忝 拳黎赫截拣
。张元国
人类科技发展正处于巅峰时期，各
种先进技术可谓日新月异。未来又有哪
些令我们意想不到的新科技呢？谁也难
以说清楚，但结果肯定会大大超出我们
的想象。
时问旅行
在一些科幻作品里，我们常见到时
间机器或时间隧道等。通过它们，人们
可以回到已逝的古代或进入遥远的未
来社会。 时间机器理论以美国吉普・索恩提 出的“虫洞机器”理论最为著名。“虫 洞”，就是连接宇宙遥远区域问的时空 细管，因为它犹如虫在水果中打出的隧 道那样而得名。 索恩设想，在地球与织女星附近有 可能存在一条穿越空间的捷径，这条捷 径就是虫洞。如果宇宙飞船穿越虫洞， 就会发现原来可望而不可及的遥远的 织女星就在眼前。如果穿越不了虫洞， 宇宙飞船就回到了过去的世界。 理论上，虫洞内的空洞是极身小、 极狭窄的通道，且被扭曲得极不自然， 因此无法使它保持畅通，即使能开通， 也只是一瞬间。一个虫洞要成为可穿越 虫洞，其半径必须远远大于一光年。对 此，索恩设想用频繁发生的量子时空起 伏将普朗克尺寸的虫洞扩大到人或飞 船能够通过。所谓普朗克尺寸是按量子 力学上考虑的最小长度，约１Ｏ～３３厘 米；其次，用不上虫洞蜕变的所谓高热 质物质使之稳定。 发明与明新Ｉ？ 瓣 罄 Ｉ ◎ 物理学家霍金认为，时问是线性 的，只能向前、不能向后的特性是不容 破坏的。不论用什么样的事物制造时间 机器，终不会成功。时间机器不过是终 极幻想了。而索恩则认为：“在物理学深 刻认识量子引力理论之前，我们谁也不 能下结论。” 延长寿命 人体一生中，细胞大约分裂５０次 就停止。随着细胞分裂次数的增加，染
色体其他部分的基因也会发生变化，细 胞的功能也会随之降低，即我们所说的 “细胞老化”。 但并不是一切分裂细胞以同样的 速度老化。在骨髓或肝脏起到细胞贮存 作用的肝细胞的老化就极缓慢，而生殖 细胞完全不老化。癌细胞更具有无限反 复分裂的性质。科学家发现，在这些细 胞里有一种端粒酶，它是一种具有再延 伸端粒作用的酶，能够重新拧紧分裂时 钟的发条。 端粒酶结构示意图 若能让身体里的所有细胞都具有 端粒酶，不就能够延长细胞的寿命了 吗？科学家在试管内将端粒酶基因的 一部分引入细胞，细胞的确能无限分 裂，且不会出现细胞功能性障碍或癌 变等。这个结果显示，使细胞长生不老 还是可能的。同样的操作在人体进行， 科学家发现，将端粒酶基因的一部分 引入细胞，能预防动脉硬化或心脏病 等疾病。 但是，在通常状态下，一切分裂细 胞存在端粒酶基因的开关，总是置于
“断开”状态。美国密歇根大学的教授从
正常造血细胞对循环体内的淋巴激活
素做出的反应中发现，端粒酶基因有将
这种基因置于开或关的激素信息。
若能明了其中结构，将一切分裂细
胞的端粒酶基因置于“接通”的状态，或
开发细胞分裂的阻化剂，人类就能阻止
细胞老化，根治癌症，１２０岁的人类寿命
界限或许将会被突破并延伸到几百岁。
控制地震 ．
地震是由于地幔做对流运动，对地
壳产生压力，从而破坏了地壳表面的脆
弱岩石而形成的。即使再过多个千年，
人类的智慧也无法制止地幔的对流。但
控制地震发生，还是有可能的。
地震每级间的能量之差为３０多
倍。想要代替８级地震的破坏力，可以
在时间上分散为引起６级地震千次左
右。如果分散为４级地震，则必须引起
上百万次才行。如果能将可能发生的大
地震分解为级别小的地震，那样就不会
出现类似汶川大地震和海地地震所造
成的惨重伤亡和损失。
