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| 《福布斯》评出影响人类未来的十五位发明家 |
《福布斯》杂志创办于1917年,今年是85周年。在纪念专刊上,《福布斯》指出:尽管有各种阻止思想传播的努力,伟大的思想是没有国界的。该杂志评出了当今世界15位最伟大的发明家。
1、看见亮光
明天的显示器可能像纸那么薄,比现在任何笔记本显示器都更明亮,理查德-弗伦德认为只有他的超级分子能做到,这可能是发明电视以来文字和图片显示方面的最大突破。在过去几十年,显示器的进步远远落后于微处理器、硬盘、内存。这种新显示屏能够卷起来放进口袋。
这是利用了有机聚合物来执行像素的功能。与很多重要发现一样,这也来自一次愉快的意外。1989年,剑桥大学物理学教授弗伦德对有机聚合物分子进行测试,想知道他们是不是好的绝缘体。这种聚合物上覆盖着薄薄的铝膜,一通电有很高的亮度,亮光甚至透过了金属,这让实验人员非常吃惊。他认识到有机聚合物是把电转化成光的新途径。如果这条路是对的,这将导致有机发光二极管显示器(OLED)有朝一日会取代LCD显示器。
在弗伦德发现的前一年,两名柯达公司的美国科学家发现了有机小分子的发光现象,这很快得到了应用,明年初就会有2.2英寸的OLED显示器问世,但是小分子不溶于液体,只能沉淀在显示屏上。而弗伦德的大分子能够喷在显示屏上,这大大降低了成本。
2、气味的秘密
Howard Hughes医疗研究所(HHMI)的琳达-巴克要找出人类嗅觉和味觉的秘密,她已经在这方面工作了14年了。她说:"首先要找出哺乳动物如何分辨这么多气味,其次是神经系统如何把这么多不同的化学结构转换成不同的感觉和行为。"1991年,巴克取得了第一个突破,她在哥伦比亚大学和导师阿塞尔发现了包含鼻子里的气味感受器的基因图谱。气味感受器在鼻子后部,是一种在鼻腔细胞表面的蛋白质分子,通过与特殊的气味分子结合来识别气氛。这一研究的难点在于与气味有关的基因数量很大,在总共大约5万个基因里有1000个左右与气味有关,占了2%。1999年,巴克破译了密码,根据这种密码,每个气味感受器能识别多种气味,每种气味也能被多个气味感受器识别,因此,气味感受器是通过一种复杂的合作方式一起识别气味。
一旦科学家明白了气味感受器的工作方式,就能通过化学物质来控制嗅觉,防止有糟糕的感觉。因此国际上的香味公司对这方面的研究积极赞助,国防部门也给予了很大支持,他们希望找出狗识别爆炸物的气味感受器。
3、超硬钢
冶金专家丹尼尔-布拉纳甘希望找到不会钝的刀、不会有凹痕的汽车、能经受地震的桥梁。他发明的超硬钢采用了一种两万分之一英寸的金属镀膜,但是表面硬度比传统钢提高了三倍。这种镀膜是冶金业目前获得的最硬物质之一,硬度超过了此前最硬的铬钨合金镀膜。美国海军已经投资140万美元希望能在Seahawk飞机的引擎上采用这种超硬钢,希望能把飞行时间提高1000小时以上。由于风沙,在阿富汗执行任务的这种飞机的引擎寿命从2500小时缩短到了80小时。布拉纳甘预测十年内这种新型钢将得到普及,这有着巨大的商机。
4、自然先生
日本的Masatsugu Taniguchi正在建立世界上第一个无污染经济,他还在努力以此盈利。他在位于九州以南的Yakushima岛上开始了新的试验,这里是联合国认定的人类自然遗产。他要建立全球第一个零泄漏的氢经济。64岁的Taniguchi说:"我听说冰岛要转变为氢经济,我认为我们在Yakushima能做得更快。"这里的降雨量每年达到320英寸,因此只要建立30米的大坝就能达到233兆瓦的水力发电量,大风也能提供能源。
