也使用數(shù)字地圖。該系統(tǒng)能計(jì)算出州級公路的彎路形狀。該系統(tǒng)可從彎路的曲率半徑計(jì)算出相應(yīng)的最高允許行駛速度。如果導(dǎo)航系統(tǒng)確認(rèn)車輛行速太高，那么它將對駕駛員發(fā)出視覺和聲音的警告信號。
重要意義
從車輛電子角度來看，數(shù)字地圖是一個(gè)附加傳感器，它可提供獨(dú)特的信息，使駕駛更加安全。
前景預(yù)測
與遠(yuǎn)程地平線技術(shù)和數(shù)字地圖緊密相關(guān)地，在可見的未來將出現(xiàn)第二個(gè)遠(yuǎn)程技術(shù)成員，使“無事故駕駛”的夢想變成現(xiàn)實(shí)。這第二個(gè)成員便是車輛之間的相互通信。有朝一日，車輛之間可互換行車地點(diǎn)、路況或交通狀況的信息，這樣駕駛員便可直接從其他駕駛員的“經(jīng)驗(yàn)”中受益。
第三部分：交通與運(yùn)輸未來交通工具的系統(tǒng)診斷
有關(guān)機(jī)動(dòng)車輛的技術(shù)發(fā)明中有80％與電子系統(tǒng)有關(guān)。每輛車都有——取決于車型——超過50臺的控制裝置，它們多方面地調(diào)控著車輛的功能，有超過600種不同的信息流過車中的電纜。數(shù)據(jù)流之所以沒被阻塞，是因?yàn)槭褂昧丝煽康能浖Ｈ绻囕v要送到車間去維修，會出現(xiàn)什么情況呢？軟件與螺釘不一樣，人們看不見它，不知道其是否松動(dòng)或丟失。為此人們開發(fā)出了所謂的系統(tǒng)診斷裝置。借助它，車輛維修人員可快速可靠地排除故障。
關(guān)鍵技術(shù)
系統(tǒng)診斷的核心是對車輛數(shù)據(jù)的匯編。汽車就像一臺移動(dòng)的計(jì)算機(jī)，它在行駛過程中會記錄對以后的維修有用的數(shù)據(jù)。在出現(xiàn)故障時(shí)，造成故障的原因?qū)⒈辉\斷系統(tǒng)以“快拍”的方式存儲起來，這樣在以后的維修中便能很容易地找出故障原因來。
問題和解決方案
現(xiàn)代的機(jī)動(dòng)車輛均使用高度發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)。車輛中數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度和功能的多樣性要求人們使用功能強(qiáng)大的診斷系統(tǒng)，以便能快捷地檢測出故障和干擾來。根據(jù)航空航天技術(shù)的模型知識，人們也將特殊的診斷系統(tǒng)引入到車輛中。車輛在行駛時(shí)車內(nèi)的診斷系統(tǒng)監(jiān)視著所有的控制裝置。在出現(xiàn)故障時(shí)，它會自動(dòng)給出所有可能的故障原因，1400個(gè)電器或電子元件都會被檢查一遍。當(dāng)維修人員把檢測儀器連接到車輛的診斷插口上后便可準(zhǔn)確地知道需要維修的部件。
重要意義
與個(gè)人計(jì)算機(jī)相比，在車輛中使用的軟件必須滿足各式各樣的安全措施的需要，因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車輛具有高度復(fù)雜以及與很多網(wǎng)絡(luò)連接的系統(tǒng)，各種功能必須相互配合才能使駕駛者和其他的交通參加者獲得最大的安全保障。
在未來人們把什么樣的車輛送到維修車間，對修理者來說并不重要。所有的車輛均采用相同的診斷與維修系統(tǒng)。這樣維修車間將會容易制定維修計(jì)劃，因?yàn)榫S修車間只需要一種標(biāo)準(zhǔn)診斷及維修系統(tǒng)，這樣就無需購買各式各樣的工具及系統(tǒng)，也可以節(jié)省相應(yīng)的培訓(xùn)費(fèi)用。
第四部分：新材料花藝處理后的自潔表面(圖)
史塔的提煉實(shí)驗(yàn)技術(shù)
千年以來，在亞洲文化中，蓮花被視為圣潔無瑕的象征，它即使是在污泥中也能夠保持無瑕，雖然許多灰塵、細(xì)菌、真菌和自黏結(jié)物質(zhì)吸附在它表面。雨滴能夠攜帶這些沉積物像珍珠一樣地滾落。這里就孕育著技術(shù)的轉(zhuǎn)化。
幾年前，植物學(xué)教授巴特羅特發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象在昆蟲的表面也
存在。重要的是，它是疏水型的，其微細(xì)的結(jié)構(gòu)按確定的尺寸存在，這樣就導(dǎo)致接觸空間很小——類似于一個(gè)鋼幣平躺在衣刷的刷毛上。巴特羅特將這種現(xiàn)象命名為蓮花效應(yīng)，為此他多次被工業(yè)界所獎(jiǎng)勵(lì)。這種持久的無瑕表面創(chuàng)造了神奇的前景，經(jīng)濟(jì)化的潔凈水只是一個(gè)方面。這種概念可引用到自潔的汽車漆、門面彩繪、玻璃盤片甚至塑料膠片。但是它的一個(gè)不足就是這種方法產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在還很敏感，在機(jī)械載荷條件下幾乎會失效。
塑料的蓮花效應(yīng)
但是在這種塑料的表面會留下什么呢？一個(gè)例子就是超疏水性，也就是強(qiáng)烈的疏水塑料材料表面。這就是“AEROXIDELE1”將來所定位的市場。目前已有克里夫斯技術(shù)及創(chuàng)新公司和德國德固賽股份公司的多學(xué)科研究小組從事這方面的工作。他們已經(jīng)研究開發(fā)了一條生產(chǎn)具有蓮花效應(yīng)的聚合物表面的工藝生產(chǎn)線。
關(guān)鍵技術(shù)
這里的主要角色是來自德固賽阿諾斯?fàn)柈a(chǎn)品系列煙法二氧化硅。煙法的意思是通過火焰工藝制造精細(xì)的二氧化硅，對濕度吸收、機(jī)械穩(wěn)定性和塑性進(jìn)行調(diào)整，使其不僅僅在密封膠和汽車漆上得到應(yīng)用使用。人們通過化學(xué)改性工藝將塑料鍍膜，這樣就使其表面具有像蓮花葉子一樣的作用。這也基于一種納米結(jié)構(gòu)，其敏感程度依賴于超疏水性微粒的大小和形狀。
重要意義
目前，具有蓮花效應(yīng)的上市產(chǎn)品僅限于彩繪應(yīng)用方面。在幾年后，具有自潔表面的產(chǎn)品肯定會進(jìn)入我們的日常生活。污染低和只需很少清潔工作的產(chǎn)品出現(xiàn)的可能性都會很大。
前景預(yù)測
“AEROXIDELE1”將首先作為紙箔和噴塑的涂層使用，進(jìn)一步的使用只是時(shí)間問題而已，因?yàn)樵诓煌I(lǐng)域大批量生產(chǎn)的前提就是要可按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的基底材料的出現(xiàn)。
納米微粒殺死腫瘤
基于納米技術(shù)的新型材料為醫(yī)療技術(shù)開辟了一條新的道路。如果人們將金屬、玻璃或者陶瓷加工成納米顆粒，那么它將呈現(xiàn)新的特性，如金屬將變成半導(dǎo)體或者顏色色料，陶瓷將變得透明，玻璃可以彎曲。薩布呂肯的新材料研究所自1990年以來一直致力于新型納米材料的研究開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用。
學(xué)納米技術(shù)的一個(gè)亮點(diǎn)是新
型的智能的癌癥治療，對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行滲透和殺死。喬丹博士于10多年前在柏林夏里特醫(yī)院發(fā)明了所謂的磁流體超熱技術(shù)，并從此自6年來與薩布呂肯的新材料研究所合作。其目標(biāo)是：在不感染健康組織的前提下，將腫塊進(jìn)行加熱，從而使其自動(dòng)消減。這種技術(shù)在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，惡性腫瘤在幾周后便可消失。
關(guān)鍵技術(shù)
可能的方法是通過由氧化鐵制成的納米天線對腫瘤進(jìn)行選擇滲透，并通過一個(gè)磁場對腫瘤加熱。這就需要該磁場具有超準(zhǔn)性，穿過特殊氨基酸分子在外層的遮蓋。并要具有超準(zhǔn)磁場性。在與喬丹多年的合作中，新材料研究所開發(fā)了這種微粒，這種納米天線無毒性副作用，自身在復(fù)雜的生物環(huán)境中非常穩(wěn)定，以致當(dāng)它與周圍環(huán)境和自身的凝聚塊反應(yīng)時(shí)也不能滲透到細(xì)胞組織的膜層。這種化學(xué)奇跡使治療處理的介入有了可能。
問題和解決方案
傳統(tǒng)的腫瘤治療對特殊種類的腫瘤，如大腦中過量的惡性腫瘤，是不能處理的。納米治療卻是直接向腫瘤注入的，因此具有選擇性。利用磁場控制，對在腫瘤細(xì)胞中的物質(zhì)分子進(jìn)行每秒鐘千百次的磁化反轉(zhuǎn)，就可以對腫瘤進(jìn)行加熱。
重要意義
從2003年6月開始，柏林夏里特醫(yī)院在人身上進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)，主要集中在還沒有治療手段的致死腦腫瘤和復(fù)發(fā)的腫瘤上。醫(yī)生的下一個(gè)目標(biāo)是對前列腺癌進(jìn)行處理。
前景預(yù)測
在薩爾布呂肯的新材料研究所，這種磁納米技術(shù)目前還在進(jìn)一步地研究開發(fā)?，F(xiàn)在可以借助類似的微粒和智能外層將水中的重金屬成分分離，以達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)?；蛘呤菍⒕酆衔锟焖倬酆稀Ｒ部筛鶕?jù)需求再解開。這種原理與其他的15種技術(shù)一起構(gòu)成了極具潛力的技術(shù)平臺。
第四部分：新材料問題和解決方案
磁技術(shù)
——硬盤上更大的存儲容量
1992年IBM推出了磁阻閱讀傳感器，它基于各向異性的磁阻效應(yīng)。它導(dǎo)致電腦硬盤存儲密度以每年60％的幅度上升，可以預(yù)見的是異磁阻傳感器不久就會達(dá)到其極限。這樣所謂的巨磁阻(GMR)效應(yīng)應(yīng)運(yùn)而生。
