对于科技究竟会向什么方向发展，人们有着各种各样的预测和很多不错的创意。哪些创意会脱颖而出，哪些技术将会融入我们的生活、使其发生翻天覆地的变化？七月号的《科技新时代》选择了5个核心领域内最让人兴奋的技术，并对它们将会在什么时间、以怎样的方式问世进行了预测。

　　或许专家预测的时间不是太准确，但重要的是，未来从这里起步，我们每个人都能有机会享用到这些技术，它们的出现只是时间问题。

　　想知道在虚拟环境中被一条机械手臂带着“飞行”是什么样的感觉吗？

　　你被吊在一根6米多长的机械臂的末端晃来晃去，就像是鱼线上挂着的鱼饵，而你看到的、感觉到的却像是在太空中飞行一样。你饶有兴趣地盯着远处的星星，直到一颗房子那么大的小行星飞快地向你砸来，就在快要撞上的一刹那，你用一门高能原子大炮把小行星轰了个粉碎，然后做了一连串的翻滚动作，以躲避小行星的碎片。突然，毫无准备的你被吸到了一个黑洞里——就这样，你回到了现实世界。

　　已经46岁但是却有着儿童般活泼性格的英国人吉诺·德戈尔说，未来的过山车就应该是这样。德戈尔理想中的过山车应该既有现在的过山车所具有的那种超重与失重的感觉，又有电脑用模拟器生成的、能欺骗我们眼睛和大脑的虚拟场景，最后还应该具有电子游戏一样的互动性。游客沿着蜿蜒的轨道从一系列半球形的剧场中穿过，有时像是漂荡在电脑生成的宇宙中，与外星人擦肩而过；有时则像是穿过了一条动脉；如果游客愿意的话，还能在“森林”里追逐“蝴蝶”。

　　2002年，德戈尔在丹麦的乐高游乐场安装了世界上第一台游乐机器人，受到了游客们的一致好评，也令游乐界人士大为赞叹。游客通过一个触摸屏来控制自己的惊险之旅，可以自由选择翻滚、螺旋式运动，或者是倒立。不过德戈尔说，由于机器人是固定在地面上的，因此乘坐这台机器人过山车“更像是骑在一头发狂的公牛上”。惊险游乐项目的发展历程

　　[1873年]

　　在美国宾夕法尼亚州的毛赤·长克市，大约有3.5万名游客每人花了1美元乘坐了一次Z字形轨道重力火车。美国最早的机械式过山车最初是设计来运煤的。

　　[1919年]

　　约翰·米勒获得了“摩擦轮”的发明专利，这种车轮使过山车在各个位置都能牢牢地固定在轨道上。在这之后，过山车的设计师们便可以随心所欲地设计各种各样的急转弯和陡峭的斜坡了。

　　[1959年]

　　ArrowDevelopment公司建成了世界上第一条用钢管搭建的过山车轨道——迪斯尼乐园的马特豪恩轨道，这条轨道现在已经成了过山车轨道的样板。它证明了铺设过山车轨道钢材要比木材好，可以更好地设计蜿蜒曲折的轨道。

　　[2004年]

　　AMEC动态结构公司和KUKARobotics公司在美国佛罗里达州的奥兰多市展示了在轨道上运动的RoboCoaster过山车的原型。前景展望

　　[2008年]

　　第一款在三维轨道上运行的RoboCoaster过山车正式开始营业。人造视力

　　现在科学家已经可以让失明的人拥有部分视力了，能否再让他们拥有“超级视力”呢？

　　在电影《星际迷航》中，轮机长乔迪·拉弗吉的眼睛里植入了一种24世纪发明的设备，让他能在黑暗中视物如同白昼。这种只在科幻世界中存在的“超级视力”很有可能首先在一些失明的人身上变成现实。美国南加州大学的电机工程学教授阿曼德·R·小坦圭正在对可植入盲人眼内的微型摄像头进行研究。

　　小坦圭的研究项目旨在开发一种可帮助全球上千万因衰老或疾病而导致眼球感光细胞受损的人恢复视力的人造视网膜技术。现在小坦圭正在对植入式摄像头技术进行早期人体试验，有6位盲人志愿者参与了试验。