一般来说通过电流生产氢在经济上是不合算的,但是Yakushima的电力过剩,而且也无法传送到外部。因此,Taniguchi建立了一家清洁能源公司,已经获得了2400万美元的投资。这不仅将在2004年使岛上14000居民停止用油发电,而且他预计到2020年的产量将能为日本50万辆汽车提供氢能源。丰田公司在七月宣布一年后将推出20辆燃料电池汽车,预计到2008年的价格将足够便宜,Yakushima居民将在政府资助下驾驶这种车辆。
5、塑料人
54岁的罗伯特-朗格是一个塑料建筑师。几年前他曾经让老鼠后背上长出人的耳朵,这让很多人对生物科技很反感。朗格说:"公众反应不好,但是这后面的科学意义很好。"朗格是麻省理工学院化学和生物医学教授,是新兴的组织设计学的先驱,这指的是在可生物降解的塑料的基础上通过培养来修复、保持、改进组织。老鼠后背的耳朵未来可能能挽救那些等不到可以移植的器官就死去的人,美国每年有6200人因此而死去。它还能修复人类的声带,使残疾人重新走路。
这一研究的基本理论很简单,把可生物降解的塑料做成肝、心脏的形状,在上面放上捐赠者或本人的组织,在适宜的环境下,就能长出新的肝脏或心脏。然后把新的器官植入人体,重新长出血管,最后塑料逐渐降解直到完全消失。朗格说:"可以想象,本世纪内人体的很多组织将能被完全健康的组织更换。"
与很多有创造性的人一样,朗格擅长从外部获取思想。他在90年代初看有关芯片和英特尔的电视节目时产生了灵感:为什么不设计一种能控制药物释放过程的芯片。这种大拇指指甲盖大小的芯片一面储存药物,另一面是控制释放过程的电路,这种芯片现在已经进行动物试验了。朗格希望两年后进行人体试验。组织再生是他现在的工作重点,他希望将来的组织银行里有很多心脏、肺、肝脏,只要有病人需要,就能切成所需的形状,通过快运公司送到医院。
去年,他把一只老鼠的脊柱取下一段使其瘫痪,然后从另一只老鼠的脊髓中取出一部分进行培养,然后接到瘫痪老鼠的脊髓上,结果这只老鼠又能走路了,尽管还有些瘸。他有实验的录像,但是这次他不急于把这一结果上网。
6、给数百万人提供食品
在西方人还在争论转基因食品是否合乎道德的时候,弗洛伦斯-旺布古已经开始以此拯救国家了。她1953年出生于肯尼亚。她说:"那里的人靠白薯为生。"但是害虫也喜欢吃。非洲的热带天气没有冬天,无法定期停止病虫害的传播。每年都有近半数白薯收不上来。但是旺布古在白薯基因中加入了一种白花的成分,它能杀死害虫和病毒。
这种转基因白薯的收成比普通白薯高一倍,色彩也更鲜艳,这意味着它们的养分也更多。世界银行估计,生物科技食品能使发展中国家的食物产量增加25%。旺布古很幸运,她13岁的时候,由于食物紧缺,所有的孩子都要干活,但是她的母亲卖掉了家里的牛以便让她能去寄宿学校上学,村里的人都认为这太疯狂了。旺布古承认转基因食品还处于试验阶段,但是她坚持认为潜在的利益远远超过风险。她的下一个挑战将是获取资金,帮助肯尼亚农民购买转基因白薯。
7、微观世界中的巨人
43岁的查尔斯-利伯想用大量廉价的小设备把世界结合在一起。他在哈佛大学化学系负责一个研究小组,他们是全球"纳米线"(nanowires)领域的领先者,这是一种很细的半导体线路。纳米线能够改变人类的生活:能做成很小的传感器监控环境和糖尿病患者的血液,也可能帮助建设下一代几乎看不见的计算机设备,比如织在衣服里。
利伯等人希望用分子做成传感器、集成电路等。惠普量子实验室是生产纳米内存芯片的先驱,负责人菲利普-库克斯说:"利伯在纳米级晶体管方面的工作非常重要。"但是利伯则要做得更好,他说:"我要寻找一个不仅能给狭小的科学家圈子留下深刻印象的途径。"
在九十年代初,科学家发现了碳纳米管,这促使利伯向制造硅线(直径2到20纳米、长10微米的硅晶链)方向努力并取得了成功。2001年9月,利伯和另一名哈佛科学家帕克建立了生物科技公司Nanosys,他们募集了1700万美元的投资。
8、伯恩斯的两难处境
