未来世界的100种变化-第7章
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前景预测
要从生物量原料中提取基本化学剂，包括液体燃料和发动机燃料，并能够源源不断地提取出价廉物美的特种化学剂还需要科技界投入大量的人力、物力和财力。令人欣慰的是，对于未来的展望非常振奋人心。据美国专家预测，到2020年，目前以化石为基础的有机基本能源中将有四分之一，石油和发动机燃料中将有10％（以1995年为基数）会以再生能源原料（生物量）为基础，并采用生物提炼技术来提取。生物量这一“睡美人”在不远的将来就会醒来了！
第六部分：能源和环境技术五颜六色的环保漆
过去，汽车上漆的全部流程中伴随着油漆废料、溶剂散发等污染以及高度的能源消耗，环保者对此虎视眈眈。自20世纪90年代初，特别是有害物质最高允许值新规定实施以后，发生了一场深刻的变革。如今，上漆流程已完全自动化，速度更快、效率更高、环保效益得到改善。在先进的汽车生产线上，通过采用“集成上漆体系”，油漆消耗量降低了20％；通过采用无铅浸入上漆工艺，污水负担大大降低；通过引进一套崭新的上漆流程，溶剂散发和能源消耗亦大大降低了。
关键技术
汽车上漆流程从预处理开始，车身首先要穿过一个喷射－浸入装置，以除去油脂和磷酸酯，这一预处理过程已被优化，达到了无镍、无氮化物、无铬的要求；接着采用阴极浸入法上底漆，达到防锈的目的，通常采用无铅漆，以便尽可能降低对环境的污染。第二层漆由两种水基漆组成：一种是为了抗石击，另一种是为了定色，尽管两种水基漆不是同时上，但因其具有双重功能，人们通常称它为“集成漆”。此外，现代水基漆不含溶剂，对环境影响较小。第三层漆也是最外层漆，它是一种光亮漆，称为“粉末液”，是一种溶化在水中的微细粉末漆，也几乎不含溶剂，采用静电法上漆。
重要意义
上述新颖的汽车上漆体系的核心优越性是连续上所有的三层漆，也就是说，上完第一层漆后无需干燥流程即可上第二层漆，直至上完第三层漆，中间完全省略了耗能的干燥流程。底层使用的无铅防腐蚀保护漆和第二层使用的水基漆大大降低了有害垃圾、有毒气体以及漆污泥中的危险重金属铅的含量，过去常用的金属漆含有73％的溶剂，而如今的水基漆中含70％水，只含10％溶剂。此外，最外层漆具有抗摩擦、抗石击特性，最终给每个客户带来实惠。
太阳能制冷
“热浪滚滚、火炉告急，意大利面临严重的供电、供水危机！”2003年夏季，这类报纸新闻把意大利的供电紧张原因归结为空调设备的使用。在意大利及其他气候变暖且富裕的国家里，越来越多的大汗淋淋的居民们开始安装空调。空调装置不仅直接导致季节性供电紧张，同时也间接导致空气中二氧化碳废气含量上升，尽管所采用的新型冷却物质（FCKW替代物）不会破坏臭氧层，但它仍然对气候有不良影响。
阳当头照时也是对室内空调需求最高之时，同时也是太阳能
利用具有最大潜力之时。利用太阳能制冷已不是什么新概念，然而，要进一步提高效率则有待于新技术的开发。
用水储热、储冷
现代建筑设计为节约室内制冷能源消耗提供了各种可能性，诸如通风控制、建筑结构以及绝热的改善都是能源节约的良好措施。此外，还有被动冷却技术，比如地热交换器或水蒸气冷却法。特别值得指出的是，再生能源的有效利用将大有前景，比如太阳热收集器驱动冷却的方法尤其大有前途，是属于一种未来的冷却法。在低压下，无害固体吸附剂颗粒，如沸石或硅胶具有吸附水蒸气的功能，能导致水持续蒸发，从而产生冷却效应，再通过热交换器即可冷却室内空气。太阳能收集器的热量用来实现吸附剂的再生（也就是说，使吸附剂脱水）。
以吸附材料的作用为基础的开放式冷却法还可以降低空气湿度，这一点在热带地区尤其重要，因为高湿度热空气更加使人感觉难受。太阳能收集器所提供的低温热能可成为这类系统的驱动源。
重要意义
可用优化后的新型吸附热交换器来建造坚固的小型冷却机，采用市场上普通的太阳能收集器作为驱动源，便可实现室内的高效率制冷。
前景预测
如今，人们已经掌握了用太阳热作为驱动源来实现室内空调或制冷应用的相关技术。这种装置可采用市场上的通用零部件组装而成。然而，要全面推广这类太阳能驱动制冷装置还必须要开发新颖的系统技术和控制工程，以保证所有部件能最优化地和谐运作。
第七部分：生命科学和健康改进的药物治疗（图）
关于永远年轻的梦想 人对药物的反应是因人而异的，药物有时候不会让人感到任何不适而有时候会产生副作用。但是如果事先不知道哪种药品对病人是适用的，那么医生除了尝试之外别无选择。到目前为止，医生只能通过粗略的标准，如重量、肝肾功能来决定药物剂量。药物遗传学家试图解决这个弊端，他们想建立一个数据库，这个数据库包含大约150种物质通过离体和活体实验研究获得的基因表达数据。
关键技术
