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最近2010——2011年中国或外国有什么最新的科学技术要有介绍
1、仿真机器人
无论机器人从外部特征如何近似人类，如何将机器人打开，其中一堆复杂的连线则与人体内部有着天壤之别。来自欧洲的研究小组目前着眼于缩小机器人与人类之间的差别，意味着未来的机器人将赋予更多的人性化特征。他们研制的新型机器人的“骨骼”是由热塑性聚合物和促动器构成的，响应每一块肌肉和类似筋腱的线路的运动。他们的目标是建立更接近人类的机器人，能够像人类一样与所处环境作出交互反应。
2、“直接性碳燃料电池”
传统观念认为，煤是一种较脏的燃料，而同时氢燃料电池却是一种较清洁的能源。目前新一代“直接性碳燃料电池”将向传统观念发起挑战。该燃料电池并不依赖于难以生产的氢，而是通过氧气和煤粉(或者其它碳来源)之间的电化学反应获得能量。直接性碳燃料电池的优势在于该碳基础能源生产并不需要燃烧，但其效率可达到普通燃煤发电站的两倍。
美国加利福尼亚州直接性碳技术公司预计2010年将研制生物基础的10千瓦的直接性碳燃料电池原型，俄亥俄州一家名为Contained
Energy的公司希望不久应用直接性碳燃料电池为较小功率的电灯泡提供电能。最终，该公司希望生产可以建造在新型小规模发电站或者在现有发电站上添加清洁功能的模块化燃料电池。
3、“人体代谢组计划”
在过去5年里，加拿大埃德蒙顿市艾伯特大学科学家一直致力于研究“人体代谢组计划”，该计划包含了8000个天然产生的代谢物数据库(人体内参与化学反应的小分子)、1450种药物、1900种食物添加剂和在尿检和血液检测中的出现的2900种毒素。
基于这些信息，研究人员能够分析出患者体内新陈代谢的特征，从而使他们通过血液或者尿液检测查明是否患有危及生命的疾病。现今，进行这些检测需要数百万美元的仪器装置，而这些仪器仅存在在于实验研究机构。“人体代谢组计划”数据库首次发布于2007年，目前该数据库已应用于药物研制和疾病诊断等领域，能够快速、容易地进行个体健康和医学指导测试。
4、DNA折纸技术
在过去几年，美国加利福尼亚理工学院的科学家在显微镜下将DNA折叠成有趣的外型。2009年夏季，这种“DNA折纸”技术获得了新的突破，可以用于建造超小型计算机芯片。
目前，美国加利福尼亚理工学院和IBM公司研究人员协作一起研究“DNA折纸技术”，比如：他们研制出用于微芯片的三角形状的硅晶体。可使研究人员利用DNA串像锚定点一样用于微型计算机芯片元件，这些芯片直径仅有6纳米，但与当前的45纳米标准相比是显著的提高。
5、压电显示屏
长期以来科学家一直对压电材料的性质产生浓厚兴趣，这些材料可以将电能转化成为物理压力，反之亦然。但如果利用该特性建造电子显示屏，可研制出能改变形状或者质感的显示屏。
今年，这项技术有望应用于主流消费制造领域，可潜在用于制造移动手机的屏幕，当关机时屏幕能够变硬起到一定的保护作用，开机时形成一种可按电式触摸屏。
6、假肢骨整合技术
最理想的假肢设计就是像人体自然生长出来的一样，骨整合技术使得假肢能够与患者的骨骼整合在一起，这种使用金属钛与骨骼细胞结合的技术并不产生人体排斥性。目前，这种最新骨整合技术已用于小型牙齿和面部植入手术应用，研究人员目前已研制出全比例假肢。2008年，一只名叫“卡西迪”的德国牧羊犬成功地安装了骨整合假肢。2010年，美国北卡罗莱纳州立大学兽医外科医生使用骨整合技术，已对被截肢狗进行了6次假肢安装手术，现在他正考虑对北卡罗莱纳州公园一只截肢虎猫安装假肢，但目前将该技术成功地应用于人体假肢安装领域仍有很大的挑战。
7、水平钻探井
据勘测统计，美国地面英尺以下蕴藏着数万亿立方英尺的天然气资源，然而通过普通的钻探技术无法获得大多数的天然气，密集的岩石层使天然气流动非常缓慢。目前，科学家提出了解决方案——先垂直钻探至页岩床位置，然而以90度水平地页岩沉积层。