通用汽车负责研发的副总裁拉里-伯恩斯最近向公司高层谈论了未来的轿车,其中就有采用氢燃料电池的汽车。但是除了技术障碍以外,他能改变世界上最乏味的产业中的最大的公司吗?通用汽车全球35万员工和46万退休员工的命运仍然与内燃机联系在一起。
伯恩斯希望氢燃料电池能使公司走出环境问题的困扰,他说:"我知道燃料电池是破坏性的技术,但是我们必须自己来破坏。"氢燃料电池能把55%的化学能量转化为功,而内燃机只有30%。目前有好几家公司都研制出了可上路的氢燃料电池,但是离大规模生产还有很大差距。伯恩斯的特点是要把汽车设计和燃料电池技术结合在一起。工程师们在11英寸厚的平台中装入燃料电池、马达、刹车片、氢储存设备,这种名为"滑雪板"的底盘能用几十年,可以在不同车辆之间更换。
9、难以想象的科学
史蒂夫-库克希望加速药物发现的速度。他要缩小设备的尺寸,把几家实验室缩小到一张邮票大小,价格也只有几千美元。这位33岁的生物物理学家已经成为了"芯片上的实验室"领域的重要任务,他在一块橡胶上建立数以千计的微阀门、管道和反应室。
这样在一个芯片上就能同时进行数千甚至数百万次试验。库克说:"我们要让生物学发生的变化就像是集成电路对信息科学的影响。"他最新的成就是10月18日《科学》杂志的封面,在一个一平方英寸的芯片上,有2056个微阀,可以把各种试剂在256个反应室中混合在一起,库克说几年内能把元件密度增加100倍。
20年后,每个医生都可以携带一个设备,他能在几分钟内进行最复杂的血液检查;只要从肿瘤上取下一个细胞就能知道哪个基因出了问题,并为此进行针对性的治疗。库克1999年建立了Fluidigm公司,他是董事并持有7%的股票,第一种产品将是价格为600美元的比信用卡还小的芯片。但是他的动作要快,有很多大学的竞争对手都在研究这类技术。
10、新赋予的权利
61岁的秘鲁经济学家赫尔南多-德-索托有一个解决贫困问题的激进想法。他每年坐飞机的里程能飞到月亮,不断演讲、与各国领导人会谈。自从他的书《神秘的资本:为什么资本主义在西方成功在别处却失败》于2000年秋天出版以来,他已经赢得了奥尔布赖特等支持者。
他认为,贫穷国家的90%人口生活在法律以外,失去了利用财产的机会,如抵押贷款等。因此应该修改法律,使人们更顺利地、正当地获得产权,这样就能举债经营、交换资产,从而释放出穷人的资产,他估计这些"死资产"价值高达9.3万亿美元。他说,埃及只有10%的人口生活在法律框架中,墨西哥有20%。他认为发展中国家的加快发展将能为发达国家提供新的市场。
他在秘鲁首都利马进行了试验,使穷人们能更快获得土地和企业的产权,只要与一个政府部门打交道,而原来需要14个,将注册企业的成本降低到了174美元。1990年到1995年,秘鲁注册了30万项产权,到1998年,它们的价值普遍增加了一倍。
11、肮脏的工作
柴旦-克斯拉正在利用土壤细菌生产救命的药物。这名斯坦福大学的化学家正尝试用转基因土壤细菌生产药物的新方法。在过去五十年中,偏远地方的微生物和植物是新药的主要来源之一,土壤细菌和霉菌能够生产出很多化学品,这是为了杀死土壤中的竞争者。
克斯拉把这些物种的本性向前推进了一步,通过改变一些关键的酶,他希望能让微生物为对付人类疾病生产化学品。他说:"这是为了更便宜、更快、更好地找到药物。"为了使自己的想法商业化,他建立了Kosan生物科学公司,他希望在未来十年里能推出新的抗生素药物。在过去四十年里,人类只找到了一类新的抗生素。
他还在利用转基因细菌生产新的癌症药物,一种新的化疗药物epothilone-D已经进入了人体试验阶段,这是从非洲土壤里的一种细菌中提取出来的,瑞士的Roche公司拿出了2.2亿美元与他共同开发这种药物。但是除非他最终生产出药物,他永远也不能放松。克斯拉说:"在药品开发领域,没有部分的成功。"
12、更安全、更有效的交易
