| IT 生命科学和纳米三大科技影响人类生活 |
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| 新华网 新华网 2002-03-30 |
世界科技浪潮波涛汹涌，一个个新进展、新突破令人目不暇接。目前，众多的国家和地区在科技前沿展开竞争，竞争热点领域则是信息通信技术、生命科学和纳米科技三大领域。
其中，信息通信技术被认为是当前最关键的技术，在21世纪上半叶仍将起主导作用。此外，生命科学将对人民健康、财富创造和环境质量产生重大影响，将为人类生命护航；纳米科技作为未来的启动技术，将为人类生活提速，一个全新的宽广视野将由此展开。刚刚过去的一年，也是这三大领域取得新进展的一年。
生命科学潜力无限
近一年半以来，破译生命密码的人类基因组计划日渐进入尾声，随之而来的以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕，人类进一步迈向对自身的深入了解。
人类基因组计划的顺利进行为后基因组时代的研究奠定了坚实的基础。2000年6月26日，参与人类基因组计划的中国、美国、德国、日本、法国、英国等六国科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。人类基因组工作草图涵盖了人类基因组97％以上的信息，标志着科学家基本完成了人类基因组测序计划。2001年2月12日，上述六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。科学家认为，“人类基因组计划”是继“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划之后自然科学史上的第三大计划。
如今，世界上多家制药公司和生物技术公司正在后基因组时代的研究中展开竞争。但是，目前测定蛋白质的技术还远远落后于破译基因组的工具。据估计，人体内可能有几十万种蛋白质，大概需要10年时间进行识别。
人类基因组研究的发展还将促进生命科学与信息科学等相结合，带动一批新兴高技术产业的发展。据预测，在未来10至20年里，基因组研究重点将进入确定基因结构与功能等应用研究阶段，生命科学因此将迎来新的大发展。
去年7月2日，世界第一颗全植入人造心脏开始起跳。这一天，生命垂危的心脏病患者罗伯特.图斯在美国肯塔基州被成功植入了一颗与体外彻底隔绝、能够自主运行的人造心脏。这一新型的人造心脏被命名为“阿比奥科”(A bio-Cor)。
尽管这名接受移植的59岁患者在手术两天后出现肾衰竭、糖尿病等病症，并于2001年11月30日因慢性疾病引起腹腔出血而死亡，但这历史上第一颗被完整植入人体、无须与外界进行管线联接的完全意义上的人造心脏运行了将近5个月。这次手术被认为是自20世纪80年代以来人工心脏技术中的一大飞跃，是人造心脏移植手术发明近20年来具有划时代意义的巨大进步。
纳米技术挑战极限
晶体管是当今计算机的基本元素。Intel的创始人之一戈登.摩尔于1965年预言，到2010年，一个芯片上晶体管的数量将超过10亿。科学界中绝大多数人都认为，传统的硅芯片技术将在未来的10至15年内达到物理极限，到那时硅不可能再缩小。那么用什么来取代硅晶体管呢？纳米晶体管是取代硅晶体管的首选。
去年10月18日，美国朗讯科技公司的贝尔实验室宣布，用一个单一的有机分子制造出了世界上最小的晶体管，针尖般大小的尺寸上可以容纳1000万个这种晶体管。这种晶体管被称为“纳米晶体管”，因为它们的大小接近1纳米，即十亿分之一米。纳米晶体管的问世对芯片产业具有革命性的意义，表明科学家在超越晶体管技术障碍方面迈出了新的一步。
纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，去制造具有特殊功能的产品。其应用主要在纳米材料和纳米器件两方面，而对人类社会生活及生产方式产生最深刻且广泛影响的将是后者。纳米器件的研制和应用水平是进入纳米时代的重要标志。
去年，纳米器件在多个领域都取得了突破。2月，以北威州纳米研究联合会和埃森大学为首的多家德国科研机构，在利用单个电子作为纳米电路开关的研究中取得进展。在普通的硅芯片半导体电路中，微晶体二极管通过电路的接通和断开代表二进制中的“1”和“0”，实现这样一个过程大约需要10万个电子。而德国科学家在研究中发现，由55个金原子在平面分布形成的所谓“纳米簇”可以达到同样的功能，而且实现电路的接通和断开只需要一个电子。科学家称，这一研究可能为芯片业带来突破。
作为被美国《商业周刊》列出的本世纪最有可能取得突破的3项技术领域之一(另两项是生物技术和从外星球获得能源)，纳米科技必将在广泛的领域极大地影响人类的生产和生活方式。
高精尖科技从梦想走入实际
量子技术的突破性进展出现在去年12月20日，美国IBM公司宣布该公司的阿尔美登研究所成功地进行了量子计算机的复杂运算。IBM的科学家将专门设计的多个分子放在试管内作为7个量子bit(比特)的量子计算机进行“绍氏算法”运算，结果准确地确认出整数15的因数为3和5。
尽管目前量子计算机的研究仍处于实验室阶段，但不可否认终有一天它必然会取代传统计算机走入寻常百姓家。据专家预见，在不远的将来，会出现一种工业，可以将量子计算设备嵌入到任何东西当中去，不必再像现在这样将一台个人电脑放在桌上，也许到那时桌子本身就是一台计算机，汽车轮胎可以计算速度和闸动力，医生可以将量子微型计算机插入到人体血液中以杀死肿瘤细胞……尽管现在这些还只是科学幻想中的故事，但大多数专家相信在2020年以后，这些领域的发展将非常迅速。
世界超导界刚走过不平凡的一年。从去年初日本科学家发现二硼化镁新超导体,到年末美国科学家发现在室温条件下可工作的超导体,在超导基础理论研究和超导材料的开发和应用方面,均取得可观进展。可以预料,正像光纤的发明催生出崭新的信息时代,高温超导材料也必将带来电力工业史上划时代的革命。
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