　　项目负责人、视网膜植入手术的开创者马克·胡梅恩说：“这项技术还有很大的提高余地。”他计划在2006年上半年之前，把植入电极的数目增加到60个，使分辨率提高到现在的4倍，然后把植入电极的数目增加到256个，最终实现植入1000个电极的目标。胡梅恩希望能在10年之内完成这一目标，他说：“到那个时候，接受手术的人不仅能辨认出人的面部特征，还能阅读文字。”人造视力的发展历程

　　[1929年]

　　德国神经学家奥弗里德·福斯特用电流刺激一位志愿者大脑的视觉中枢，使他“看”到了微弱的亮光。

　　[1968年]

　　剑桥大学的贾尔斯·S·布林德利把80个电极植入到一位52岁的失明妇女的头皮下。当他给电极通过电流时，这位妇女看到了一些亮点。

　　[2004年]

　　阿曼德·R·小坦圭和他的同事诺埃尔·斯泰尔斯完成了世界上首次在眼睛里植入数字摄像头的试验。他们在一只狗的眼睛里植入了一个玻璃镜头和传感器。前景展望

　　[2014年]

　　有1000个电极的植入设备首次使盲人能够辨别人的相貌，而且可以阅读1.2厘米见方的文字。全息电视

　　就算在贵宾包厢里观看篮球赛，也依然不能将赛场的全部场景尽收眼底。但是当大屏幕全息电视出现之后，我们足不出户就能看到整个赛场，而且不必离开座椅就能改变视角和视野范围。

　　美国达拉斯实验室的哈罗德·加纳的手上已经有一台小型样机了。今年51岁的加纳是得克萨斯大学西南医学研究中心的医学博士、等离子物理学家和生物化学家，他制造的这台样机是世界上第一台真正能显示全息影像的机器——真正的三维画面，不需要借助特殊眼镜，也不会让人有头晕的感觉。

　　加纳现在面临的最大问题是找到合适的显示屏幕。为了将二维干涉图案展开形成真正的三维图像，投影表面必须具有一定的体积。柱状的薄雾、一大块果冻都可以作为投影表面，但这些东西会让投影到它们上面的图像模糊，影响清晰度，因此加纳正在研制一种由多层超薄液晶面板组成的显示装置。这些液晶面板会随着电流的不同，在透明和不透明两种状态之间以极快的速度转换，从而形成全息图案。由于转换的速度远远高于人眼的反应速度，我们看到的就是连续而清晰的画面了。

　　这种显示技术并不新鲜。采用这种技术的显示器已经存在，只不过它们都没有采用全息技术。怎样制作全息图像的节目内容？只要用一系列的摄像机从各个不同的角度来拍摄，再合成为全息图像就可以了。全息电视机的发展历程

　　［1947年］

　　在汤姆森·休斯敦电气公司(位于英格兰拉格比市)工作的匈牙利物理学家丹尼斯·伽博发明了全息技术，他也由此获得了1971年的诺贝尔奖。

　　［1987年］

　　美国德州仪器公司的工程师拉里·霍恩贝克发明了数字微镜芯片，这种芯片从1996年起被应用到视频投影机和电视机上。

　　［2003年］

　　美国得克萨斯大学西南医学研究中心的研究人员哈罗德·加纳展示了世界上第一套全息视频投影系统。当时屏幕上显示了一幅一架直升机在一架喷气式飞机周围盘旋的模糊画面。前景展望

　　［2008年］

　　美国空军在喷气式战斗机上安装了全息平视显示屏，把战场位置的三维图像展示在飞行员面前。

　　［2015年］

　　人们可以付费收看由卫星转播的NBA全息图像节目了。电子房屋

　　未来的建筑材料是什么样的？即使让你想破头也不会想到和塑料可乐瓶有什么关系。不要怀疑，美国费城的建筑师斯蒂芬·基兰和詹姆斯·廷伯莱克正在对这种材料进行研究。他们长期以来致力于研究会给建筑行业带来革命性变化的特殊材料、技术和制造工艺，并且获得了若干项设计大奖。最近，他们又取得了一项具有重大意义的创新成果，即被他们称为“智能毯”的新型材料。

　　“智能毯”是一种可以在铝质框架上拉伸平铺的外包装材料，就像帐篷用的尼龙布一样。它由两层聚酯膜(PET)构成——塑料可乐瓶的原材料也是一样的。具体的方法是用薄薄的柔性膜材料做基板，然后将一些带有照明、加热、能量储存功能，甚至能显示信息的微小粒子喷涂在上面。用这种方法制造出的电子墙壁不仅价格低廉，更重要的是可以随心所欲地改变它的功能。比如说，我们可以将卧室的一面墙设置成电影墙，或者将客厅的一整面墙变成窗户。