關(guān)鍵技術(shù)
巨磁阻效應(yīng)存在于磁膜層的堆垛中，它由鐵磁體（如鈷）和介磁體（如銅組成）每層幾納米厚。
問題和解決方案
巨磁阻效應(yīng)出現(xiàn)時(shí)，膜層電阻上升，鐵磁體膜層周圍的磁場由介磁體膜層分隔，將非平行地對齊。我們將R表示測量值，R↑↑表示平行阻抗，R↑↓ 表示不平行于磁場方向阻抗，于是GMR值可表示為DR/RR↑↑ =（R-RR↑↑）/R↑↑。在非平行方向上，即使R=R ↑↓，則DR/R ↑↑的相對值增加。在多如30層膜的條件下，它可以進(jìn)一步提高100％。在膜堆中如果有兩種鐵磁體膜層(FM1,FM2)，則就可獲得以前最大值的20％。
在硬盤驅(qū)動(dòng)器中，人們可以接受的是10％，這樣還可以對其他的材料特性進(jìn)行優(yōu)化。與之相比，AMR效應(yīng)的相對阻抗變化只有3％。
硬盤磁場區(qū)域的信息同鏈及定位的磁場方向都被保存著。它在硬盤上產(chǎn)生散射場，導(dǎo)致閱讀頭的磁場方向發(fā)生改變，從而引起阻抗的改變，最終能夠閱讀信息。
在零場內(nèi)產(chǎn)生自由場和耦合場正交方向的特殊性對許多應(yīng)用都有意義，由于這里沒有場變化，所以可以實(shí)現(xiàn)極大的敏感度。借助最初的天然膜層和合成的介磁體，可以向特定的方向調(diào)整。
帶有中間層隔離器的巨磁阻效應(yīng)與隧道磁阻效應(yīng)對快速存儲器（磁隨機(jī)存儲器）有非常重要的意義，它應(yīng)該能夠替代當(dāng)今的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲器。這樣，即使在關(guān)機(jī)時(shí)也不會丟失數(shù)據(jù)。
重要意義
這種新型的、基于堆垛效應(yīng)的閱讀頭和硬盤膜層已經(jīng)在許多重要的相關(guān)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中得以應(yīng)用。進(jìn)一步的應(yīng)用，如磁隨機(jī)存儲器，將很快進(jìn)入市場。
前景預(yù)測
可預(yù)見的目標(biāo)是旋度電子學(xué)的發(fā)展和基于可升級全固態(tài)系統(tǒng)自旋級別的量子信息處理的實(shí)現(xiàn)。
`一次拉伸5000公里光纖
20世紀(jì)90年代光纖技術(shù)的快速發(fā)展導(dǎo)致價(jià)格以平均每年18％的幅度遞減。供應(yīng)商要在這種環(huán)境中生存，只有降低成本。成本降低的一個(gè)很直接的表征就是光纖預(yù)制棒尺寸的上升。由賀利氏特立伏公司提出的合成圓柱棒的質(zhì)量和純度是生產(chǎn)長度可達(dá)5000公里的大型光纖預(yù)制棒的關(guān)鍵。
問題和解決方案
目前，制造基于外套管的光纖預(yù)制棒和光纖的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝包含了太多的工序，因此在將來并不具備競爭力，其光纖預(yù)制棒的長度最多只能達(dá)到600公里。由賀利氏特立伏公司開發(fā)的核棒技術(shù)（圓柱棒中棒）使得圓柱棒的直接應(yīng)用取代了外套管技術(shù)，這樣就可以在一次工藝中生產(chǎn)大約5000公里長的光纖。它包含兩種不同的方案：離線核棒工藝，即由圓柱棒取代外套管，在此省去了拉伸管。這個(gè)圓柱棒由核棒融合而成，其典型的橫截面為150平方毫米，長度可達(dá)2～3米。同時(shí)拉伸獲得預(yù)制棒，該拉伸過程是必需的，預(yù)制棒需要通過拉纖塔臺上的熔爐，這時(shí)候其典型的橫截面會變小到如100平方毫米。另一個(gè)更先進(jìn)的方案是在線核棒技術(shù)，核棒向圓柱棒導(dǎo)入，基于這種架構(gòu)，光纖可直接拉伸。在核棒的拉制工藝中，圓柱棒在拉纖熔爐上時(shí)可直接塑造。
重要意義
核棒技術(shù)的成本優(yōu)勢是明顯的。圓柱棒的材料成本非常低，與外套管相比，其制造成本和材料損耗可以忽略不計(jì)。它的超大尺寸導(dǎo)致光纖制造成本大幅降低。它的中間停頓狀態(tài)明顯比標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品低。除了對已知的幾何參量的改善以外，在線工藝提供最少的工序，這給降低成本帶來了極大的潛力。通過這種方案，傳統(tǒng)的中間產(chǎn)品光纖預(yù)制棒將不再存在，因此在線工藝只是光纖生產(chǎn)商感興趣的內(nèi)容，而預(yù)制棒生產(chǎn)商僅限于離線工藝，兩種工藝給兩種情況下的用戶提供了明顯的競爭優(yōu)勢。
前景預(yù)測
離線的核棒工藝已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線中被采用，在線的核棒工藝在2003年才進(jìn)入產(chǎn)品的試制階段，它會在將來占據(jù)主導(dǎo)地位。
第四部分：新材料神奇的碳納米管
人 造 肌 肉
未來機(jī)械和適應(yīng)技術(shù)的目標(biāo)是將機(jī)械和電子在最小的空間內(nèi)結(jié)合起來。除了微電子電路和傳感器，所有的調(diào)制器的首要問題是能將控制命令轉(zhuǎn)化為機(jī)械負(fù)荷。一種全新的、非常具有前景的微觀和宏觀調(diào)制器材料可滿足這項(xiàng)需求，這就是由弗勞恩霍夫技術(shù)開發(fā)組與弗勞恩霍夫界面和生物工藝技術(shù)研究所合作開發(fā)并優(yōu)化的碳納米管。
神奇的碳納米管
1991年里基瑪在他的流體物質(zhì)與平向球光柵研究工作中偶然發(fā)現(xiàn)了碳納米管。由于它的直徑僅有1納米，長度在厘米范圍以及其他一些獨(dú)一無二的材料特性，使其開創(chuàng)全新應(yīng)用具有一定程度的可能性。例如，碳納米管具有金剛石的硬度和高達(dá)2800℃的熱穩(wěn)定性。目前正在討論的應(yīng)用非常多，如等離子顯示器的場發(fā)生器、晶體管或者壓縮器、納米天線、熱穩(wěn)定的填充劑、過濾器、存儲介質(zhì)、觸媒物質(zhì)等。
自我發(fā)展
1999年堡夫曼和同事第一次描述了碳納米管現(xiàn)象。僅在接下來的一年內(nèi)，弗勞恩霍夫技術(shù)研究開發(fā)組就實(shí)現(xiàn)了車剎的碳納米管調(diào)制器。
就在世界各地的科學(xué)家還在研究原理的時(shí)候，勞恩霍夫技術(shù)研究開發(fā)組已經(jīng)目標(biāo)明確地開始進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的工作。這種材料展示了獨(dú)一無二的調(diào)制特性。它可以在1伏的電壓下，自身伸展1％，這與其他的系統(tǒng)如壓電陶瓷或者聚合物調(diào)制器相比，顯得非常突出。它可承受20牛頓/平方毫米的壓力載荷和1千赫茲的時(shí)間調(diào)制，使許多新的應(yīng)用變得可能。
挑戰(zhàn)：宏觀的調(diào)制器
在對這種卓越材料的性能的不斷探索中，也存在著技術(shù)上的困難需要克服。為了能得到可使用的、大尺寸的碳納米管，目前最重要的是它與紙的生產(chǎn)類似的層化工藝，即所謂的“柵格紙”分離，或者形成長的“帶狀”結(jié)構(gòu)。兩種方法都有明顯的缺點(diǎn)，會大幅降低調(diào)制特性。其中的原因現(xiàn)在正在研究，以完善這種生產(chǎn)工藝。
結(jié)論和展望
碳納米管作為調(diào)制材料還處在研究的開始階段。然而1伏電壓下主動(dòng)伸展的生物兼容碳纖維給了這個(gè)常被引用的術(shù)語“人造肌肉”一個(gè)及其重要的意義。現(xiàn)正在期待更令人興奮的應(yīng)用。
長度與橫截面比可達(dá)15 000 000 的管狀碳分子的六面體網(wǎng)絡(luò)化照片
柵格紙的掃描電鏡圖片
第五部分：虛擬企業(yè) 生產(chǎn) 服務(wù)生產(chǎn)過程的自動(dòng)一體化(圖)
在安樂國的生活和工作
當(dāng)今生產(chǎn)過程的優(yōu)化已經(jīng)不局限于企業(yè)內(nèi)部，而是擴(kuò)展到了顧客和供貨廠商那里，其目的就是充分利用整個(gè)商標(biāo)增值鏈的有效潛力。到目前為止，生產(chǎn)過程必需的一體化還很昂貴、周期長、人員投資也大。例如，需要參與企業(yè)對整個(gè)生產(chǎn)過程的表決以及建立企業(yè)本身的信息系統(tǒng)等。
業(yè)之間生產(chǎn)過程的自
動(dòng)一體化可按如下步驟進(jìn)行：所有企業(yè)產(chǎn)品靈活配套、價(jià)格優(yōu)惠并且建立在公開的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上。由此不僅為一體化也為整個(gè)生產(chǎn)過程的運(yùn)行降低了成本，增加了靈活性。
關(guān)鍵技術(shù)
生產(chǎn)過程自動(dòng)一體化需要一個(gè)基本條件，即每個(gè)參與企業(yè)要用統(tǒng)一的商務(wù)標(biāo)價(jià)語言(XML)報(bào)告情況。商務(wù)標(biāo)價(jià)語言是一種在企業(yè)中為描寫不同的生產(chǎn)過程平臺而使用的共同語言。在商務(wù)標(biāo)價(jià)語言的譯碼定義中，生產(chǎn)框架程序是機(jī)器可讀的，如電子商務(wù)擴(kuò)展標(biāo)價(jià)語言(ebXML)和絡(luò)世達(dá)全球網(wǎng)(RosettaNet)。在這個(gè)過程中，所有信息(如訂購或結(jié)算)將以商務(wù)標(biāo)價(jià)語言的形式進(jìn)行交流，也就像使用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)電子交換(openTRANS)和商務(wù)標(biāo)價(jià)語言的共享商務(wù)庫(xCBL)一樣。
問題和解決方案