这种解决方案并不是最新的，在更高的能源价格和更好的技术下，水平钻探技术有了新的突破。2008年，美国切萨皮克能源公司研制14个水平钻探井，应用于南部海纳斯维勒页岩天然气田，预计2010年末将部署40个水平钻探井。
8、动能水力发电
传统水力发电需要建造大坝，然而大坝的建造是一项浩大工程，将改变本地的地貌和生态系统。科学家提出了一种对环境影响甚微的解决方案——动能水力发电，利用河流和潮汐的自然流动驱动水下涡轮机。自2006年开始，美国绿色动力公司便在纽约东河测试6个水下涡轮，来证实动能水力发电的潜力。2010年，绿色动力公司期望获得建造河流中建造30个水下涡轮机的审批，这些水下涡轮机可提供1兆瓦电能。目前，全球范围内类似其它的项目也将在不久后测试并投入全面运行，其中包括在世界最大潮汐落差的加拿大芬迪湾安装3个水下涡轮机。
9、纳米纱线
自1991年碳纳米管出现之后，纳米管技术被便称为技术研究领域的一项重大突破。碳纳米管在强度和导热、导电性能方面具有优异性能，它们的强度是钢材的100倍。但直到目前碳纳米管仍不具备大批量生产的能力。目前，美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司所制造的纺纱长度的纳米管已投入商业应用。近期，该公司建造完成10公里长的纳米纱线，并交付至一个大型航空制造公司。去年春季，纳米纱线成功地进行了防弹测试，该测试令美国五角大楼欣喜不已，纳米纱线比凯夫拉尔纤维更轻、更细，可用来制造新一代防弹衣。
10、超级电容
电动汽车最大的问题就是能量存储，目前的电池性能虽然有显著提升，但价格仍十分昂贵，充电速度较慢，并且使用寿命有限。科学家提出了一种解决方案——超级电容。它们所存储的能量不及电池(但至少达到了当前的技术标准)，但没有像电池所具有的缺陷。这意味着超级电容的使用寿命会更长，没有化学反应所带来的麻烦和以及电池记忆问题，却具有更大的耐用性。
多年以来，研究人员一直致力于将超级电容技术更加完美。目前，美国麻省理工学院正在研制纳米管基础的超级电容，而阿尔贡国家实验室正在开发一种混合型“超级电容”。取得最大突破的是德克萨斯州的EEStor公司，2009年4月，该公司宣布所研制的“超级电容”已通过了关键性测试。EEStor公司的合作方——加拿大ZENN汽车公司宣称，2010年“超级电容”动力汽车将问世。
德国牧羊犬书 德国牧羊犬书
德国牧羊犬品种标准德国牧羊犬的第一印象是强壮、敏捷、肌肉发达、警惕性高、充满活力。前后躯改良十分协调平衡。本犬体长要比高的、胸深的、显示有平滑曲线而非有棱角曲线外表的犬长。给人的感觉是无论在休息或运动时，看起来都健壮，不虚弱，用力恰当、敏捷而没有笨拙或运动无力的表现。理想犬带有高贵典雅的气质（很难描述，但面对它时会很明白）。第二大明显标志是性别特点，每个动物按照它们的性别显示出明显的雄性或雌性外表。德国牧羊犬的大小，比例和结构公犬理想身高是61．0～66．0厘米；母犬为55．9—61．0厘米。德国牧羊犬的长比体高稍长一些，两者理想比例为10：8．5。长度是从前胸腹板或胸骨点到骨盆后缘坐骨结节处开始测量的，最适长度比例并不是源于背部的长度，而是源于与高度相关的整体长度，这是根据从一侧观察犬的前躯长度和肩背隆与后躯长度而得到的。选购禁忌：断耳或垂耳的犬；鼻子的主要颜色不是黑色的犬；下巴突出的犬；断尾犬；白色的犬；任何企图咬鉴定者的犬。头部头高贵、整齐、轮廓清晰，强壮而不粗糙。但首要的是脑袋不纤细，并且与身体呈比例。公犬的头带有鲜明的雄性特征，母犬的头带有明显的雌性特征。表情热切、有智慧并且镇静。杏仁眼、中等大小，稍斜置，不突出，颜色是尽可能深暗。耳朵适度尖，并与头骨成比例，向前张开，当注意力集中时保持直立，理想的姿势是从前面观时两耳中线彼此平行并且垂直于地面。有断耳或悬垂耳的犬不合格。从前面观察，前额适度呈弓形，头骨倾斜，形成长的、楔形的吻部，额鼻间凹角不明显。犬的吻部长而坚硬，背线与头骨的背线平行。鼻子黑色，鼻子的主色调若不是黑色的牧羊犬一定不合格。