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通用内存――纳米管使超高密度数据存储成为可能。
环境信息学――计算机预报将增加农场的产量和物种多样性。
环境科学家将计算机视为老朋友。不管是用于制作濒临绝种的生物种类的地图,还是预测温室气体散发对全球气候的影响,他们很久以来一直利用计算机处理野外采集到的数据。然而,据一个叫做环境信息学的新领域的鼓吹者说,3种趋势将推动信息技术由环境研究的外围进入环境研究的核心。
首先,作为实时监测生态系统的联网传感器的产物,有关环境的原始数据雪崩似地滚滚而来。其次,将以不同格式保存在不同位置的数据组织在一起的可扩展标记语言(XML)等Internet标准的兴起。第三个趋势――不断降低的计算能力的成本――意味着研究人员可以利用廉价的桌面机运行曾经需要超级计算机完成的分析和模拟。正如10年前快速基因顺序分析仪的发明导致了生物信息学的诞生一样,有关海洋、大气和陆地的新的大量的数据,将导致人们更广泛地采用传感、仿真和制图工具――并且寄希望它们可以导致对未来更可靠的预测。
当然,环境建模技术并不是什么新东西:京都议定书之所以得到批准,部分归功于预测下个世纪平均温度升高1 °C 到6 °C的全球气候模型。但是,这种大规模、长期的气候模型并不能帮助解答更直接的、局部的问题:如这个月宾夕法尼亚州Butler县的湿度是否意味着农民应当提前喷撒杀真菌剂来预防传染病。宾夕法尼亚州立大学的环境信息学中心研究员Douglas Miller将分布在各产麦州的气象站的数据输入到一个基于Web的程序中,程序可以预测一种叫做镰刀霉头枯萎病的破坏性小麦真菌传染病下一次会袭击哪个地区。农民可以登录到一个网站上,输入他们的位置和庄稼的开花日期,然后得到用颜色显示风险级别的本地地图。Miller说:“我们将环境信息输入到人们的大脑中,使他们可以做出决定。”
环境信息学甚至帮助管理城市的发展。在San Diego县,县政府官员建立了一个详尽的地理与生物数据库,这个数据库中的地图显示哪些春季池塘(即那些冬季和春季灌满雨水的盆地)为圣地亚哥仙女虾等濒危物种提供栖息地,因此最需要保护。
科学很少成为土地管理或其他影响自然环境的决策的主要驱动因素,但环境信息学可能使政客比以往更难逃避其决策所造成的长期影响。
手机病毒――电信:无线设备接收空中传输的恶意代码,然后传染本以为安全的计算机系统。
生物机械电子学(Biomechatronics)――弥补修复术:机器人技术与神经系统的结合,将创建新一代像真正肢体一样工作的人造假肢。
常规的假腿经常让使用者,尤其是膝盖以上被截肢者,摔跟头或者以不正常的步态行走。MIT媒介试验室教授Hugh Herr正在开发一种让使用者可以更精确控制的更可靠的假肢。市场上的一些最新人造膝盖已经安装了微处理器,这些微处理器可以被编程,来帮助肢体更自然地运动。然而,Herr将这种想法又向前发展了一步。他开发出了装有内置传感器的膝盖,传感器可以测量膝盖的弯曲程度以及使用者在走路时施加在膝盖上的力量。这种人造膝盖(最近由一家冰岛公司实现了商业化)还包含一块计算机芯片,这块芯片对传感器数据进行分析,来建立用户步态的模型,然后相应地调整膝盖的运动和阻力。
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