在生產(chǎn)過程一體化的各個(gè)階段中，必須對相同過程在同一個(gè)框架下的不同要求進(jìn)行比較，只有這樣，企業(yè)才能成為一個(gè)真正的生產(chǎn)能手。這里必須明確規(guī)定：企業(yè)能夠支持哪些生產(chǎn)過程、以怎樣的形式交換信息資料、怎樣通過局部系統(tǒng)支持整個(gè)過程，還譬如是否通過E-Mail 或者通過互聯(lián)網(wǎng)交換信息，等等。這種生產(chǎn)方針將自動(dòng)協(xié)調(diào)產(chǎn)生，使不同的產(chǎn)品模式能進(jìn)行自動(dòng)對比，從而得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，然后根據(jù)這個(gè)樣品的效應(yīng)再考慮將生產(chǎn)方針應(yīng)用于整個(gè)生產(chǎn)過程。
重要意義
目前，基礎(chǔ)技術(shù)是通過科研項(xiàng)目來開發(fā)的，如歐盟支助的“生產(chǎn)過程自動(dòng)一體化匯總”(openXchange)，這個(gè)項(xiàng)目是最近20年來企業(yè)中生產(chǎn)過程一體化技術(shù)不斷開發(fā)的繼續(xù)，它能使企業(yè)少走彎路、降低成本。當(dāng)然，這種自動(dòng)生產(chǎn)過程一體化也是有效利用互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)果。
前景預(yù)測
由于這種生產(chǎn)過程自動(dòng)一體化對于企業(yè)的未來具有深遠(yuǎn)的影響，因此未來關(guān)于生產(chǎn)過程自動(dòng)一體化研究的重心應(yīng)放在如何完善、如何管理和監(jiān)督這種生產(chǎn)過程以及如何準(zhǔn)確定義在生產(chǎn)過程中使用的各種術(shù)語等方面。
數(shù)字化工廠的軟件代理人
數(shù)字化工廠是一個(gè)非常神秘的系統(tǒng)。在工廠尚未建成、企業(yè)尚未開工的時(shí)候，這個(gè)系統(tǒng)就開始認(rèn)可并使用工廠了。這樣的優(yōu)化必定也涉及生產(chǎn)過程和引導(dǎo)系統(tǒng)，人在此只起決策和解決問題的作用。不過，人還得借助于幫助才能解決復(fù)雜的現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中的各種問題，這種幫助就是軟件代理，它們能夠接受并完成復(fù)雜的智力工作從而提供必要的信息資料。
關(guān)鍵技術(shù)
這種將主導(dǎo)系統(tǒng)建立在代理基礎(chǔ)之上的構(gòu)思來源于信息學(xué)。代理在信息學(xué)中叫做軟件單位，它與目標(biāo)對象具有許多共同的特性并通過理智的反映和靈活性得到擴(kuò)展。代理能完成獨(dú)立的委托工作，既能獨(dú)立處理信息又能提供必要的信息交流。代理可以為保證完成復(fù)雜的工作而自動(dòng)組織人力攻關(guān)。軟件代理在聯(lián)網(wǎng)平臺上工作，它能索取信息源并篩選信息。軟件代理穿梭于信息和知識之間，起到連接和加工信息產(chǎn)品的作用。
問題和解決方案
這種基于代理的主導(dǎo)系統(tǒng)搞活了企業(yè)經(jīng)濟(jì)。在數(shù)字化工廠里，代理們既加工知識又提供知識，使企業(yè)更有效地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)利益。同時(shí)還能保證產(chǎn)品質(zhì)量并合理地調(diào)節(jié)市場需求。
雖然基于代理的主導(dǎo)系統(tǒng)具備所有的信息技術(shù)，然而當(dāng)自我組織起來的代理大量涌現(xiàn)的時(shí)候，就必須要考慮到如何通過平臺有效地進(jìn)行必要的信息交換的問題，而在這方面幾乎還無經(jīng)驗(yàn)可談。更大的障礙還在于進(jìn)行數(shù)字化工廠的最初知識結(jié)構(gòu)組織的人才，我們需要工程師和信息學(xué)人才，因?yàn)樗麄兡軌蛞黄鸨ＷC完成數(shù)字化工廠里從頭到尾的信息模擬所需要的很抽象的工作。在設(shè)計(jì)數(shù)字化工廠及其主導(dǎo)系統(tǒng)方案時(shí)就可應(yīng)用包括信息人才管理系統(tǒng)在內(nèi)的工程師服務(wù)條例，以便于人才管理，這個(gè)條例將被證明是能夠經(jīng)受考驗(yàn)的。
重要意義
復(fù)雜的生產(chǎn)過程將產(chǎn)生大量的信息，因此，有必要借助新的軟件代理技術(shù)將工作任務(wù)分?jǐn)偨o許多人去完成，這些人各自完成規(guī)定的任務(wù)，篩選相關(guān)的信息并將這些信息與現(xiàn)有知識聯(lián)系起來，就像機(jī)器人幫助人們操縱儀器一樣。軟件代理發(fā)送信號幫助人們理解和處理新的任務(wù)。
前景預(yù)測
以代理作為基礎(chǔ)的下一代生產(chǎn)及企業(yè)管理的主導(dǎo)系統(tǒng)將是人們的工作伙伴，這種自始至終的信息模擬正是軟件代理為數(shù)字化工廠的定義和運(yùn)行所打下的極好的基礎(chǔ)，也就是說，軟件代理已為人們完成極其復(fù)雜的決策過程及采取相應(yīng)的措施作好了準(zhǔn)備。
第五部分：虛擬企業(yè) 生產(chǎn) 服務(wù)前景預(yù)測
機(jī)器人助人為樂
人們做夢都想著能有一個(gè)幫手，它能做繁瑣的家務(wù)、能提供飲料、取報(bào)紙，在人們休假時(shí)它能看房子、修草地以及送咖啡等，也就是說，它是一個(gè)全能的服務(wù)員，只要人一張嘴，它就能知道人想干什么，就會為人服務(wù)、與人消遣。然而，可惜的是，當(dāng)今這個(gè)時(shí)代已經(jīng)沒有多少人雇得起幫手和家庭保姆了，更何況是要用機(jī)器人呢？當(dāng)然，上面指的機(jī)器人是專門為病人、殘疾人或活動(dòng)不便的人們設(shè)計(jì)的，因?yàn)樗麄兏枰獧C(jī)器人的幫助。對這些人來說，技術(shù)上的支持能夠很大程度地贏得他們心理上的獨(dú)立感和安全感。他們可以不必非得待在治療機(jī)構(gòu)，而可以待在家里。當(dāng)然，在日常生活中，除了他們以外還有別的一些人也需要機(jī)器幫助。因此，科研人員和儀器制造廠商已看好這個(gè)機(jī)器人幫手的巨大市場。
勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)與自動(dòng)化研究所許多年來一直在開發(fā)具有
服務(wù)功能的機(jī)器人，其中也有用于日常生活的幫手。有一種機(jī)器人叫“看屋寶”(Care-O-bot)，目前，第二代樣機(jī)已經(jīng)試運(yùn)行了。
關(guān)鍵技術(shù)
機(jī)器人“看屋寶”由一個(gè)帶有電池的移動(dòng)平臺、一個(gè)機(jī)器胳臂、一個(gè)抓手和一個(gè)用來掃描周圍環(huán)境以辨別人物的光學(xué)傳感器以及一個(gè)帶有語言、圖像和接觸傳感器的使用界面等部分共同組成。使用者通過口授或在屏幕上點(diǎn)擊服務(wù)圖像通知機(jī)器人要干什么。當(dāng)機(jī)器人知道它要執(zhí)行的工作和周圍環(huán)境以后，它就能自動(dòng)產(chǎn)生執(zhí)行程序，接著傳感器便按照人的意愿指揮機(jī)器人工作，發(fā)出信號讓機(jī)器人打開相應(yīng)的門和柜子并傳遞日常用品。此外，非常靈敏的運(yùn)動(dòng)技能和傳感器也在起作用，以保證機(jī)器人識別出不同的人和周圍環(huán)境，以便人與機(jī)器能和睦共處。
關(guān)鍵技術(shù)
機(jī)器人幫手至少應(yīng)該能幾乎像人一樣在不很寬敞的房間里靈巧安全地移動(dòng)，同時(shí)也要價(jià)格實(shí)惠、經(jīng)久耐用。為了達(dá)到這個(gè)目的，必須根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)為抓手和胳臂設(shè)計(jì)出新的驅(qū)動(dòng)裝置。其中，最大的挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的相互作用，即如何通過協(xié)調(diào)語言、手勢和觸摸而產(chǎn)生需要的對話。更重要的是，機(jī)器人只要認(rèn)出服務(wù)對象就應(yīng)該很快根據(jù)程序完成人的要求。另外，也應(yīng)加強(qiáng)研究如何有效地模擬這種多功能對話(即語言、手勢和觸摸)，并使之能方便地為人所使用。
重要意義
機(jī)器人的研究和開發(fā)為我們展現(xiàn)了一個(gè)龐大的市場。就像家庭洗衣機(jī)或者老人用的手扶車一樣，機(jī)器人“看屋寶”也可作為我們?nèi)粘Ｉ钪械囊粋€(gè)舒適的家庭設(shè)備。目前，全世界還有許多科研機(jī)構(gòu)或者公司都在從事機(jī)器人幫手的研制和開發(fā)。
前景預(yù)測
根據(jù)專家預(yù)測，10年內(nèi)將會有第一臺前所未有的機(jī)器人進(jìn)入家庭。但大批量家庭機(jī)器人的使用則要在10年或者更多年以后才能實(shí)現(xiàn)。科研人員和生產(chǎn)商們一致的看法是，雖然未來機(jī)器人助手的市場潛力非常大，但問題是誰能成功地實(shí)現(xiàn)這個(gè)突破呢？
噴丸技術(shù)和陶瓷
自從20世紀(jì)30年代噴丸技術(shù)用在賽車的傳動(dòng)軸上，大幅度提高了賽車的疲勞強(qiáng)度以來，這種表面處理工藝便開始迅速發(fā)展。今天，每個(gè)汽車馬達(dá)的閥門彈簧都必經(jīng)噴丸，盡管噴丸會稍微損失些表面材料，但它保證了馬達(dá)的使用壽命。這種根據(jù)需要利用普通材料局部優(yōu)質(zhì)表面以提高其特殊性能的處理方法，對金屬材料而言已是很普遍的了。