嘴唇相当结实，下巴发育得也很坚硬。牙齿总共42颗，上牙20颗，下牙22颗，十分坚硬，上门牙的内表面与下门牙的外面像剪刀似的咬合紧密。突出的上颌或同高度的咬合均不理想，下颌突出也是缺陷。牙齐全的犬是首选优良品种。除了前臼齿，任何牙齿的缺失都是严重缺陷。德国牧羊犬的颈部，背线和躯干颈部坚强有力、轮廓鲜明，尺寸与头部成比例并且相对较长，皮肤没有松弛皱褶。当犬注意力集中或兴奋时，颈部会支持头部高高抬起；另外，尤其是在运动时，颈部会支持头部向前伸，而不是向上，但是头部稍微高于肩部。背线：犬肩隆比背部水平线高并且倾斜。背部平坦，发育强壮，没有松弛或弓背现象，并且相对较短。整个躯干结构给我们的印象是深长、坚固但不庞大。胸部：从前胸腹板开始，胸部填充完好，悬于腿间。胸深、宽，不狭窄，有足够空间容纳肺和心，并向前延伸，外观显示前胸腹板位于肩前。肋骨弹性良好，较长，既不呈桶状也不太平，并且向下延伸到达肘部的胸骨。当犬奔跑时，端正的肋骨排列使得犬的肘部来回移动自如。肋骨太圆会干扰肘部运动并且易使肘部突出；太平或太短会挤压肘部。背部肋骨排列很好，以致腰部显得相对较短。腹部较紧，不显腹大。仅在腰部的底线有点儿褶皱。腰部：从上部观看，腰部宽而强壮。从一侧观看，最后肋骨和大腿间的长度不适的犬是不理想的。臀部长并且逐渐倾斜。尾巴被毛浓密，最后椎骨至少能伸到跗关节处。尾巴位于臀部以下，看上去线条流畅，低而不高。休息时，尾巴似马刀一样有点儿弯曲地悬着。轻微的钩，有时尾巴向一侧歪，仅从一定程度上破坏了犬的外观，也是一大缺陷。当犬兴奋或运动时，尾巴举起，弯曲更明显，但是不能向前卷曲高于头部。尾巴太短或因关节僵硬而形成一簇，也是身体上的严重缺陷。做断尾术的犬一定不合格。前躯两肩胛骨长，并成倾斜角度位于一平面上，位置并不靠前。肩胛骨与前肢上臂成直角相连，两者肌肉发达。无论从哪侧观察，前肢都比较直，骨头成卵圆形而非圆形。位于飞节和蹄关节之间的骸骨强壮并且有弹性，与正中矢面成大约25。角。前肢的残留退化足趾可能消失了，但存留此趾的犬也是正常犬。犬的足短，脚趾弓形，排列紧凑，脚垫又硬又厚，指甲又黑又短。后躯从一侧观看，整个股部较宽，上下肢肌肉发达，成一接近直角的角度。股骨上部与肩胛骨平行，股骨下部与上肢平行。跖骨（跗关节与足之间）短、强壮、关节连接紧密。后肢若有退化趾应去除，前肢亦同样。被毛理想犬应为中等长度的双层体毛。外层毛应尽量密集，毛直，贴肤，有轻微波纹，如成硬毛状也是允许的。头部（包括耳内面和颜面部）、四肢和爪子被覆短毛，颈部被覆长而浓密的毛。前后四肢的腹侧面的毛有点儿长，分别能触及骸骨与跗关节。被毛柔软、柔滑，外层体毛太长，混乱，弯曲的犬都视为缺陷。颜色各种德国牧羊犬的颜色不同，大多数颜色都是容许的，其中首选的颜色应是色彩鲜艳的。颜色苍白、褪色、蓝色或肝色都会影响犬的品质。白色的犬一定不合格。德国牧羊犬是一种奔跑犬，并且其身体结构已发育得足以满足它的工作需要。总体印象：步态伸展、富有弹性、看似毫不费力、平稳而有节奏，能用最少步伐穿过最大地面距离。行走时，犬的四肢形成一大步能跨过地面最大距离。奔跑时，犬会用更大的步幅越过更大的距离，并且移动得更有力，更显得轻而易举。动作协调平衡，以至于整个步态就像是一台润滑良好的机器在平稳运转。无论是前行还是后退，脚步都紧贴地面行走。要想获得更理想的运动状态，本品种犬的肌肉、韧带必须发育良好。后躯经由背部向前推动身体，使得整个躯体轻轻提起并向前移动。后肢越过左前肢留下的印迹，踩住地面，然后跗关节屏住，上股部参与运动并与躯体成90度角，整个后肢的屏住动作随着足部紧贴地面向前平滑的移动而结束。通过这种方式使得犬跨过的距离较远。后半部的超越行为需要一后足越过前肢的足迹，而另一后足落在前肢足迹中间，这种行为并非缺陷，除非犬的移动是斜向一边的，并且动物的身体已偏离了正常线。运动：典型平滑、流畅的步伐需要背部保持稳固，力量大。后躯的整个作用力经过腰、背、肩隆传给前躯。全速奔跑时，背部必须保持稳固、水平，不应摇摆，不应猛冲或身体成弓形。背线不平、肩隆低于臀部都会影响犬的品质。为了弥补后躯驱动的向前运动，肩部必须尽量舒展。两前肢也应贴近地面大步伸出，并与后躯的运动相协调。奔跑时，为了保持平衡，犬并不循着宽宽的两条平行线前进，而是将爪子朝向身体的中线方向。足迹非常接近但并不冲突或交叉。从前面观看，两前肢的运行从肩关节到脚垫成一直线。从后面观看，两后肢的运行从髋关节到脚垫也成一直线。不管是从前面观看、后面观看还是从侧面观看，步态的缺陷都被认为会严重影响德国牧羊犬的品质。