　　“智能毯”的外表面带有微型有机光电太阳能电池(简称OPVs)，能通过吸收阳光来为有机发光二极管(OLED)和内部照明系统提供电能。有机光电太阳能电池最大的问题是能量转换效率：它只能将6%的可见光转化为电能，而硅太阳能电池的效率则是18%。

　　基兰说：有机光电太阳能的效率至少要达到10%，才能让“智能毯”正常工作。科学家现在正致力于将各种高分子材料进行组合，期望找出有效的材料。智能墙壁的发展历程

　　[1941年]

　　英国棉布印刷协会的化学家获得了聚乙烯对苯二酸(PET)的专利。PET几乎跟纸一样薄，而且比其他廉价的塑料更结实、更坚韧。

　　[1973年]

　　美国能源研究所在特拉华大学建成了世界上第一座太阳能房屋“太阳能1号”。这座房屋利用屋顶的电池阵列，将太阳能转换为电能，多余的能量还会被储存起来。

　　[2003年]

　　KieranTimberlake建筑公司在美国纽约的库珀-休伊特博物馆首次展出了“智能毯”的样品。通过丝网印刷技术，他们将有机光电池、OLED屏幕和薄电池都用导电墨水固定在了PET材料上。前景展望

　　[2008年]

　　研究人员将OPVs的效率提高到了10%，使“智能墙壁”得以实现。

　　[2015年]

　　大量的“智能毯”材料开始出现在房屋和建材商店中。新式航天服

　　当个人太空游即将成为现实的时候，一个问题摆在了我们面前:我们在太空中究竟能做什么?如果美国麻省理工学院太空工程学教授达娃·纽曼的想法能够实现的话，我们就可以穿着一套为自己定做的航天服，“漫步”在寒冷、黑暗的太空中了，这种航天服的性能要远远好于今天已经使用了几十年的航天服。

　　目前，纽曼正在研究一套航天员能穿着前往火星或者月球的航天服所需要的材料和技术。如果有足够的资金，谁都可以为自己定做一套。这种新式的航天服是在太空中现场制作的。首先，机械臂会绕着我们的身体快速旋转，对我们的身体进行三维激光扫描。根据扫描得到的图像，机械臂会在一件绝热内衣的表面喷上一种由弹性纤维和尼龙组成的液态混合物。用这种合成材料制成的航天服将拥有极佳的保暖性能。

　　通过让航天服的织物纤维沿着被称作“人体非伸展线”的方向排列，纽曼设计的航天服不仅更加紧密贴身，而且具有极好的弹性。现在，纽曼已经成功制造出了能提供合适的机械式反压力的裤腿了。

　　在零重力的太空旅馆中，脚上的最佳装备应该是美国加州大学伯克利分校的电子工程学教授罗恩·费因研制的壁虎鞋了。这种壁虎鞋的表面覆盖着与苍蝇等昆虫腿上的“刚毛”类似的、纳米级的微小绒毛，这些绒毛在物体的表面能产生极强的吸附力—绒毛的末端和接触面之间的分子间作用力，使它们牢牢地吸附在一起。目前费因研制的壁虎鞋材料的吸附力已经能达到每平方米48千牛。航天服的发展历程

　　[1935年]

　　飞行员韦利·波斯特飞到了海拔1.5万米的高度。他当时穿着世界上第一件具有实用意义的增压服，这件增压服与深海潜水服类似，由橡胶和布料制成。

　　[1965年]

　　在双子星计划中，戴维·克拉克所穿的航天服带有一个用橡胶和氯丁二烯橡胶制成的充气内胆，而外面则是尼龙网和防火外层。在衣服充压后，内置的滑轮系统可以帮助航天员移动他们的四肢。

　　[1983年]

　　航天员所穿的航天服的袖子和裤腿可以拆卸，以适应不同身材的航天员。

　　[2005年]

　　达娃·纽曼用凯夫拉材料制造了一只能够提供适当的机械反压力的裤腿原型，它证明了仿生服装制造的可行性。前景展望

　　[2020年]

　　入住新式轨道太空旅馆的游客们都穿着仿生航天服，这种服装与美国航空航天局参加人类火星探测计划的航天员所穿的航天服的样式是相同的。