生物芯片是这项技术的基础，它使得迅速精确的基因分析成为可能。生物芯片的原理是“锁…匙原则”，该原则认为只有特殊的分子才能作为与之结合的生物大分子的敏感部件。这样，复杂的互相作用的基因便可以获得表征。为了分析药物或化学药物中的成分，研究人员必须确定不同的步骤，看这些成分是怎样和细胞相互作用的，因为每个细胞都含有整个生物体的DNA信息。目前，科学家们正在研究常用处方药的不同成分。为了测量基因表达（基因对不同物质的反应），首先要在肝脏、心脏、肺和肾脏细胞中进行离体和在体实验，结果表明这些器官是可能受到副作用的损害的。测量的数据包括加入药物6、12、48、72小时后的数据。剂量分为3个档次：最低剂量，相当于在用于治疗人时的药物浓度；最高剂量是通过毒理动力学研究导出的，并在动物实验中会引起动物器官损坏的剂量。另外，数据库还包含从已知有毒化合物实验获得的基因表达特性。这样就有可能将实验数据和检验物质进行比较。
重要意义
借助这种新的研究技术，可以获得高度复杂的多达百万的基因表达数据。这样高的数据密度只能通过新开发的算法来进行处理。分析数据后可以找到药物的作用与失调基因的模式分析之间的联系，这样通过数据库就有可能对药物的安全性进行可靠的预测。不同的生物、化学物理信息以及生物系统（植物、动物和人） 借助于数据库互相联系起来，并且可以得到关于不同物质间相互作用的知识。
前景预测
该项研究的目标是弄清楚常见的药物和化学药剂中的成分是怎样和人作用的。这样就可以避免药物副作用，甚至可以测试个体对药物的兼容性。在开发新药时，一方面人们可以及早排除可能有问题的物质，另一方面也不能停止对仅在少数情况下表现出危险作用的物质的研究。数据库是一个能加速药物的市场引入同时提高其安全性的有力工具。
利用生物芯片进行细胞操纵
生物学家和医生在开发药物或诊断方法和研究细胞生物技术的问题时，需要对细胞进行操纵和表征。目前细胞的操纵方法是以使用微毛细管为基础的。它有两个严重的缺点：第一，微毛细管的接触会对细胞产生很强的压力，有时会导致细胞死亡。第二，这种接触必须由有经验的人来操作，因此自动化的难度很大。“芯片实验室 ” （lab…on…chip） 提供了一种很有前途的自动化、非接触操纵细胞的方案。
关键技术
高频电磁场会导致生物体的细胞发生极化。根据细胞的可极化性，科学家研制了一个向场强增加方向的力——正介电电泳，或者向场强减小方向的力——负介电电泳。负介电电泳允许非接触的细胞操作。借助微结构化的电极布局可以产生足够大的梯度，从而使得细胞或亚微米级的病毒微粒以微流体的形式转移或保持在某个位置。
阻止关节的分离
风湿性疾病日渐流行，影响到大约5％的人口。最常见的风湿性疾病是风湿性关节炎，这是一种慢性的疼痛性关节疾病。当发生这种炎症性疾病时，结缔组织中存在的纤维细胞发生了功能性的改变，从而导致软骨组织的破坏。风湿研究的一个关键任务就是阻止关节的损害。到目前为止，抗风湿药物的研究仍需要进行费时的动物实验。
的药物和治疗方法应该能停止危险的纤维细胞的活性。到目
前为止，只能通过用患者关节囊中的纤维细胞处理无免疫力的SCID老鼠来进行研究，但这是费时、费财且易受干扰的一种方法。临床免疫学和输血医学研究所的医生和生物学家建立了一种叫做LS…48的细胞株，使用它能够在几天内研究细胞的损害性这么大的原因，以及怎样才能阻止组织的损害。
第七部分：生命科学和健康慢性损害的快速分析
在多种细胞混合数天的培养液中可以研究它们互相之间是如何影响的。测量的数据包括：细胞的功能性改变以及细胞的死亡或对信使物质（一种特殊的细胞浆蛋白质）的免疫反应。经过连续培养可以获得对软骨组织和骨具有侵害性的LS…48纤维细胞。在把这种纤维引入10天之内，实验动物膝关节的软骨组织已经受到攻击，但是没有这种技术的话，则这样的过程需要几个月。由于具有很快的速度，LS…48为细胞临床治疗检验提供了一种快速而稳定的破坏模型。另外，通过和离体的软骨组织混合的培养液还可以研究纤维是怎样通过药物治疗被抑制的。
重要意义
虽然抑制炎症的治疗明显减少了很多风湿病患者的疼痛，但是进一步的关节结构的破坏仍然无法避免。已建立的模型无法有效地研究关节结构破坏的机理。但这个模型却操作简单且很容易获得，利用它可以发展一种迅速、专门和高效的筛选方法来寻找影响因子。
前景预测
这里介绍的细胞模型可以在将来替代耗费的动物实验，用于寻找新的阻止软骨和骨骼破坏的治疗方法。另外，它可以用来准备大量的样品。在这一点上，它已经被用来和药物公司进行工业合作，并获得了越来越多的注意。
让针穿过钥匙孔进行手术
随着医学技术的不断进步，今天的医生已经可以在人体内复杂而很难进入的部位非常精确、安全并有效地进行手术，而且医生所使用的器械也变得越来越小。其原因在于，轻创伤的手术与传统方法相比，对人体的损害少，从而可以加快病人的恢复。就像通过钥匙孔无法看清楚里面的整个房间一样，医生在对软组织进行手术时需要对手术部位作磁共振（MRT） 成像，这样，手术人员就可以在无X光辐射负担的情况下随时检查手术的进展。同时图�
![[转世·重生] 美女世界 作者:本人杨建东(磨铁中文网vip2013-05-20完结)封面](http://www.beike3.com/cover/noimg.jpg)