德国牧羊犬品种
德国牧羊犬品种标准德国牧羊犬的第一印象是强壮、敏捷、肌肉发达、警惕性高、充满活力。前后躯改良十分协调平衡。本犬体长要比高的、胸深的、显示有平滑曲线而非有棱角曲线外表的犬长。给人的感觉是无论在休息或运动时，看起来都健壮，不虚弱，用力恰当、敏捷而没有笨拙或运动无力的表现。理想犬带有高贵典雅的气质（很难描述，但面对它时会很明白）。第二大明显标志是性别特点，每个动物按照它们的性别显示出明显的雄性或雌性外表。德国牧羊犬的大小，比例和结构公犬理想身高是61．0～66．0厘米；母犬为55．9—61．0厘米。德国牧羊犬的长比体高稍长一些，两者理想比例为10：8．5。长度是从前胸腹板或胸骨点到骨盆后缘坐骨结节处开始测量的，最适长度比例并不是源于背部的长度，而是源于与高度相关的整体长度，这是根据从一侧观察犬的前躯长度和肩背隆与后躯长度而得到的。选购禁忌：断耳或垂耳的犬；鼻子的主要颜色不是黑色的犬；下巴突出的犬；断尾犬；白色的犬；任何企图咬鉴定者的犬。头部头高贵、整齐、轮廓清晰，强壮而不粗糙。但首要的是脑袋不纤细，并且与身体呈比例。公犬的头带有鲜明的雄性特征，母犬的头带有明显的雌性特征。表情热切、有智慧并且镇静。杏仁眼、中等大小，稍斜置，不突出，颜色是尽可能深暗。耳朵适度尖，并与头骨成比例，向前张开，当注意力集中时保持直立，理想的姿势是从前面观时两耳中线彼此平行并且垂直于地面。有断耳或悬垂耳的犬不合格。从前面观察，前额适度呈弓形，头骨倾斜，形成长的、楔形的吻部，额鼻间凹角不明显。犬的吻部长而坚硬，背线与头骨的背线平行。鼻子黑色，鼻子的主色调若不是黑色的牧羊犬一定不合格。嘴唇相当结实，下巴发育得也很坚硬。牙齿总共42颗，上牙20颗，下牙22颗，十分坚硬，上门牙的内表面与下门牙的外面像剪刀似的咬合紧密。突出的上颌或同高度的咬合均不理想，下颌突出也是缺陷。牙齐全的犬是首选优良品种。除了前臼齿，任何牙齿的缺失都是严重缺陷。德国牧羊犬的颈部，背线和躯干颈部坚强有力、轮廓鲜明，尺寸与头部成比例并且相对较长，皮肤没有松弛皱褶。当犬注意力集中或兴奋时，颈部会支持头部高高抬起；另外，尤其是在运动时，颈部会支持头部向前伸，而不是向上，但是头部稍微高于肩部。背线：犬肩隆比背部水平线高并且倾斜。背部平坦，发育强壮，没有松弛或弓背现象，并且相对较短。整个躯干结构给我们的印象是深长、坚固但不庞大。胸部：从前胸腹板开始，胸部填充完好，悬于腿间。胸深、宽，不狭窄，有足够空间容纳肺和心，并向前延伸，外观显示前胸腹板位于肩前。肋骨弹性良好，较长，既不呈桶状也不太平，并且向下延伸到达肘部的胸骨。当犬奔跑时，端正的肋骨排列使得犬的肘部来回移动自如。肋骨太圆会干扰肘部运动并且易使肘部突出；太平或太短会挤压肘部。背部肋骨排列很好，以致腰部显得相对较短。腹部较紧，不显腹大。仅在腰部的底线有点儿褶皱。腰部：从上部观看，腰部宽而强壮。从一侧观看，最后肋骨和大腿间的长度不适的犬是不理想的。臀部长并且逐渐倾斜。尾巴被毛浓密，最后椎骨至少能伸到跗关节处。尾巴位于臀部以下，看上去线条流畅，低而不高。休息时，尾巴似马刀一样有点儿弯曲地悬着。轻微的钩，有时尾巴向一侧歪，仅从一定程度上破坏了犬的外观，也是一大缺陷。当犬兴奋或运动时，尾巴举起，弯曲更明显，但是不能向前卷曲高于头部。尾巴太短或因关节僵硬而形成一簇，也是身体上的严重缺陷。做断尾术的犬一定不合格。前躯两肩胛骨长，并成倾斜角度位于一平面上，位置并不靠前。肩胛骨与前肢上臂成直角相连，两者肌肉发达。