即将改变世界的科技创新

工作的发电机会给军队、老百姓，甚至科学实验带来一场革命。

芬克尔斯坦希望在2012年推出一个能完全自主移动、觅食的模型。

【约翰·帕夫卢斯（文）申宁馨（翻译）】

借用自然密码

当计算机科学家尝试着弄明白如何管理越来越复杂的数字化世界时，他们开始更多地从大自然寻找灵感。英国诺丁汉大学的计算机科学家朱莉·格林史密斯设计了树突细胞算法，这一算法能够检测出计算机病毒和其他恶意代码，就像我们的免疫系统能够感知真正的病毒一样。

另外一个由华盛顿州里奇兰市西北太平洋国家实验室网络安全研发人员组成的团队从蚂蚁和其他群居昆虫那里获得了灵感。他们发明了“数码蚂蚁”,可以在计算机网络中漫游，就像真正的蚂蚁那样在巢穴中巡视，并在察觉到威胁时能够迅速将它们围住。

美国州立波特兰大学的计算机科学家梅拉尼·米切尔介绍说，这样的“仿生学”算法与图灵机和其他经典的计算模型一样历史悠久。但是在这样一个每年都有无数信息生成、信息量越来越饱和的网络互连时代，基于大自然的编码或许是处理这些信息最好的办法。“由于人们越来越意识到计算再也不仅仅是计算机的事，对在生物科学和计算机科学之间开展合作具有浓厚的兴趣，”米切尔解释说，“这些生物系统全都擅长于一件事情，就是模式识别，甚至能够在信息泛滥的情况下将有用信号从噪音中分离出来。

【约翰·帕夫卢斯（文）徐海燕（翻译）】

以一当百的遗传病检测

美国Counsyl公司开发的新技术，只需要一点唾液就可以检测100多种隐性致病基因。从某种意义上说，这就像是多种传统独立致病基因筛查的组合，从医学角度看，最终结果是一样的。然而新方法只需一次检测，而且仅需350美元。Counsyl公司称，新方法的准确率和特异率高达99%——也就是说极少产生假阳性或假阴性结果。到目前为止，Counsyl测试大多应用于不孕症患者。能够提供此项测试的耶鲁生殖医学中心的主任、Counsyl公司顾问委员会成员帕斯夸莱·帕特里奇奥表示，这种测试有助于协助医生治疗那些因不明原因而习惯性流产的夫妇。

【玛丽·卡迈克尔（文） 王冬（翻译）】

从垃圾中获取燃料

在不远的将来，炼油厂的规模可能会小到只有在显微镜下才能看清结构。它们的原料也会发生变化，甚至能将生活垃圾中的碳氢化合物转换为燃料。

这种技术的关键是依靠外界作用，使垃圾中拥有氢或碳成分的分子产生变化，生成在室温下为液态、适合作为内燃机燃料的产物。

2010年7月，美国LS9公司（位于南圣弗朗西斯科）的科学家宣布，他们修改了大肠杆菌的基因，让它们能直接将糖转化为烷类——这是碳氢化合物的一种，与标准炼油厂的许多产品属于同一类。但是，只要适当修改基因组，也许在不久的未来，细菌就能将垃圾中的糖类转变为你汽车油箱里的燃料。

【马修·L·沃尔德（文）王昊明（翻译）】

越来越重要的垃圾DNA

人类基因组中负责编码蛋白质的部分只占2%,它们被称为基因。其余部分在过去一直被生物学家认作“垃圾DNA”。但是近十几年来，生物学家逐渐认识到，这一堆“废物”实际上是一些非常重要的遗传密码，它们虽然不是基因，却负责调控基因的表达。对垃圾DNA进行的更彻底的研究，可能颠覆我们对环境和基因间微妙相互作用的认识，还可以帮助人们制定出对抗疾病的全新战术。

在垃圾DNA研究领域，每隔几个月就会冒出一些令人激动的新发现。据2010年9月出版的《自然—医学》杂志报道，科学家发现，一种叫做神经母细胞瘤的罕见神经系统癌症可能与垃圾DNA相关，在这种癌症患者体内，一小段垃圾DNA产生的RNA使得某个抑癌基因失效。与之类似，科学家发现，一种罕见肌肉萎缩症部分患者的第4号染色体末端有一段特殊的垃圾DNA拷贝，拷贝数为1到10不等。垃圾DNA也不仅与罕见病症联系在一起，比如2010年2月发表于《自然》杂志的一篇文章就探讨了第9号染色体上一个垃圾DNA区域与心脏病发病率之间的关系。

垃圾DNA还能帮生物适应环境。2009年5月，比利时鲁汶大学的科学家发现，酵母的基因组中有一个基因，其活性直接受一段垃圾DNA重复次数的控制。因为这些DNA片段重复的次数比其他DNA区域更加频繁，所以这种机制可以加速生物进化。

【梅琳达·温纳·莫耶（文）王冬（翻译）】

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