史蒂文-沃尔曼正努力使市场对个人投资者更有效率、更安全。沃尔曼对共同基金业的影响就如同Charles Schwab对固定佣金系统的影响一样,它彻底摧毁了老式的系统。他建立了四年的FolioFN基金能让客户在自己的计算机上管理自己的投资。共同基金创立于1924年,它向小投资者提供了大投资者的优势:专业管理和分散投资。你可以购买100股共同基金,其中包含了40种股票。
沃尔曼的创造则是让投资者直接持有股票,计算机使得购买零点几股完全可以做到,投资者资产的价值每天都会更新。自助基金管理为小投资者提供了两大优势。首先是大幅降低成本,一个传统的股票基金每年要拿走你的资产的1%,而沃尔曼对投资50种股票的一个帐户只收取150美元的固定费用。直接持有股票还有税收上的好处,基金不能把投资亏损传递给客户,但是直接持有股票如果出现损失可以减少纳税。沃尔曼现在正进入网上债券交易的新业务,而且会降低收费。现在,Fidelity和E-Trade都开始效仿FolioFN。他还在尝试进入外国股票业务,目前,除非在美国股市上市或ADR,否则交易费用很高。
13、新的慈善方式
瓦内莎-基希正在改造慈善业,她甄别候选人并要求接受者取得一定的结果。她说:"我正在创造一种方法,是慈善家能够货比三家。"她要通过调查非盈利机构提高透明度,目前美国非赢利机构的总资产达到了1.4万亿美元,其中64%的预算不超过50万美元。她五年前创立了New
Profit基金会,从投资者(不是捐赠者)募集了1100万美元,她把部分资金投向了八个非盈利机构,就象是一个风险投资公司。New Profit的关键在于非赢利机构的成绩单,内容包括财务、社会影响、用户满意度、达到的目标等方面的情况,投资者往往都是看报表的老手,很快就能看出这些钱用得是否合理。在选择非盈利机构候选人时,会有一群咨询人员去该机构调查运营,走的时候有一堆可以采取的措施,就象是企业的增长计划一样。目前已经有大约30家New
Profit这样的慈善基金。
14、最大的机会
前微软软件专家查尔斯-西蒙尼要解放软件代码:让软件的代码跟人们的思考方式类似。就象是洛克菲勒对石油冶炼和销售的改革一样。西蒙尼1980年就加入了微软,他负责设计了Word和Excel,并给微软请来了很多早期重要的思想家,后来他成为了微软的首席设计师。在微软工作时,他发现Windows
2000有数百万行指令,任何人都无法读懂。他今年离开微软建立了国际软件公司,该公司将采用施乐Palo Alto实验室以及西蒙尼在微软的研究成果。西蒙尼要解除计算机产业的一大困扰:即使是最敏锐的程序员也要用大部分时间像机器一样工作。
面向目标的程序设计导致了Java语言的诞生,而西蒙尼现在追求的是面向外观的程序设计(aspect-oriented programming)。这种方法在各个部分编写程序,然后用"weaver"连接起来。该公司还在努力实现一些代码编写工作的自动化。他的竞争对手包括Java创始人之一詹姆斯-戈斯林,他的计划是"Jackpot"。目的在于建立一种"翻译器",能把现在的主要软件语言相互对译。
15、勇敢的新世界
威尔-赖特的视频游戏是迈向未来的重要一步:为了提高你的兴趣并让你落入陷阱,它能分析你并重新设计自身。赖特创立的Electronic
Arts公司已经卖出了800万套Sims游戏,是有史以来最畅销的游戏,本月将推出这种游戏的网络版。表面上看,Sims很简单,玩家创立自己的Sims,为他们选择性别、个性、职业、汽车等等,和邻居的Sims一起互动。赖特说:"看玩家玩游戏能够看出他们的理想。"自从两年前推出以来,全球的玩家已经建立了上千个网站,展示自己的个性,交换它们的"皮肤"(服装、发型等)。这种定制功能是网络游戏的一大进步,它提供了很多选择,而且玩家不再与计算机控制的角色玩游戏,而是与人控制的sims。这种游戏的缺点是容易上瘾。
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