无论从哪侧观察，前肢都比较直，骨头成卵圆形而非圆形。位于飞节和蹄关节之间的骸骨强壮并且有弹性，与正中矢面成大约25。角。前肢的残留退化足趾可能消失了，但存留此趾的犬也是正常犬。犬的足短，脚趾弓形，排列紧凑，脚垫又硬又厚，指甲又黑又短。后躯从一侧观看，整个股部较宽，上下肢肌肉发达，成一接近直角的角度。股骨上部与肩胛骨平行，股骨下部与上肢平行。跖骨（跗关节与足之间）短、强壮、关节连接紧密。后肢若有退化趾应去除，前肢亦同样。被毛理想犬应为中等长度的双层体毛。外层毛应尽量密集，毛直，贴肤，有轻微波纹，如成硬毛状也是允许的。头部（包括耳内面和颜面部）、四肢和爪子被覆短毛，颈部被覆长而浓密的毛。前后四肢的腹侧面的毛有点儿长，分别能触及骸骨与跗关节。被毛柔软、柔滑，外层体毛太长，混乱，弯曲的犬都视为缺陷。颜色各种德国牧羊犬的颜色不同，大多数颜色都是容许的，其中首选的颜色应是色彩鲜艳的。颜色苍白、褪色、蓝色或肝色都会影响犬的品质。白色的犬一定不合格。德国牧羊犬是一种奔跑犬，并且其身体结构已发育得足以满足它的工作需要。总体印象：步态伸展、富有弹性、看似毫不费力、平稳而有节奏，能用最少步伐穿过最大地面距离。行走时，犬的四肢形成一大步能跨过地面最大距离。奔跑时，犬会用更大的步幅越过更大的距离，并且移动得更有力，更显得轻而易举。动作协调平衡，以至于整个步态就像是一台润滑良好的机器在平稳运转。无论是前行还是后退，脚步都紧贴地面行走。要想获得更理想的运动状态，本品种犬的肌肉、韧带必须发育良好。后躯经由背部向前推动身体，使得整个躯体轻轻提起并向前移动。后肢越过左前肢留下的印迹，踩住地面，然后跗关节屏住，上股部参与运动并与躯体成90度角，整个后肢的屏住动作随着足部紧贴地面向前平滑的移动而结束。通过这种方式使得犬跨过的距离较远。后半部的超越行为需要一后足越过前肢的足迹，而另一后足落在前肢足迹中间，这种行为并非缺陷，除非犬的移动是斜向一边的，并且动物的身体已偏离了正常线。运动：典型平滑、流畅的步伐需要背部保持稳固，力量大。后躯的整个作用力经过腰、背、肩隆传给前躯。全速奔跑时，背部必须保持稳固、水平，不应摇摆，不应猛冲或身体成弓形。背线不平、肩隆低于臀部都会影响犬的品质。为了弥补后躯驱动的向前运动，肩部必须尽量舒展。两前肢也应贴近地面大步伸出，并与后躯的运动相协调。奔跑时，为了保持平衡，犬并不循着宽宽的两条平行线前进，而是将爪子朝向身体的中线方向。足迹非常接近但并不冲突或交叉。从前面观看，两前肢的运行从肩关节到脚垫成一直线。从后面观看，两后肢的运行从髋关节到脚垫也成一直线。不管是从前面观看、后面观看还是从侧面观看，步态的缺陷都被认为会严重影响德国牧羊犬的品质。
通过本单元的学习你对机器人应该有了初步的了解请你结合现有的知识
1、仿真机器人 无论机器人从外部特征如何近似人类，如何将机器人打开，其中一堆复杂的连线则与人体内部有着天壤之别。来自欧洲的研究小组目前着眼于缩小机器人与人类之间的差别，意味着未来的机器人将赋予更多的人性化特征。他们研制的新型机器人的“骨骼”是由热塑性聚合物和促动器构成的，响应每一块肌肉和类似筋腱的线路的运动。他们的目标是建立更接近人类的机器人，能够像人类一样与所处环境作出交互反应。 2、“直接性碳燃料电池” 传统观念认为，煤是一种较脏的燃料，而同时氢燃料电池却是一种较清洁的能源。目前新一代“直接性碳燃料电池”将向传统观念发起挑战。该燃料电池并不依赖于难以生产的氢，而是通过氧气和煤粉(或者其它碳来源)之间的电化学反应获得能量。直接性碳燃料电池的优势在于该碳基础能源生产并不需要燃烧，但其效率可达到普通燃煤发电站的两倍。 美国加利福尼亚州直接性碳技术公司预计2010年将研制生物基础的10千瓦的直接性碳燃料电池原型，俄亥俄州一家名为Contained Energy的公司希望不久应用直接性碳燃料电池为较小功率的电灯泡提供电能。最终，该公司希望生产可以建造在新型小规模发电站或者在现有发电站上添加清洁功能的模块化燃料电池。 