效用计算 传感器网络 塑料电子学 仿生人体器官——未来四大高技术将掀起新产业浪潮，本文主要内容关键词为：电子学论文,效用论文,高技术论文,浪潮论文,传感器论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
美国新出版的《商业周刊》在其“未来技术专版”中发表文章指出，效用计算、传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官是全球未来的四大高技术产业，它们将掀起新的产业浪潮。
效用计算
当今世界，很多国家的公司和机构里都拥有大量的计算机硬件、软件及数据存储装置，但由于技术的复杂性，人们在使用其中一些昂贵的硬件设施获取信息的同时，另外一些设备并不能得到有效的利用，例如很多公司的“服务器”仅使用了其所具备的能力的24%。
为了克服上述弊端，IBM等公司提出了一种“效用计算”的理念：即如果需要计算能力或信息技术时，只要付费，“一插电插头”便可获得，既方便又实用。很多专家认为，效用计算将像数字化浪潮一样席卷信息技术界。例如，IBM公司今年花费8亿美元推销其效用计算的设想——“按需电子商务”(e-business on demand)。这一创新技术并不需要更换目前正在使用的技术，也无需购置昂贵的新硬件和软件，而是使计算系统更加自动化，逐渐增加技术或服务，从而降低成本，减少技术的复杂性。福雷斯特研究公司的加赖特称：“我们认为这是继大型计算机和互联网问世后，计算技术的第三次重大革命。”
目前，美国速递公司正是根据其使用计算机的数量向IBM公司按月付费，美国速递公司希望将来只按每年实际消费的计算能力来支付费用。但是从目前人们使用计算机和软件的方式来看，向大量使用效用计算转变将是一个复杂的过程，有人估计可能需要14年或更长的时间。有关专家认为，目前最大的困难是如何使效用计算实现标准化。
传感器网络
专家们认为，采用传感器网络将能够跟踪从天气到企业商品库存等各种动态事务，从而极大地扩充互联网的功能。目前，人们利用互联网可以获得大量文字、数字、音乐及图像信息，而若将数量巨大的传感器连成网络，则可以延伸到更多的人类活动领域。很多大公司现已在部署第一代系统，以监视库存和检查加油站油泵内的存油状态。著名的沃尔玛连锁店已经投入资金，在其货物上加装射频识别条型码芯片(RFID)，使该公司和供应商能够跟踪从生产厂到收款台的商品流向。这种技术可望减少商品失窃率和其他损失，并能节省仓库占用及商店的人力成本。
目前每个条型码芯片的成本为24美分，未来将会降到仅仅几美分。美国约克国际公司为6万家客户管理通风系统，该公司计划在未来5年内，为其客户的空调装置上安装几万个网络化的传感器。这些传感器将监视温度，并自动地将最新信息传送给该办公室，从而使维修人员对客户的空调运行状况一目了然。这将大大减少该公司2444名技术人员的工作负荷，使生产力提高15%。目前，传感器网络建设工作遇到的最大问题是传感器的供电电源问题。理想的情况是能保持几年不更换电源，或采用耗能少的传感器。值得关注的是，传感器网络正朝着开发无线传感器网络的方向发展。
塑料电子学
在信息技术中，用成本低廉且柔软的塑料取代硅是一个重要的发展趋势。其攻关对象包括与墙面大小相同的电视显示器和超薄晶体管。与手提电话和便携式计算机所采用的液晶显示器不同，有机发光二极管(OLED)落到地上也不会破碎，且它们能自发发光，因此拥有节能和产生彩色光的优点。
目前，道化学公司、摩托罗拉公司及施乐公司，正联合开发聚合物墨水和印制方法，以便能像印刷报纸一样，喷印出塑料电路。这项联合开发工作，可研制出分布有几百万个塑料发光点的电视墙纸，使墙纸成为电视机，或者使这种墙纸随季节变换颜色。德克萨斯大学电气工程师德塔巴拉普说：“未来5年内，可能研制出与墙面大小相同的电视显示器。”
明年，索尼和三洋等公司将推出使用有机发光二极管荧光屏的手提电脑。今年5月，东芝公司已展示了17英寸的监视器，其荧光屏是由特殊喷墨打印机喷出的聚合物墨水打印的。美国俄亥俄大学材料研究中心主任爱泼斯坦说：“导电塑料可能最终将单个电子变成晶体管。由磁控制电子自旋的方向，将决定电子的开关状态，这类微型电路能用特殊喷墨进行打印。”
仿生人体器官
科学家们认为，将电子器件与生物学相结合所产生的器件，将会改变几百万人的生活。世界正进入仿生学时代。今年初，德国对8名肝衰竭患者进行了世界上首次仿生肝临床试验：使用了小型泵、包含人的肝细胞的小隔舱以及将装置同患者相连的导管。这些肝细胞形成一个“微型肝”，它能发挥类似人的正常肝脏的功能，像人的肝脏一样清洗患者的血。在接受肝脏移植之前，这8名患者一直依靠这种仿生肝存活。由匹兹堡大学外科医生格拉什研发的这种复杂器件，仅仅是采用先进电子技术改变医学前沿实例中的一个。目前，很多仿生人体器官只是在患者接受器官移植前，作为一种临时替代品来缓解捐献器官匮乏的困境。将来科学家想要“培育”不再需要人体器官移植的、活的组织。目前所有的能够替代人体器官的装置中，以加入了活人体细胞的装置最为先进。由美国密执安大学休姆研发的这种类型的生物人造肾，采用一种包含几百万个人肾细胞的塑料卷筒，以取代透析。对14名急性肾衰竭的患者进行试验，“休姆”肾挽救了6名患者的生命。这种混合式装置是由化学工程师、计算机科学家、生物学家和医生联合攻关研制而成的。