前，人們對高質(zhì)量的陶瓷材料并不進(jìn)行噴丸優(yōu)化處理，因?yàn)?/p>
常規(guī)的噴丸也會引起這種陶瓷材料的脆裂，這也說明斷裂并不是因?yàn)閺?qiáng)度低而引起的。與金屬相比，陶瓷材料從根本上具有完全不同的變形和斷裂性能，超載時(shí)陶瓷會突然斷裂。從表面上看，像噴丸這樣的工藝只會引起脆性陶瓷的損傷，因?yàn)樵趪娡柽^程中既要使陶瓷零件的表面局部變形，又不能讓它斷裂，這似乎是難以兩全其美的。
第五部分：虛擬企業(yè) 生產(chǎn) 服務(wù)問題和解決方案
關(guān)鍵技術(shù)
噴丸與噴砂的原理相似：具有一定硬度的微小球墨或球丸通過空氣壓力或其他氣體壓力快速噴射到零件表面，如果是金屬的話，其沖擊作用會引起一定深度的表面變形而且直到表面層變硬才終止繼續(xù)變形。同時(shí)，壓力會產(chǎn)生相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，這種預(yù)應(yīng)力會使構(gòu)件在使用時(shí)產(chǎn)生很危險(xiǎn)的拉應(yīng)力。但噴丸后，變硬的表面層確實(shí)具有很高的強(qiáng)度和很強(qiáng)的耐磨及抗腐蝕能力。
問題和解決方案
弗勞恩霍夫力學(xué)材料研究所的研究人員在世界上首次成功地將噴丸技術(shù)應(yīng)用于陶瓷，極大地提高了陶瓷的使用強(qiáng)度，其成效甚至超過了按照一般費(fèi)事的常規(guī)方法，即通過改變和開發(fā)新的材料性能來提高其強(qiáng)度的方法。對陶瓷的變形和斷裂性能的系統(tǒng)研究表明，在噴丸過程中，球墨或球丸的尺寸與表面變形和預(yù)壓應(yīng)力的形成有很密切的關(guān)系，即引起零件產(chǎn)生裂隙的原因與球墨尺寸直接有關(guān)。這項(xiàng)研究成果帶來了技術(shù)上的突破。在實(shí)驗(yàn)室里，人們用不同的陶瓷材料通過選擇一定范圍的工藝參數(shù)和合適的球墨材料，使表面層的材料強(qiáng)度提高了4倍，甚至同時(shí)還降低了陶瓷的脆性。
重要意義
盡管人們廣泛徹底地研究了陶瓷材料的潛力，但不要期望工業(yè)界在近期內(nèi)就能生產(chǎn)出強(qiáng)度和韌性都很好的陶瓷產(chǎn)品。因?yàn)檫€存在一個(gè)很大的問題，即陶瓷材料的加工性能太差。然而使用噴丸技術(shù)可以克服陶瓷的這種缺點(diǎn)并找到其新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，可以應(yīng)用到表面層性能起決定作用的零部件，如滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承的耐磨性以及控制閥及汽缸活塞桿的彎曲疲勞強(qiáng)度的改善方面等。另外，該技術(shù)還有一個(gè)不可忽視的潛力，它可以彌補(bǔ)加工損失的不足，也即使用某種快速實(shí)惠的加工工藝代替小心翼翼并費(fèi)事的硬加工工藝。
前景預(yù)測
首次成功地對陶瓷滾動(dòng)軸承及其模具進(jìn)行了試驗(yàn)性噴丸處理，從而為噴丸技術(shù)用在處理高質(zhì)量陶瓷方面開辟了一個(gè)新天地，這對于提高普通陶瓷材料的質(zhì)量也具有重要意義。
移動(dòng)通信——數(shù)字化服務(wù)到家
移動(dòng)的終端設(shè)備將電信和組織者的功能與個(gè)人的當(dāng)?shù)匦畔⒙?lián)系在一起。人們可以通過它閱讀E-mail，可詢問距離最近的自動(dòng)取款機(jī)在哪里，或者動(dòng)態(tài)索取時(shí)刻表。然而，這些新的服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)需要較高的安全性保障，特別重要的是數(shù)據(jù)保護(hù)及個(gè)人隱私的保護(hù)。
種移動(dòng)通信課題的目的是在代理人基礎(chǔ)上設(shè)置一個(gè)平臺，以
提供針對個(gè)人的多方位、多時(shí)空、多面安全和隨時(shí)的服務(wù)。
技術(shù)關(guān)鍵
除了組織者功能和上網(wǎng)入口外，這種移動(dòng)終端還提供了當(dāng)?shù)氐娜蛐远ㄎ幌到y(tǒng)(GPS)接收器和一個(gè)為安全目的而設(shè)置的小型解讀卡。用戶賦予終端及其用戶指南以權(quán)限，而為了提供每個(gè)用戶的服務(wù)和信息，軟件代理則要與服務(wù)代理保持聯(lián)系并充分利用這種特別的管理者（服務(wù)代理）。
問題和解決方案
服務(wù)代理人保存并管理用戶的姓名、地址及盡可能多的其他信息，如銀行賬號、旅館目錄、飲食嗜好或文學(xué)上的偏愛等。用戶指南會根據(jù)本體學(xué)原則尋找到相應(yīng)的服務(wù)，用戶指南和服務(wù)代理人位于用戶使用區(qū)的一個(gè)服務(wù)器上。根據(jù)個(gè)人需求，其權(quán)限可設(shè)置在智能卡上、個(gè)人計(jì)算機(jī)上、雇主的服務(wù)器上，或者在一個(gè)提供互聯(lián)網(wǎng)的公司那里。
重要意義
當(dāng)?shù)匦畔⒖筛鶕?jù)需要從當(dāng)?shù)胤?wù)器上得到，此服務(wù)器記錄了人們上網(wǎng)的日期、時(shí)間多少、瀏覽的網(wǎng)頁及個(gè)人的銀行賬號或信貸信息等數(shù)據(jù)。正是用戶在網(wǎng)上留下的這些信息，讓人聯(lián)想到可以從這些單獨(dú)的信息去推測用戶個(gè)人的真實(shí)特征，如果用戶的真實(shí)特征果然正好符合這種推測的話，那么這就說明這種推測行為比其他的推測行為更接近于人的自然行為準(zhǔn)則。
前景預(yù)測
服務(wù)代理系統(tǒng)進(jìn)一步開發(fā)后，它將能結(jié)合網(wǎng)頁服務(wù)的附加內(nèi)容并將其顯示在屏幕上。此外，還可通過智能卡獲得安全的結(jié)算方式，即利用信用卡功能無記名轉(zhuǎn)賬小額款項(xiàng)。
第五部分：虛擬企業(yè) 生產(chǎn) 服務(wù)時(shí)間旅行
誰都想馬上擁有一輛屬于自己的新轎車，即使這輛車3個(gè)月以后才出廠也無所謂；或者，開著車招搖過市，穿過像羅馬時(shí)期那樣繁忙的集市區(qū)。由于人的壽命太短，我們對過去及未來一無所知，只能通過閱讀或者看電影靠想像來了解過去，靠想像去展望未來，因?yàn)橛行┦虑橐措x我們太遙遠(yuǎn)(時(shí)間和距離)，要么對我們太危險(xiǎn)(不可能靠近)。而正是這種仿真模擬景象解除了我們想像力所受的約束，讓我們能夠真切地體驗(yàn)、感覺和想像過去和未來，仿佛身臨其境一般。
技術(shù)關(guān)鍵
坐在屏幕前我們就能觀賞現(xiàn)代多媒體計(jì)算機(jī)的節(jié)目。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)的功能越來越齊全；投影儀也價(jià)廉物美；音響系統(tǒng)的立體效果已無可挑剔，因?yàn)樾录夹g(shù)的引入使音響更有力度、更有動(dòng)感、更有趣味。配合以相應(yīng)的系統(tǒng)融合技術(shù)，我們簡直就可以陶醉在這完美的、變幻無窮的仿真世界里了。
對全真音響的模擬原來是出于產(chǎn)品開發(fā)的需要，因?yàn)樵诋a(chǎn)品的開發(fā)過程中就需要向顧客介紹樣品，而設(shè)計(jì)工程師也樂意把他們的想法介紹給顧客，以便聽取客戶的意見，從而改進(jìn)和優(yōu)化產(chǎn)品的使用效果。于是產(chǎn)商們便在展廳一角邊展示邊出售全真模擬的系列產(chǎn)品，也可讓顧客眼見為實(shí)。
技術(shù)挑戰(zhàn)
挑戰(zhàn)其一在于要把仿真或模擬的成本降低，其二是模擬嗅覺、力度、觸摸和運(yùn)動(dòng)的整個(gè)系統(tǒng)要能為市場所接受，并且要質(zhì)量好、效果佳。
重要意義
這種全真模擬系統(tǒng)具有廣闊的市場前景，從公開投資市場到日常娛樂工業(yè)，甚至個(gè)人家庭方面也有市場。另外，除了應(yīng)用于產(chǎn)品的開發(fā)和銷售以外，它也可用于建筑藝術(shù)、學(xué)習(xí)進(jìn)修或者消遣新聞中，由此可見，其市場的潛力非?？捎^。
前景預(yù)測
從中長期發(fā)展看，全真模擬可以涉及日常生活的所有方面和許多其他領(lǐng)域。學(xué)生也可以類似地在立體投影室里觀看和經(jīng)歷逼真的中世紀(jì)市民的歷史生活。生產(chǎn)部門已經(jīng)作好了批量生產(chǎn)仿真模擬產(chǎn)品的準(zhǔn)備，對應(yīng)地，將來的仿真產(chǎn)品不僅只活躍于網(wǎng)頁上，還有親身經(jīng)歷的可能。未來的電影院將通過這種技術(shù)激起人們更加豐富的創(chuàng)造和遐想能力。
第六部分：能源和環(huán)境技術(shù)7000馬力的濱海風(fēng)力發(fā)電站(圖)
和諧自然地生活
風(fēng)力發(fā)電有許多優(yōu)越性，它既可降低影響氣候的廢氣的產(chǎn)生，亦可保護(hù)化石燃料的儲備；作為本地能源，它可以安全地提供部分能源，減少德國外貿(mào)不平衡。然而，在德國陸地上，適宜于采用風(fēng)力發(fā)電的地區(qū)要么已被占用，要么因環(huán)保要求而不能建立新的風(fēng)力發(fā)電站。所以，德國風(fēng)力發(fā)電工業(yè)界正把注意力延伸到風(fēng)力更強(qiáng)的廣闊海洋上。
問題由來