3、“人体代谢组计划” 在过去5年里，加拿大埃德蒙顿市艾伯特大学科学家一直致力于研究“人体代谢组计划”，该计划包含了8000个天然产生的代谢物数据库(人体内参与化学反应的小分子)、1450种药物、1900种食物添加剂和在尿检和血液检测中的出现的2900种毒素。 基于这些信息，研究人员能够分析出患者体内新陈代谢的特征，从而使他们通过血液或者尿液检测查明是否患有危及生命的疾病。现今，进行这些检测需要数百万美元的仪器装置，而这些仪器仅存在在于实验研究机构。“人体代谢组计划”数据库首次发布于2007年，目前该数据库已应用于药物研制和疾病诊断等领域，能够快速、容易地进行个体健康和医学指导测试。 4、DNA折纸技术 在过去几年，美国加利福尼亚理工学院的科学家在显微镜下将DNA折叠成有趣的外型。2009年夏季，这种“DNA折纸”技术获得了新的突破，可以用于建造超小型计算机芯片。 目前，美国加利福尼亚理工学院和IBM公司研究人员协作一起研究“DNA折纸技术”，比如：他们研制出用于微芯片的三角形状的硅晶体。可使研究人员利用DNA串像锚定点一样用于微型计算机芯片元件，这些芯片直径仅有6纳米，但与当前的45纳米标准相比是显著的提高。 5、压电显示屏 长期以来科学家一直对压电材料的性质产生浓厚兴趣，这些材料可以将电能转化成为物理压力，反之亦然。但如果利用该特性建造电子显示屏，可研制出能改变形状或者质感的显示屏。 今年，这项技术有望应用于主流消费制造领域，可潜在用于制造移动手机的屏幕，当关机时屏幕能够变硬起到一定的保护作用，开机时形成一种可按电式触摸屏。 6、假肢骨整合技术 最理想的假肢设计就是像人体自然生长出来的一样，骨整合技术使得假肢能够与患者的骨骼整合在一起，这种使用金属钛与骨骼细胞结合的技术并不产生人体排斥性。目前，这种最新骨整合技术已用于小型牙齿和面部植入手术应用，研究人员目前已研制出全比例假肢。2008年，一只名叫“卡西迪”的德国牧羊犬成功地安装了骨整合假肢。2010年，美国北卡罗莱纳州立大学兽医外科医生使用骨整合技术，已对被截肢狗进行了6次假肢安装手术，现在他正考虑对北卡罗莱纳州公园一只截肢虎猫安装假肢，但目前将该技术成功地应用于人体假肢安装领域仍有很大的挑战。 7、水平钻探井 据勘测统计，美国地面英尺以下蕴藏着数万亿立方英尺的天然气资源，然而通过普通的钻探技术无法获得大多数的天然气，密集的岩石层使天然气流动非常缓慢。目前，科学家提出了解决方案——先垂直钻探至页岩床位置，然而以90度水平地页岩沉积层。 这种解决方案并不是最新的，在更高的能源价格和更好的技术下，水平钻探技术有了新的突破。2008年，美国切萨皮克能源公司研制14个水平钻探井，应用于南部海纳斯维勒页岩天然气田，预计2010年末将部署40个水平钻探井。 8、动能水力发电 传统水力发电需要建造大坝，然而大坝的建造是一项浩大工程，将改变本地的地貌和生态系统。科学家提出了一种对环境影响甚微的解决方案——动能水力发电，利用河流和潮汐的自然流动驱动水下涡轮机。自2006年开始，美国绿色动力公司便在纽约东河测试6个水下涡轮，来证实动能水力发电的潜力。2010年，绿色动力公司期望获得建造河流中建造30个水下涡轮机的审批，这些水下涡轮机可提供1兆瓦电能。目前，全球范围内类似其它的项目也将在不久后测试并投入全面运行，其中包括在世界最大潮汐落差的加拿大芬迪湾安装3个水下涡轮机。 9、纳米纱线 自1991年碳纳米管出现之后，纳米管技术被便称为技术研究领域的一项重大突破。碳纳米管在强度和导热、导电性能方面具有优异性能，它们的强度是钢材的100倍。但直到目前碳纳米管仍不具备大批量生产的能力。目前，美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司所制造的纺纱长度的纳米管已投入商业应用。近期，该公司建造完成10公里长的纳米纱线，并交付至一个大型航空制造公司。去年春季，纳米纱线成功地进行了防弹测试，该测试令美国五角大楼欣喜不已，纳米纱线比凯夫拉尔纤维更轻、更细，可用来制造新一代防弹衣。 