改变人类生活的十项技术

4、分形模型
天才的数学技巧是越来越实用的计算机模型和仿真的基础。如今，数学研究即将带来数学家所希望的双重好处：一方面，能帮助科学家揭开许多神秘现象的谜底，另一方面，创造使产品设计和生产发生变革的新型模拟系统。这些可能都得依靠分形，这种褶皱线条无论如何被放大，看上去都一样。“分形”是数学家用来描述在任何范围都不断重复的图案———例如，蕨类植物叶子上的刺可能是蕨本身的微型翻版——的术语。
最新研究表明，这样不断重复的图案在自然界可能比从前人们想象得更为普遍。如果新的认识可以被分形算法证实，那么科学将得到无与伦比的新力量。这些相同的基本规则可以被“无限放大”，帮助科学家更好地理解大范围的体系，比如，经海面反射的阳光模式对气候的影响。他们将可以估计因特网或有形高速公路上的交通流。相反，对这些规则的“无限缩小”可以使其应用于微观世界，例如，描述分子的行为。
5、地外生产
在距离地球220英里高空遨游的国际空间站不仅仅是一处蔚为壮观的景象，它也使科学家有机会在几乎没有重力的环境下进行研究。研究结果可能是从新植物品种到重要的新型合成材料的任何东西。重力原来是一种普遍存在的、作用很强的力，它掩盖了许多有趣的物理性质，其中包括一些与燃烧相关的性质。在国际空间站上，物体的重力是在地球上的百万分之一，热气不向上升，所以火焰是稳定的球形———因此就更容易研究。这种火焰可以用来生产新型“燃烧合成”材料。类似的一种材料是可以作为人造骨骼的陶瓷。制造这种材料要混合并燃烧粉末，而在微重力环境中制造的这种材料要比在地球上制造的更均匀。
研究人员还发现，玫瑰就是玫瑰———除非它长在太空里。1998年，一朵由航天飞机送到空间站的玫瑰的香味与地球上生长的不一样。这种“天香”后来在地球上被合成了，如今已经被用在香水商品中。
6、纳米技术
只需再过15或20年，传统的晶体管和电路体积将小到不能再小的地步，使目前计算领域的发展终止。但是，有一种革命性的技术蓄势待发：纳米技术。其思想是用单个原子或分子建造非常微小的装置，主要是利用引导微观粒子进行自我组合的高超技巧。在这个微观世界里，奇怪的量子力学定理引发了奇特的现象，比如，电子神奇地穿过绝缘屏蔽。类似怪现象会给传统的小型计算机带来灾难，但是，却可以用于全新的计算或其他工作。
幻想家开始深入研究一些分子的特性，比如，巴基球，它是由互相连接的碳原子组成的。科学家正在研制用单个原子制成的电线和依靠一个个的电子运动来工作的装置，这是建造指甲大小的超级计算机，或者可以储存所有人类知识的衬衣纽扣大小的存储器的初步工作。
在医学方面，纳米粒子正被用于探测细胞的运行机制。最终，纳米探测器可以发现甚至修理一个个分子上出现的小故障，通过开关基因来抵御疾病。（中）