在遼闊海洋上安裝風(fēng)力發(fā)電站，其技術(shù)要求大大高于常規(guī)的陸地風(fēng)力發(fā)電站。海洋上的風(fēng)力發(fā)電站的裝置必須要能承受20米高的波浪，要能抵擋最強(qiáng)烈的颶風(fēng)。耗資巨大的海底地基、通向水下至40米深處的電纜，只有安裝大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，才有可能獲得經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造商們已研制出新一代超大型裝置。再生能源動(dòng)力5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)就是一個(gè)典型例子，其發(fā)電容量高達(dá)5兆瓦或7000馬力。一個(gè)擁有200套這樣裝置的風(fēng)力發(fā)電站，其發(fā)電總量相當(dāng)于一個(gè)大型的常規(guī)發(fā)電站。
關(guān)鍵技術(shù)
再生能源動(dòng)力5 兆瓦發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子面積達(dá)12 000平方米，幾乎相當(dāng)于兩個(gè)足球場的面積；長達(dá)125米的扇片跨度，幾乎是一個(gè)大型客機(jī)的兩倍；僅用于固定轉(zhuǎn)子和轂的塔頭就重達(dá)120噸，裝有發(fā)電機(jī)支座，驅(qū)動(dòng)裝置以及發(fā)電機(jī)的吊艙重達(dá)240噸，這兩項(xiàng)的總重量相當(dāng)于一輛德國ICE 3型高速列車的兩倍；轂處于海面上120米處。整個(gè)裝置的高度相當(dāng)于德國斯圖加特城市的電視塔。這么一臺裝置的發(fā)電容量可以滿足約6000戶家庭的需求，全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下可使100萬支節(jié)能燈同時(shí)大放光芒。在風(fēng)力很強(qiáng)的秋季和冬季，船舶和直升機(jī)有時(shí)會無法靠近風(fēng)力發(fā)電裝置以進(jìn)行維護(hù)和修理，所以海洋風(fēng)力發(fā)電站必須特別堅(jiān)固可靠，以盡可能達(dá)到零維修。為此，很多核心部件在每臺裝置里都備有兩套，諸如遙感器、控制單元和其他關(guān)鍵組件；監(jiān)視系統(tǒng)可全自動(dòng)觀測整個(gè)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，通過探測溫度、噪聲和振動(dòng)，來早期預(yù)測磨損和故障，以便及時(shí)出動(dòng)相關(guān)的維修船舶或直升機(jī)，通過使用起吊機(jī)直接在裝置上實(shí)現(xiàn)針對性的維修。此外，腐蝕保護(hù)措施也非常嚴(yán)格，像發(fā)電機(jī)這類敏感部件實(shí)現(xiàn)全密封包裝，以防此大氣影響。
重要意義
因?yàn)榈叵禄剂蟽Σ亓坑邢?，再生能源體系得到越來越多的重視。發(fā)電能力很強(qiáng)的海洋風(fēng)力發(fā)電站為大規(guī)模發(fā)電提供了新的可能性。
前景預(yù)測
2004年，德國在北海和東海區(qū)域啟動(dòng)建造了第一套海洋風(fēng)力發(fā)電站工程，德國聯(lián)邦政府計(jì)劃2006年實(shí)現(xiàn)600兆瓦的海洋風(fēng)力發(fā)電容量，到2030年，德國海洋風(fēng)力發(fā)電容量預(yù)計(jì)達(dá)到25 000兆瓦。
生物量——純動(dòng)植物組成的有機(jī)物質(zhì)
20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)終于使人們覺醒了：化石燃料的儲藏量并不是無止境的！而要預(yù)測原材料經(jīng)濟(jì)的未來，首先必須回顧一下其歷史。盡管各類純植物“化學(xué)劑”早在原始時(shí)代就已形成，但它卻因?yàn)楠?dú)霸市場的礦物油原料更為有利可圖而幾乎完全被排斥在市場之外。在礦物原材料資源的儲量似乎永無止境且可價(jià)廉獲取的時(shí)代里，人們不會把生物量從“睡美人”狀態(tài)喚醒。在石油危機(jī)隨時(shí)會出現(xiàn)的今天，我們不得不重新開始重視到生物量的潛力。
態(tài)學(xué)知識告訴我們，要達(dá)
到“21世紀(jì)戰(zhàn)略”所要求的環(huán)境均衡和可持續(xù)發(fā)展，則以生物量為基礎(chǔ)的原材料的優(yōu)越性會更為突出，而以化石燃料為基礎(chǔ)的原材料的缺陷則會更為明顯，因?yàn)樯锪繛榛A(chǔ)的原材料具有二氧化碳中性的碳平衡，對環(huán)境和氣候均有良性作用，而且降低工業(yè)發(fā)達(dá)國家對石油進(jìn)口的依賴性，增加了一種原材料和能源自給自足的途徑。然而，由于通過發(fā)酵和汽化過程來產(chǎn)生電能和熱能的成本，或生產(chǎn)生物量燃料和以生物量為基礎(chǔ)的能源的成本至今還非常高，所以，目前生物量對原材料和能源的貢獻(xiàn)幾乎微不足道。
關(guān)鍵技術(shù)
生產(chǎn)以生物量為基礎(chǔ)的工業(yè)產(chǎn)品，既可以直接通過物理或化學(xué)手段來加工處理生物量，也可以碳水化合物為間接原材料，采用微生物和酶催化等生物技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)。以現(xiàn)有技術(shù)以及尚需開發(fā)的新技術(shù)為基礎(chǔ)，可以總結(jié)出一條生態(tài)與經(jīng)濟(jì)方面都高效的聯(lián)網(wǎng)加工鏈。只有當(dāng)生物量加工成本進(jìn)一步降低、加工質(zhì)量進(jìn)一步提高時(shí)，再生原材料（生物量）才有機(jī)會奪取石油產(chǎn)品的部分市場。未來生物量能源加工工廠的設(shè)計(jì)要像今天的煉油廠一樣達(dá)到高度的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而高效地生產(chǎn)出幾乎一切生活領(lǐng)域里所需的商品。
重要意義
生物量能源可以滿足我們很大一部分的能源需求，再生原材料將會為中、長期內(nèi)解決經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會相關(guān)問題做出貢獻(xiàn)。生物量能源和生物量原材料的利用將加速經(jīng)濟(jì)循環(huán)體系的擴(kuò)展，使其走向一種可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式，從而真正實(shí)現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。這是非常重要的！
前景預(yù)測
要從生物量原料中提取基本化學(xué)劑，包括液體燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，并能夠源源不斷地提取出價(jià)廉物美的特種化學(xué)劑還需要科技界投入大量的人力、物力和財(cái)力。令人欣慰的是，對于未來的展望非常振奮人心。據(jù)美國專家預(yù)測，到2020年，目前以化石為基礎(chǔ)的有機(jī)基本能源中將有四分之一，石油和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中將有10％（以1995年為基數(shù)）會以再生能源原料（生物量）為基礎(chǔ)，并采用生物提煉技術(shù)來提取。生物量這一“睡美人”在不遠(yuǎn)的將來就會醒來了！
第六部分：能源和環(huán)境技術(shù)五顏六色的環(huán)保漆
過去，汽車上漆的全部流程中伴隨著油漆廢料、溶劑散發(fā)等污染以及高度的能源消耗，環(huán)保者對此虎視眈眈。自20世紀(jì)90年代初，特別是有害物質(zhì)最高允許值新規(guī)定實(shí)施以后，發(fā)生了一場深刻的變革。如今，上漆流程已完全自動(dòng)化，速度更快、效率更高、環(huán)保效益得到改善。在先進(jìn)的汽車生產(chǎn)線上，通過采用“集成上漆體系”，油漆消耗量降低了20％；通過采用無鉛浸入上漆工藝，污水負(fù)擔(dān)大大降低；通過引進(jìn)一套嶄新的上漆流程，溶劑散發(fā)和能源消耗亦大大降低了。
關(guān)鍵技術(shù)
汽車上漆流程從預(yù)處理開始，車身首先要穿過一個(gè)噴射－浸入裝置，以除去油脂和磷酸酯，這一預(yù)處理過程已被優(yōu)化，達(dá)到了無鎳、無氮化物、無鉻的要求；接著采用陰極浸入法上底漆，達(dá)到防銹的目的，通常采用無鉛漆，以便盡可能降低對環(huán)境的污染。第二層漆由兩種水基漆組成：一種是為了抗石擊，另一種是為了定色，盡管兩種水基漆不是同時(shí)上，但因其具有雙重功能，人們通常稱它為“集成漆”。此外，現(xiàn)代水基漆不含溶劑，對環(huán)境影響較小。第三層漆也是最外層漆，它是一種光亮漆，稱為“粉末液”，是一種溶化在水中的微細(xì)粉末漆，也幾乎不含溶劑，采用靜電法上漆。
重要意義
上述新穎的汽車上漆體系的核心優(yōu)越性是連續(xù)上所有的三層漆，也就是說，上完第一層漆后無需干燥流程即可上第二層漆，直至上完第三層漆，中間完全省略了耗能的干燥流程。底層使用的無鉛防腐蝕保護(hù)漆和第二層使用的水基漆大大降低了有害垃圾、有毒氣體以及漆污泥中的危險(xiǎn)重金屬鉛的含量，過去常用的金屬漆含有73％的溶劑，而如今的水基漆中含70％水，只含10％溶劑。此外，最外層漆具有抗摩擦、抗石擊特性，最終給每個(gè)客戶帶來實(shí)惠。
太陽能制冷
“熱浪滾滾、火爐告急，意大利面臨嚴(yán)重的供電、供水危機(jī)！”2003年夏季，這類報(bào)紙新聞把意大利的供電緊張?jiān)驓w結(jié)為空調(diào)設(shè)備的使用。在意大利及其他氣候變暖且富裕的國家里，越來越多的大汗淋淋的居民們開始安裝空調(diào)。空調(diào)裝置不僅直接導(dǎo)致季節(jié)性供電緊張，同時(shí)也間接導(dǎo)致空氣中二氧化碳廢氣含量上升，盡管所采用的新型冷卻物質(zhì)（FCKW替代物）不會破壞臭氧層，但它仍然對氣候有不良影響。
陽當(dāng)頭照時(shí)也是對室內(nèi)空調(diào)需求最高之時(shí)，同時(shí)也是太陽能