10、超级电容 电动汽车最大的问题就是能量存储，目前的电池性能虽然有显著提升，但价格仍十分昂贵，充电速度较慢，并且使用寿命有限。科学家提出了一种解决方案——超级电容。它们所存储的能量不及电池(但至少达到了当前的技术标准)，但没有像电池所具有的缺陷。这意味着超级电容的使用寿命会更长，没有化学反应所带来的麻烦和以及电池记忆问题，却具有更大的耐用性。 多年以来，研究人员一直致力于将超级电容技术更加完美。目前，美国麻省理工学院正在研制纳米管基础的超级电容，而阿尔贡国家实验室正在开发一种混合型“超级电容”。取得最大突破的是德克萨斯州的EEStor公司，2009年4月，该公司宣布所研制的“超级电容”已通过了关键性测试。EEStor公司的合作方——加拿大ZENN汽车公司宣称，2010年“超级电容”动力汽车将问世。
哪些技术未来值得关注
随着科学技术的不断发展，从DNA“折纸术”到骨整合技术，一系列“大想法”受以媒体越来越多的关注，未来我们将有机会触摸压电显示器，也有机会购买自己的第一辆超级电容动力汽车。
1.仿人机器人 不管机器人在外表上与人类如何相似，一旦揭去它们的外衣，你所能看到的不过是一堆堆杂乱的电线，与我们的体内环境毫无相似之处可言。欧洲的一组
科学家正致力于缩小机器人与人类之间的这种差距。他们研制的防人机器人原型能够高度模拟人类的身体结构。在这种仿人机器人体内，有一副由热塑性聚合物打造
的骨架，与每一块肌肉相对应的传动装置以及类似肌腱的线路。欧洲科学家的目标是研制出与人类更为接近的机器人，能够像人类一样与环境发生相互作用并作出反应。
2.直接碳燃料电池
传统观点认为，煤炭是一种破坏环境的“肮脏”能源，而氢燃料电池则是一种清洁能源，但新一代直接碳燃料电池却向这一传统观点发出挑战。这种燃料电池并不是借助难于获得的氢，而是通过氧与煤粉(或者生物量等其他碳源)之间的电气化学反应产生能量。
直接碳燃料电池的优势在于，碳基能源生产并不需要燃烧，效率可达到传统煤电站的两倍左右。据美国加利福尼亚州的直接碳技术公司预计，他们可在
2010年研制出一个使用生物量并且装机容量达到10千瓦的原型。俄亥俄州的Contained
Energy公司则希望在不久后利用这项技术为小型灯泡供电。两家公司的最终目标都是研制出模块式直接碳燃料电池，通过组装建造一种新型小规模发电站或者
为现有发现站增加清洁能源发电装机容量。 3.代谢组学
过去5年时间里，加拿大埃得蒙顿的阿尔伯特大学的科学家一直致力于“人体代谢组项目”的研究。这个项目具体是指一个数据库，包含8000个天然
产生的代谢物(人体内参与化学反应的小分子)、1450种药物、1900种食品添加剂以及2900种在血检和尿检中发现的毒素。利用这些信息，研究人员可
以对患者的代谢组学特征进行分析，允许他们通过血液或者尿液检测得知患者是否喜欢吃巧克力或者患上危及生命的疾病可能性。
目前，进行这些检测需要借助价值数百万美元的设备，而这些设备通常只有研究实验室才有。人体代谢组项目的数据库于2007年第一次对外公布，现已得到商业应用，用于进行药物研发和疾病诊断，让快速而便利地进行个体健康状况检测和提供医学指导成为一种可能。
“折纸术”打造微型电脑芯片 过去几年来，美国加利福尼亚州理工学院的科学家一直将显微镜下才可观察到的DNA串折叠成各种有趣的形状，也就是所谓的DNA“折纸”。
2009年夏季取得的一项研究突破显示，折叠的DNA串可用于制造超小型电脑芯片。在此之后，加州理工学院的科学家便与IBM的研究人员合作，共同致力于
DNA“折纸术”研究。根据他们的研究，三角形等特定形状的DNA串能够像硅片一样在微芯片制造中扮演重要角色。DNA串可以充当一个锚定点，用于锚定微
小的电脑芯片组件。这些芯片组件最小只有6纳米，与当前的45纳米这一标准相比可谓是一项巨大进步。 5.压电显示器
科学家长久以来就已了解天然产生的压电材料的属性，即可以将电能转化成物理性应力，反之亦然。如果将这种特性应用到电子显示器上，便可研制出能