人们还可以在不致危及人类生命 的地方制造断层，诱发小地震从而消灭 大地震。据报道，俄国正采用巨大装置 引发小地震、以消灭大地震的研究。他 们应用贮存石油的地层，在地下有意制 造许多微小裂纹，成功地提高了石油的 抽出率。另外，控制地下的水流，也能够 影响地壳变化，制造小地震，避免大地 震。 如何控制大地震的发生？关键在于 影响地壳的性质。构造地壳的岩石有 “结构敏感性”，即对于物理条件的微小 变化，岩石的微结构会发生大的变化。 例如，只要稍微改变粘土含水量， 粘土的硬度就会有很大变化。据此，人 们通过向地下岩石注入含表面活性剂 的水，并通电流等操作，使地壳的强度、 形变以及地下水的流动发生变化。用这 些方法改变地壳的物理状态，从而消除 作用地地壳的巨大应力，或将应力一点 一点地释放掉，不让它积累。 当然，控制地震，还应该精密监视 整个地壳运动状态的变化，一边预测， 一边不断地调整控制的方法，从而减少 对毗邻板块的影响。 终极计算机 现在的计算机每秒能进行几亿次 甚至千万亿次的加法计算，其机制均已 达到极限。所谓终极计算机，其处理速 度必须是目前计算机运算速度的百万 倍以上才行。 为此，计算机研究人员正在研究用 光代替电的“光计算机”和用物质分子 级现象的“量子计算机”，这些计算机都 能快速提高处理速度。光计算机具有光 速的计算速度，且电能消耗小的优点。 预计到２０２０年左右，将制成达到现在 百倍以上速度的光计算机。量子计算机 利用原子的响应，能够完成现在１０００ 倍以上的高速化。但是，欲实现这些梦 想，必须开发与现在计算机完全不同的
原理。量子计算机估计将在本世纪末实
现。
对终极计算机而言，最重要的不是
“如何实现”，而是“实现什么”。在国际
合作下，科学家正在以人脑为基础，开
发模拟人脑的“脑计算机”。
一
旦研究成功，“脑计算机”就能完
成很多人类的复杂事情，如识别人的容
颜等。
反物质发动机
上世纪末，美国航天局推出了反物
质发动机的初步设想。所谓反物质是指
反物质发动机假想图
构成物质的质子、电子和中子等粒子存
在质量相同、电荷相反的粒子。物质与
反物质结合会出现“湮没”现象，并释放
巨大能量。 据说，一片阿司匹林大小的反物质 与同物质湮没产生的能量，足以让一艘 飞船游弋几百光年，而航天飞机那巨大 的燃料箱和推进器中的燃料，只要用 １００毫克的反物质代替 所以，制造能量 大、质量轻的反物质发动机是最佳选 择。 目前按“湮没”方式设计的反物质 发动机主要有固体核心、气体核心、离 子浆核心和粒子束核心４种。其中，粒 子束核心湮没是直接通过一对一的湮 没，然后以磁场控制带电介子，并把它 们直接从喷口喷射出去。 这种方式的优点是，只需要反物质 燃料，不需要推进剂，可以极大地减少 飞船的负载。使用粒子束核心发动机的 飞船速度可能达到１１６千米／秒。 预计使用粒子束核心反物质发动 机的飞船从地球的火星，只需要２４个 小时到２个星期。使用粒子束核心反物 质发动机只需要几毫克反物质就可以 在太阳系内游弋。 黑洞发电站 随着地球能量日益枯竭，支撑地球 文明的太阳能量也变得捉襟见肘。有趣 的是，吞食包括光线在内的一切物质的 可怕怪物——黑洞却潜藏着巨大的能 源，可供人类今后开发利用。 我们都知道，发电机是由转子和定 子组成。转子在有碰性的定子中旋转， 切割碰力线即可产生电流。法国天体物 理学家Ｔ・达摩设想。在一个带电旋转黑 洞周围设置一个磁场，借助黑洞的旋 转，就可发出强大的电流。 英国著名的物理学家罗述・彭罗斯 还提出了一种利用黑洞转动能的理论。 以转动的克尔黑洞而言，彭罗斯设想， 朝黑洞的能层抛出一个物体，这个物体 在黑洞能层中被黑洞的潮汐力分裂成 两部分，一部分被黑洞捕获落向黑洞的
中心，另一部分带着从黑洞吸收的能量
被抛出黑洞，回收被抛出的部分，就可
利用从黑洞中获得的能量。
更为简单的方法是将黑洞作为“引
力阱”，向黑洞放入气体物质，使在黑洞
的周围旋转构成吸积盘。盘内的气体因
自身强力的摩擦产生高温，开始发射强
光，展开其周围的太阳电池板，吸收自
黑洞与吸积盘来的热辐射，原理与水力
发电站相同。
黑洞发电站可用到燃料枯竭为止，
使用年限长达几百万年到几十亿年。
发明与圈新 Ｉ
蒋