利用具有最大潛力之時(shí)。利用太陽能制冷已不是什么新概念，然而，要進(jìn)一步提高效率則有待于新技術(shù)的開發(fā)。
用水儲熱、儲冷
現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)為節(jié)約室內(nèi)制冷能源消耗提供了各種可能性，諸如通風(fēng)控制、建筑結(jié)構(gòu)以及絕熱的改善都是能源節(jié)約的良好措施。此外，還有被動(dòng)冷卻技術(shù)，比如地?zé)峤粨Q器或水蒸氣冷卻法。特別值得指出的是，再生能源的有效利用將大有前景，比如太陽熱收集器驅(qū)動(dòng)冷卻的方法尤其大有前途，是屬于一種未來的冷卻法。在低壓下，無害固體吸附劑顆粒，如沸石或硅膠具有吸附水蒸氣的功能，能導(dǎo)致水持續(xù)蒸發(fā)，從而產(chǎn)生冷卻效應(yīng)，再通過熱交換器即可冷卻室內(nèi)空氣。太陽能收集器的熱量用來實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生（也就是說，使吸附劑脫水）。
以吸附材料的作用為基礎(chǔ)的開放式冷卻法還可以降低空氣濕度，這一點(diǎn)在熱帶地區(qū)尤其重要，因?yàn)楦邼穸葻峥諝飧邮谷烁杏X難受。太陽能收集器所提供的低溫?zé)崮芸沙蔀檫@類系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)源。
重要意義
可用優(yōu)化后的新型吸附熱交換器來建造堅(jiān)固的小型冷卻機(jī)，采用市場上普通的太陽能收集器作為驅(qū)動(dòng)源，便可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的高效率制冷。
前景預(yù)測
如今，人們已經(jīng)掌握了用太陽熱作為驅(qū)動(dòng)源來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空調(diào)或制冷應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)。這種裝置可采用市場上的通用零部件組裝而成。然而，要全面推廣這類太陽能驅(qū)動(dòng)制冷裝置還必須要開發(fā)新穎的系統(tǒng)技術(shù)和控制工程，以保證所有部件能最優(yōu)化地和諧運(yùn)作。
第七部分：生命科學(xué)和健康改進(jìn)的藥物治療(圖)
關(guān)于永遠(yuǎn)年輕的夢想
人對藥物的反應(yīng)是因人而異的，藥物有時(shí)候不會讓人感到任何不適而有時(shí)候會產(chǎn)生副作用。但是如果事先不知道哪種藥品對病人是適用的，那么醫(yī)生除了嘗試之外別無選擇。到目前為止，醫(yī)生只能通過粗略的標(biāo)準(zhǔn)，如重量、肝腎功能來決定藥物劑量。藥物遺傳學(xué)家試圖解決這個(gè)弊端，他們想建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫包含大約150種物質(zhì)通過離體和活體實(shí)驗(yàn)研究獲得的基因表達(dá)數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵技術(shù)
生物芯片是這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)，它使得迅速精確的基因分析成為可能。生物芯片的原理是“鎖-匙原則”，該原則認(rèn)為只有特殊的分子才能作為與之結(jié)合的生物大分子的敏感部件。這樣，復(fù)雜的互相作用的基因便可以獲得表征。為了分析藥物或化學(xué)藥物中的成分，研究人員必須確定不同的步驟，看這些成分是怎樣和細(xì)胞相互作用的，因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞都含有整個(gè)生物體的DNA信息。目前，科學(xué)家們正在研究常用處方藥的不同成分。為了測量基因表達(dá)(基因?qū)Σ煌镔|(zhì)的反應(yīng))，首先要在肝臟、心臟、肺和腎臟細(xì)胞中進(jìn)行離體和在體實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明這些器官是可能受到副作用的損害的。測量的數(shù)據(jù)包括加入藥物6、12、48、72小時(shí)后的數(shù)據(jù)。劑量分為3個(gè)檔次：最低劑量，相當(dāng)于在用于治療人時(shí)的藥物濃度；最高劑量是通過毒理動(dòng)力學(xué)研究導(dǎo)出的，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中會引起動(dòng)物器官損壞的劑量。另外，數(shù)據(jù)庫還包含從已知有毒化合物實(shí)驗(yàn)獲得的基因表達(dá)特性。這樣就有可能將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)物質(zhì)進(jìn)行比較。
重要意義
借助這種新的研究技術(shù)，可以獲得高度復(fù)雜的多達(dá)百萬的基因表達(dá)數(shù)據(jù)。這樣高的數(shù)據(jù)密度只能通過新開發(fā)的算法來進(jìn)行處理。分析數(shù)據(jù)后可以找到藥物的作用與失調(diào)基因的模式分析之間的聯(lián)系，這樣通過數(shù)據(jù)庫就有可能對藥物的安全性進(jìn)行可靠的預(yù)測。不同的生物、化學(xué)物理信息以及生物系統(tǒng)(植物、動(dòng)物和人)借助于數(shù)據(jù)庫互相聯(lián)系起來，并且可以得到關(guān)于不同物質(zhì)間相互作用的知識。
前景預(yù)測
該項(xiàng)研究的目標(biāo)是弄清楚常見的藥物和化學(xué)藥劑中的成分是怎樣和人作用的。這樣就可以避免藥物副作用，甚至可以測試個(gè)體對藥物的兼容性。在開發(fā)新藥時(shí)，一方面人們可以及早排除可能有問題的物質(zhì)，另一方面也不能停止對僅在少數(shù)情況下表現(xiàn)出危險(xiǎn)作用的物質(zhì)的研究。數(shù)據(jù)庫是一個(gè)能加速藥物的市場引入同時(shí)提高其安全性的有力工具。
利用生物芯片進(jìn)行細(xì)胞操縱
生物學(xué)家和醫(yī)生在開發(fā)藥物或診斷方法和研究細(xì)胞生物技術(shù)的問題時(shí)，需要對細(xì)胞進(jìn)行操縱和表征。目前細(xì)胞的操縱方法是以使用微毛細(xì)管為基礎(chǔ)的。它有兩個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)：第一，微毛細(xì)管的接觸會對細(xì)胞產(chǎn)生很強(qiáng)的壓力，有時(shí)會導(dǎo)致細(xì)胞死亡。第二，這種接觸必須由有經(jīng)驗(yàn)的人來操作，因此自動(dòng)化的難度很大?！靶酒瑢?shí)驗(yàn)室 ”(lab-on-chip)提供了一種很有前途的自動(dòng)化、非接觸操縱細(xì)胞的方案。
關(guān)鍵技術(shù)
高頻電磁場會導(dǎo)致生物體的細(xì)胞發(fā)生極化。根據(jù)細(xì)胞的可極化性，科學(xué)家研制了一個(gè)向場強(qiáng)增加方向的力——正介電電泳，或者向場強(qiáng)減小方向的力——負(fù)介電電泳。負(fù)介電電泳允許非接觸的細(xì)胞操作。借助微結(jié)構(gòu)化的電極布局可以產(chǎn)生足夠大的梯度，從而使得細(xì)胞或亞微米級的病毒微粒以微流體的形式轉(zhuǎn)移或保持在某個(gè)位置。
阻止關(guān)節(jié)的分離
風(fēng)濕性疾病日漸流行，影響到大約5％的人口。最常見的風(fēng)濕性疾病是風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，這是一種慢性的疼痛性關(guān)節(jié)疾病。當(dāng)發(fā)生這種炎癥性疾病時(shí)，結(jié)締組織中存在的纖維細(xì)胞發(fā)生了功能性的改變，從而導(dǎo)致軟骨組織的破壞。風(fēng)濕研究的一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)就是阻止關(guān)節(jié)的損害。到目前為止，抗風(fēng)濕藥物的研究仍需要進(jìn)行費(fèi)時(shí)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
的藥物和治療方法應(yīng)該能停止危險(xiǎn)的纖維細(xì)胞的活性。到目
前為止，只能通過用患者關(guān)節(jié)囊中的纖維細(xì)胞處理無免疫力的SCID老鼠來進(jìn)行研究，但這是費(fèi)時(shí)、費(fèi)財(cái)且易受干擾的一種方法。臨床免疫學(xué)和輸血醫(yī)學(xué)研究所的醫(yī)生和生物學(xué)家建立了一種叫做LS-48的細(xì)胞株，使用它能夠在幾天內(nèi)研究細(xì)胞的損害性這么大的原因，以及怎樣才能阻止組織的損害。
第七部分：生命科學(xué)和健康慢性損害的快速分析
在多種細(xì)胞混合數(shù)天的培養(yǎng)液中可以研究它們互相之間是如何影響的。測量的數(shù)據(jù)包括：細(xì)胞的功能性改變以及細(xì)胞的死亡或?qū)π攀刮镔|(zhì)(一種特殊的細(xì)胞漿蛋白質(zhì))的免疫反應(yīng)。經(jīng)過連續(xù)培養(yǎng)可以獲得對軟骨組織和骨具有侵害性的LS-48纖維細(xì)胞。在把這種纖維引入10天之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物膝關(guān)節(jié)的軟骨組織已經(jīng)受到攻擊，但是沒有這種技術(shù)的話，則這樣的過程需要幾個(gè)月。由于具有很快的速度，LS-48為細(xì)胞臨床治療檢驗(yàn)提供了一種快速而穩(wěn)定的破壞模型。另外，通過和離體的軟骨組織混合的培養(yǎng)液還可以研究纖維是怎樣通過藥物治療被抑制的。