够改变形状的显示器。2010年，这项技术有望应用到主流消费品制造领域，让移动设备拥有非比寻常的显示屏。关机时，屏幕可以变硬从而起到保护作用；开机
时，屏幕又会变软，形成一个可按压的触摸屏。 6.骨整合技术
最理想的假肢在活动时能够像人体自然生长出的肢体一样。骨整合技术的目标就是将假肢与患者的骨骼完美结合在一起，充分利用骨细胞与钛相容而不是
排斥这一优势。目前，这项技术已经应用到小型牙齿和面部植入手术。研究人员正加紧研究，希望这项技术能够在安装假肢方面得到应用。
2008年，德国牧羊犬“卡西迪”(Cassidy)接受了一次成功的假肢(左腿)植入手术。美国北卡罗莱纳州大学的兽医外科医生计划在
2010年利用骨整合技术再为截肢狗实施6次假腿植入手术。现在，他们正考虑对北卡罗莱纳州公园的一只虎猫实施这种手术。但与动物相比，将这项技术应用到
人类肢体上势必面临更为巨大的挑战。 7.水平钻探技术
在美国地下1.1万英尺(约合3352米)的页岩层内蕴藏着数万亿立方英尺天然气。由于密集的岩石导致天然气流动异常缓慢，大部分天然气根本无
法借助普通钻井钻取。解决之道是：首先垂直向下钻进岩层，而后逐渐进行90度水平转弯，穿过页岩天然气藏。这并不是一个新鲜的想法，但在更高的能源价格以
及更先进的技术促使下，能源公司突然之间开始聚焦这项技术。2008年，美国切萨皮克能源公司在南部海纳斯维勒页岩天然气田部署了14个水平钻井。根据他
们的预计，水平钻井数量有望在2010年年末增至40个。 8.动能水力发电
传统的水力发电需要建大坝，而建造水坝往往是一项规模庞大的工程学项目，将改变当地的地貌和生态系统。动能水力发电是一个对环境影响较小的解决
之道，利用河流与潮汐的自然流动驱动水下涡轮发电。自2006年以来，美国Verdant
Power公司便一直在纽约的东河(位于罗斯福岛东部)测试6个水下涡轮，以证明这项技术拥有发展潜力。这家公司希望在2010年获得批准，在东河部署
30个大型水下涡轮，为美国电网输送1兆瓦特电力。全球其他类似项目也将在不久后完成测试并开始投入全面运转，其中包括在世界上潮差最大的加拿大芬迪湾安
装的3个水下涡轮。 9.纳米纱线
自1991年问世以来，人们便一直用“伟大”二字形容碳纳米管。碳纳米管之所以拥有吸引力应归功于它们的强度(可达到钢铁的100倍)和出色的
导热导电性能。但直到现在，我们仍没有大批量生产碳纳米管的能力。所幸的是，事情正发生改变。美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司正将纳米管织成纱
线并在商业上得到应用。最近，这家公司将长度超过6英里(约合10公里)的纳米纱线交付给一家大型航空公司。2009年春季，纳米纱线进行了一次成功的防
弹测试，令五角大楼兴奋不已。由于比凯夫拉尔纤维(纤维B)更轻更细，纳米纱线可用于制造下一代防弹衣。
10.超级电容 发展电动汽车面临的最大挑战就是如何储存能量。电池性能虽然大幅度提高，但价格仍较为昂贵，充电速度也较慢同时使用寿命较短。超级电容可能成为
一种解决之道，虽然所含电量不及电池(至少当前的超级电容技术如此)，但它们没有与电池一样的任何缺陷。也就是说，超级电容寿命更长，没有化学反应产生的
污染和电池记忆问题，同时还具有更大的耐用性。
多年来，研究人员就一心要让汽车超级电容技术趋于完美。目前，美国麻省理工学院正在研究基于纳米管的超级电容，阿贡国家实验室则在探索采用电池
-超级电容混合动力的可行性。相比之下，德克萨斯州公司EEStor在这条道路上的步伐迈得更快一些。这家公司在4月宣布其钛酸钡设计已经通过关键测试。
虽然EEStor宣布的消息引发质疑，但他们的合作伙伴、加拿大ZENN汽车公司已开始展开宣传大战，宣称超级电容动力汽车将于2010年问世。
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