重要意義
雖然抑制炎癥的治療明顯減少了很多風(fēng)濕病患者的疼痛，但是進(jìn)一步的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞仍然無法避免。已建立的模型無法有效地研究關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)破壞的機(jī)理。但這個(gè)模型卻操作簡單且很容易獲得，利用它可以發(fā)展一種迅速、專門和高效的篩選方法來尋找影響因子。
前景預(yù)測
這里介紹的細(xì)胞模型可以在將來替代耗費(fèi)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，用于尋找新的阻止軟骨和骨骼破壞的治療方法。另外，它可以用來準(zhǔn)備大量的樣品。在這一點(diǎn)上，它已經(jīng)被用來和藥物公司進(jìn)行工業(yè)合作，并獲得了越來越多的注意。
讓針穿過鑰匙孔進(jìn)行手術(shù)
隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，今天的醫(yī)生已經(jīng)可以在人體內(nèi)復(fù)雜而很難進(jìn)入的部位非常精確、安全并有效地進(jìn)行手術(shù)，而且醫(yī)生所使用的器械也變得越來越小。其原因在于，輕創(chuàng)傷的手術(shù)與傳統(tǒng)方法相比，對人體的損害少，從而可以加快病人的恢復(fù)。就像通過鑰匙孔無法看清楚里面的整個(gè)房間一樣，醫(yī)生在對軟組織進(jìn)行手術(shù)時(shí)需要對手術(shù)部位作磁共振(MRT)成像，這樣，手術(shù)人員就可以在無X光輻射負(fù)擔(dān)的情況下隨時(shí)檢查手術(shù)的進(jìn)展。同時(shí)圖像還能顯示器官，有利于醫(yī)生準(zhǔn)確判斷使用工具和輔助器械的位置。
金屬妨礙深入觀察
但是，所有存在于手術(shù)部位的金屬物質(zhì)都會對磁共振成像產(chǎn)生干擾，因?yàn)槌上裨O(shè)備的強(qiáng)磁場會在金屬物質(zhì)處產(chǎn)生誘導(dǎo)磁場，從而影響成像設(shè)備的接受線圈。因此，線圈接受到的信號會和錯(cuò)誤的位置相對應(yīng)，使細(xì)線結(jié)構(gòu)會變得模糊，最糟糕的情況是導(dǎo)致整個(gè)圖像消失。在這種情況下，手術(shù)人員將無法正確地使用手術(shù)工具。
用纖維連接材料替代金屬
亞琛(Aachen)的工程師開發(fā)了一種非金屬材料，用于代替金屬作為手術(shù)器具使用。一個(gè)實(shí)用的例子是穿刺針尖，這種長達(dá)20厘米的手術(shù)器械由經(jīng)碳纖維增強(qiáng)的合成材料制成，其外直徑只有1.2毫米。穿刺針頭有三個(gè)工作通道，工作通道由中空的光纖構(gòu)成，光纖同時(shí)還有下列功能：把光導(dǎo)向手術(shù)區(qū)域，照亮那兒待手術(shù)的組織。第一個(gè)工作通道的光纖將反射光引到計(jì)算機(jī)，從而使得手術(shù)人員可以在顯示器上看到活動(dòng)的圖像；第二個(gè)通道中激光被耦合，醫(yī)生可以通過它切割組織；第三個(gè)通道則引入清洗液和藥物。這樣就可以同時(shí)進(jìn)行和監(jiān)控多個(gè)手術(shù)步驟。
重要意義
由纖維物質(zhì)增強(qiáng)的合成材料具有高硬度、高斷裂膨脹以及對各種溶液的超常的耐腐蝕特性，使得它非常適合應(yīng)用于醫(yī)學(xué)。這種材料為全新的外科器械制造打下了基礎(chǔ)。
前景預(yù)測
新的穿刺針尖的醫(yī)學(xué)應(yīng)用是可以設(shè)想的，它適合于目前實(shí)用手術(shù)器械的需求。由纖維增強(qiáng)合成材料制成的其他設(shè)備將隨后推出。
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第二篇：馬云未來30年世界變化超出想象
馬云未來30年世界變化超出想象
4月23日下午，2017（第十屆）中國綠公司年會全會在鄭州國際會展中心舉行。
中國綠公司年會由中國企業(yè)家俱樂部于2008年創(chuàng)立，采取與地方政府聯(lián)合主辦的形式，在每年的“世界地球日”召開，今年年會的主題為“分化與進(jìn)化：尋找經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能”。
會上，加拿大國際貿(mào)易部長尚帕涅，中國企業(yè)家俱樂部主席、阿里巴巴集團(tuán)董事局主席馬云，中國企業(yè)家俱樂部副理事長、新希望集團(tuán)董事長、民生銀行副董事長劉永好等嘉賓分別進(jìn)行致辭和主題演講。
圍繞“未來生活”創(chuàng)變者論創(chuàng)新發(fā)展之道
4月22日下午，首場2017中國綠公司年會創(chuàng)變者專場活動(dòng)舉行，多位國內(nèi)當(dāng)前最具代表性的“創(chuàng)變者”演講者圍繞“未來生活”這一主題建言獻(xiàn)策，開啟了一場分享創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新故事的思想盛宴。
貝瑞和康CEO周代星以“基因、疾病、測序和健康大數(shù)據(jù)”為主題發(fā)表演講。周代星說，基因技術(shù)是目前健康醫(yī)療一個(gè)非常重要的技術(shù)方向。從各個(gè)角度看醫(yī)療，最終歸結(jié)到還是和人自身的狀態(tài)有關(guān)，解決醫(yī)療問題的關(guān)鍵還是基因的問題。中國醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展，要將基因檢測行業(yè)和保險(xiǎn)業(yè)、體育業(yè)等其他行業(yè)密切結(jié)合起來，通過科技手段把更多的健康和幸福帶給更多的家庭。
“隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國體育市場已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)分水嶺，這個(gè)趨勢非常明顯。”史克浪體育創(chuàng)始人兼董事長黃斯沉結(jié)合自身發(fā)展實(shí)際，講述了體育精品IP如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。黃斯沉說，信息化的時(shí)代下，每個(gè)人掌握信息的工具已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，互聯(lián)網(wǎng)、直播APP的出現(xiàn)使得體育賽事也需要發(fā)生改變。從體育賽事來講，一定要提供不同的服務(wù)和旅游、全民健身、企業(yè)拓展以及互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化的社區(qū)相結(jié)合，以此來不斷豐富其商業(yè)模式。
近幾年，共享經(jīng)濟(jì)在國內(nèi)已經(jīng)滲透到了衣食住行各個(gè)領(lǐng)域，“共享衣櫥”帶來了新一輪商機(jī)?！芭衽伞眲?chuàng)始人兼CEO徐百姿以“讓美麗實(shí)現(xiàn)共享”為題發(fā)表演講?！巴ㄟ^調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的女性每月平均要買3到5件衣服，年輕人不允許在自己的朋友圈里面反復(fù)出現(xiàn)同樣一件衣服?！毙彀僮苏f，快時(shí)尚的概念下，每年大量丟棄的服裝跟生活垃圾一起被淹沒，給社會帶來了不同程度的傷害?！肮蚕硪聶弧钡某霈F(xiàn)，讓消費(fèi)者從“買衣服”改變成“租衣服”，可以用更少的?Y金穿更多更好看的衣服，也讓共享經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了多元化發(fā)展。
如何顛覆傳統(tǒng)娛樂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？火樂科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO陳興博說出了他的看法。陳興博認(rèn)為，設(shè)計(jì)師做產(chǎn)品時(shí)，一定要做視角的創(chuàng)新、技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新、流程的創(chuàng)新、產(chǎn)品服務(wù)的創(chuàng)新、體驗(yàn)交互的創(chuàng)新和商業(yè)模式的創(chuàng)新。讓完美的視覺、合理的功能、便捷的操作、正確的溝通方式和一個(gè)非常好的定位形成一個(gè)循環(huán)，這樣才能帶來一個(gè)品牌效應(yīng)的不斷提升。
焦點(diǎn)論壇聚焦消費(fèi)升級與產(chǎn)業(yè)再造中產(chǎn)階級將成消費(fèi)升級中堅(jiān)力量
隨著消費(fèi)者對個(gè)性化、定制化、高品質(zhì)產(chǎn)品的需求增加，企業(yè)的生產(chǎn)方式正在重塑，消費(fèi)需求改變給企業(yè)帶來的機(jī)會是什么？4月22日，綠公司年會的焦點(diǎn)論壇之一――消費(fèi)升級與產(chǎn)業(yè)再造在鄭州國際會展中心舉行，國內(nèi)外知名企業(yè)掌舵者及外國駐華大使齊聚一堂，共話消費(fèi)升級大環(huán)境下產(chǎn)業(yè)再造的機(jī)遇、模式。
依文集團(tuán)董事長夏華認(rèn)為，今天消費(fèi)者的消費(fèi)行為發(fā)生了巨大變化，消費(fèi)的已經(jīng)不僅是產(chǎn)品本身，而是產(chǎn)品加服務(wù)加體驗(yàn)。很多人開始真正為服務(wù)買單，甚至情感變成了一些產(chǎn)品的核心價(jià)值。在消費(fèi)升級的過程中，產(chǎn)品的交易價(jià)值開始往使用價(jià)值上轉(zhuǎn)換。
愛爾蘭駐華大使康寶樂表示，中國正在崛起的中產(chǎn)階級，將成為消費(fèi)升級的推動(dòng)者和中流砥柱。當(dāng)“十三五”結(jié)束時(shí)，中國的城市化水平將進(jìn)一步提升，而且會有更多的中產(chǎn)階級家庭。
新希望六合股份有限公司董事長劉暢說，消費(fèi)升級對我們這個(gè)行業(yè)就是從吃得飽到吃得好。吃得好的核心點(diǎn)首要就是安全，其次是科學(xué)，再次是體驗(yàn)。企業(yè)要盡可能地實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者對于美食多樣化的需求，以及如何通過互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)地方吃多個(gè)國家。
華晨寶馬汽車有限公司技術(shù)規(guī)劃部副總裁馬宏愷表示，我們要做的就是為大家提供智能互聯(lián)的汽車、高度自動(dòng)駕駛的汽車、綠色汽車、共享汽車，滿足中國中產(chǎn)階級對綠色出行、高效出行、高端出行的需求。
康利達(dá)集團(tuán)公司董事長薛景霞說，消費(fèi)升級與產(chǎn)業(yè)再造，我的企業(yè)是有親身體會的，我們原來的業(yè)務(wù)定位是大型的公共空間，現(xiàn)在則是個(gè)性化定制，滿足個(gè)性、滿足智能化，企業(yè)正是隨著時(shí)代的發(fā)展，在不斷跨界和轉(zhuǎn)型。
第三篇：二年級未來世界
心中的未來世界
心中的未來世界是一個(gè)神奇的世界。
天上有汽車在飛，每個(gè)人都有一雙電動(dòng)的翅膀，可以在天上飛來飛去。有些地方還建立了飛船場，什么人都可以坐上去，看看月球、火星等任何一個(gè)星球上的情況。
如果你想去朋友家，也不會讓你等汽車而焦急，要是你不想用電動(dòng)翅膀，也可以走電動(dòng)路，你只要說出你想去的地方，它就可以把你帶到那里。
如果你不會電腦打字，那你就去買一臺自動(dòng)電腦吧，你只要說出你想寫的字，它就會出現(xiàn)在電腦屏幕上，又快又好！
學(xué)校也不會像現(xiàn)在這么小，而是非常的大。教室的四周都有屏幕，老師不用走進(jìn)教室就可以知道學(xué)生在干什么。學(xué)生們把作業(yè)本放在屏幕邊上，屏幕就可以把作業(yè)本吸進(jìn)去，給老師批改。學(xué)校的操場在空中呢！要是你有恐高癥，也不用擔(dān)心，只要你走進(jìn)去，就好象在平地上一樣呢！
這一天快快來到吧！
想像過未來的世界
大家有想像過未來的世界嗎？我來給大家講講我想象中的未來世界吧。
你正在睡覺，到時(shí)間了，一勺水會突然灑在你的臉上，把你冷醒。
當(dāng)你下床時(shí)，一個(gè)小型的電梯會把你送到洗手間；毛巾就會自動(dòng)沾水給你洗臉；牙刷和牙膏會來為你刷牙。
早飯時(shí)，小型電梯又會把你送到廚房；機(jī)器人保姆為你準(zhǔn)備的烤箱里跳出幾片美味的面包進(jìn)入你的盤子。當(dāng)然，你想吃其它的口味也行，機(jī)器人保姆絕對不會反對；吃飽了，機(jī)器人保姆會為你擦嘴。
如果你想上洗手間，小型電梯一樣會帶你去洗手間。
晚上，你如果去散步，不用路燈！天上的星星和月亮把大地照得像白天！如果星星有太多的灰塵而變暗？不用怕，“抹布”衛(wèi)星把星星擦。
如果你要去購物？很簡單，打開電腦，打開“商店”文件，在“購物”那行用點(diǎn)擊你想要的物品。送貨機(jī)器人會把貨送到家。
如果你要寫作業(yè)？沒問題！拿出小神筆，唰唰唰……作業(yè)都做好！
我想像中的未來世界功能多的說不完……只希望未來世界能有無數(shù)功能！
未來世界
我設(shè)想我的未來世界在天上。因?yàn)樘焐嫌行迈r的空氣，有廣闊的天空。發(fā)明家要是發(fā)明了機(jī)器人的話，我們洗衣服就不用那么費(fèi)勁了，人們就可以節(jié)省許多時(shí)間投入到自己的學(xué)習(xí)和工作中去。我們每天上學(xué)去的時(shí)候，就可以讓機(jī)器人開著無污染的太陽能汽車，送我們?nèi)ド蠈W(xué)，我們也不會遲到了。人們也不需要做飯了，只需輕輕按一下按鈕，想要的東西就會全部送到你面前，你可以盡情享受美味佳肴?；ú輼淠久刻於加腥藵菜?、施肥，這樣花草樹木就不會像我們地球上這么臟了。要是我們這個(gè)星球上的人很多的話，我們就可以到別的星球上去。還有，我們住的房子都是別墅而且都是不要錢的。這就是我的未來世界，我的未來世界美麗嗎？
第四篇：《世界未來》讀后感
在寒假里，我看了一本名叫《世界未來》的課外書。書里告訴我們，未來的人類面臨兩種選擇：一種是和平、友誼、科學(xué)發(fā)達(dá)的美好未來；一種是戰(zhàn)爭、死亡、面臨毀滅的未來。我被這本書深深地吸引住了。特別是書里描繪的戰(zhàn)爭場面太可怕了！合上書，我的眼前好像出現(xiàn)了一幅幅槍林彈雨、戰(zhàn)火紛飛的戰(zhàn)爭場面，一想起來我就感到害怕。
人類歷史上，已經(jīng)經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)。第一次世界大戰(zhàn)中使用了步槍、機(jī)關(guān)槍，死亡了1000多萬人。第二次世界大戰(zhàn)規(guī)模更大，幾十個(gè)國家，十幾億人們被卷入戰(zhàn)爭，戰(zhàn)火紛飛，血流成河，死亡了5000多萬人。在日本鬼子的刺刀下，中國人犧牲了近2000萬人。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前，美國在日本的兩個(gè)城市投下了原子彈，一瞬間，城市變成了廢墟，十幾萬人成了受害者。戰(zhàn)爭給人們帶來了多么大的災(zāi)難?。?/p>
那么未來的戰(zhàn)爭將是什么樣呢？現(xiàn)在科學(xué)越來越發(fā)達(dá)，戰(zhàn)爭武器也越來越先進(jìn)，有導(dǎo)彈、火箭、原子彈、氫彈、化學(xué)武器、激光武器、……想到這，頓時(shí)在我的腦海里出現(xiàn)許多悲慘、可怕的景象：人們在互相殘殺，許多人在血與火中搏斗，在槍林彈雨下生活，我們少年兒童不能上學(xué)，無家可歸，人們的尸骨到處可見。我越想越感到渾身發(fā)抖、手腳冰涼，就好像導(dǎo)彈、火箭正在我的頭頂上呼嘯飛過，原子彈的蘑菇云籠罩在地球上空，一下天空暗淡了，綠樹燒焦了，鮮花枯萎了，動(dòng)物死亡了。這時(shí)，我感到自己的整個(gè)軀體也僵直了……
戰(zhàn)爭真可怕，我們要制止戰(zhàn)爭，消滅戰(zhàn)爭。
現(xiàn)在我們生活在和平環(huán)境下，清晨我們高興地背著書包上學(xué)，假日我們和爸爸、媽媽去公園游覽，過著無憂無慮的幸福生活。我多么希望世界永無戰(zhàn)爭，人們永久過著和平幸福的生活。我想：這不僅僅是我一個(gè)少年的愿望，也是全世界少年兒童的心愿。愿全世界少年兒童團(tuán)結(jié)在一起，反對戰(zhàn)爭，保衛(wèi)世界和平。
第五篇：《世界未來》讀后感
作者姓名：吳雪妍學(xué)校：太谷縣貝露文武學(xué)校
班級：三年級10班指導(dǎo)老師：杜碧燕
聯(lián)系電話：***家庭住址：太谷縣貫家堡村
《世界未來》讀后感
在暑假里，我看了一本課外書《世界未來》。從書中我了解到，未來的人類面臨兩種選擇：一種是和平、友誼、科學(xué)發(fā)達(dá)的美好未來；一種是戰(zhàn)爭、死亡、面臨毀滅的未來。我被這本書深深地吸引住了。特別是書中描繪的戰(zhàn)爭場面太可怕了！合上書，我的眼前好像出現(xiàn)了一幅幅槍淋彈雨、戰(zhàn)火紛飛的戰(zhàn)爭場面，一想起來，我就感到心驚膽戰(zhàn)，生怕戰(zhàn)爭在我身邊發(fā)生。
人類歷史上，已經(jīng)經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)。第一次世界大戰(zhàn)中使用了步槍、機(jī)關(guān)槍，死亡了1000萬人。第二次世界大戰(zhàn)規(guī)模更大，幾十個(gè)國家，十幾億人被卷入戰(zhàn)爭，戰(zhàn)火紛飛，血流成河，死亡了5000多萬人。在日本鬼子的刺刀下，中國犧牲了近3000萬人。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前，美國在日本廣島、長崎投下了原子彈，一瞬間，城市變成了廢墟，十幾萬人成了受害者，戰(zhàn)爭給人們帶來了多么大的災(zāi)難??！
那么未來的戰(zhàn)爭將是什么樣呢？現(xiàn)在科學(xué)越來越發(fā)達(dá)，戰(zhàn)爭武器也越來越先進(jìn)，有導(dǎo)彈、火箭、原子彈、氫彈、化學(xué)武器、激光武器。想到這些，我的腦海里頓時(shí)出現(xiàn)許多悲慘、可怕的景象，人們在互相殘殺，許多人在血與火中搏斗，在槍淋彈雨下生活，我們少年兒童不能上學(xué)，無家可歸，人們的尸骨到處可見。我越想越感到渾身發(fā)抖，手腳冰涼，就好像導(dǎo)彈的蘑菇云籠罩在地球上空，一下天空黯淡了，綠樹燒焦了，鮮花枯萎了，動(dòng)物死亡了。這時(shí)，我感到自己的整個(gè)身軀也僵直了......戰(zhàn)爭真可怕，我們要制止戰(zhàn)爭，消滅戰(zhàn)爭。
現(xiàn)在我們生活在和平環(huán)境下，清晨我們高興地背著書包上學(xué)，假日我們和爸爸、媽媽去公園游玩，過著無憂無慮的幸福生活。我多么希望世界永遠(yuǎn)戰(zhàn)爭，永久興盛。我想：這不僅僅是我一個(gè)少年的愿望，也是全世界兒童的心愿。
愿全世界少年兒童團(tuán)結(jié)在一起，反對戰(zhàn)爭，保衛(wèi)世界和平。
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