量子計算機

    與常規物質(zhì)在一個(gè)時(shí)間瞬間的空間坐標只有一個(gè)位置不同，量子可以是無(wú)限個(gè)（這實(shí)在是難理解的問(wèn)題，也是量子的詭異性所在），即便是量子會(huì )衰減，但量子瞬間坐標也可以達到成千上萬(wàn)個(gè)。1982年，物理學(xué)家理查德·費曼提出可以將量子的詭異性用于計算。

    量子計算機的概念應運而生，其運算效率將是脈沖計算的幾何倍數。量子計算機巨大的應用潛能和發(fā)展前景吸引了無(wú)數科學(xué)家“競折腰”，希冀在量子計算機的研發(fā)上有所斬獲，以名垂千古，流芳百世。

    不過(guò)，遺憾的是，這種情況短期內很難發(fā)生改變。關(guān)于量子計算的理論汗牛充棟，但是，盡管取得了一些進(jìn)步，大多數著(zhù)名的量子計算理論還是簡(jiǎn)單如：把15分解為3和5的乘積。

    科學(xué)家認為，量子計算機能夠解決最復雜和艱澀的計算，諸如發(fā)現腦波的運行模式、精準地預測天氣等。與傳統計算機相比，它們的計算速度不僅呈指數級增長(cháng)，從理論上來(lái)講，它們還能同時(shí)運行每個(gè)可能的數據排列。

    然而，麻省理工學(xué)院的計算機專(zhuān)家斯科特·阿倫森一針見(jiàn)血地指出，量子計算機最大的攔路虎在于退相干（decoherence），也就是用于計算的“量子比特”在同其他事物接觸時(shí)會(huì )失去其特殊屬性的趨勢，結果就會(huì )出現“第二十二條軍規”（用來(lái)形容任何自相矛盾、不合邏輯的規定或條件所造成的無(wú)法擺脫的困境、難以逾越的障礙，或者是一件事陷入了死循環(huán)，或者跌進(jìn)邏輯陷阱等等）。

    阿倫森說(shuō)：“對于量子計算來(lái)說(shuō)，必須讓量子比特一直保持在一種非常孤立的環(huán)境中，同周?chē)囊磺协h(huán)境隔離開(kāi)，但是，你又必須操縱量子比特，讓它們執行我們的計算。這就產(chǎn)生了一種無(wú)法擺脫的困境。”最后，他幽默地說(shuō)：“要是有一臺量子計算機能夠幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題就好了。”

    其實(shí)，早在2008年，阿倫森就在《科學(xué)美國人》上撰文對量子計算機的強大功能提出了質(zhì)疑。他指出，許多人相信，依靠量子力學(xué)的神奇魔力，量子計算機可以瞬間破解一切密碼，甚至輕而易舉地搞定所有難題，而實(shí)際上，量子計算機的能力也會(huì )受到數學(xué)上的諸多限制。除了少數特殊問(wèn)題，量子計算機的運算能力并不比現有計算機強大多少。破解一切密碼，對于量子計算機而言，也是一件不可能完成的任務(wù)。

    個(gè)性化醫療

    現在，我們可以根據我們的DNA來(lái)定制藥物嗎？我們能夠通過(guò)一次基因掃描來(lái)預測某種治療是否會(huì )對我們起作用，并且預測治療所需藥物的劑量是多少嗎？

    更加“聰明”的藥品正向我們走來(lái)，但是，其到來(lái)的速度非常慢。首先，制藥公司必須摒棄不斷對一些銷(xiāo)量大的藥品進(jìn)行更新?lián)Q代并大肆生產(chǎn)的陋習，優(yōu)先生產(chǎn)出滿(mǎn)足小眾病人的藥品。即使那樣，新藥要想獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的批準還需要花費幾年，而且，研發(fā)出驗證人與藥品相匹配的測試手段也需要很長(cháng)時(shí)間。

    因此，很多人將希望寄托在了個(gè)性化醫療上?？茖W(xué)家已經(jīng)證明，基因變異會(huì )決定一個(gè)人將如何代謝出口服的防凝血素或阻凝劑；而且，很多醫生在開(kāi)處方之前，都會(huì )進(jìn)行遺傳學(xué)方面的測試。

    癌癥治療從藥理基因組學(xué)那兒獲益良多。很多疾病都與基因有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。比如，赫賽?。℉erceptin）能夠拯救乳腺癌病人的生命，在這些病人的癌癥腫瘤中，HER2基因被過(guò)度表達；在某些直腸腫瘤中，也有兩個(gè)靶向基因被過(guò)度表達。更重要的是，今年6月份，幾個(gè)癌癥研究中心結成了聯(lián)盟，宣布使用DNA測序結果來(lái)幫助病人選擇正確的療法，種種跡象表明，個(gè)性化醫療正大踏步朝我們走來(lái)。

    超音速飛機

    在1977年到2003年間，任何人只要手頭有足夠的錢(qián)，就可以只花3個(gè)半小時(shí)，從紐約直達倫敦，這都拜“協(xié)和”號超音速客機所賜。

    “協(xié)和”號超音速客機由法、英兩國于1969年聯(lián)合研制成功，是當時(shí)全世界惟一的超音速客機，兩倍音速的高速飛行讓其成為尊榮與高貴的象征。

    然而，“協(xié)和”號存在兩個(gè)重要的缺陷。一是客機的耗油量大得驚人，是波音747客機的兩倍，由于耗油率過(guò)高，載客量偏小，其昂貴的票價(jià)讓大多數乘客望而卻步。

    另外一大缺陷是噪音污染嚴重。“協(xié)和”號超音速客機由于音爆水平高，所以被限制不得在大陸上空進(jìn)行超音速飛行。噪音可以說(shuō)是“協(xié)和”超音速客機商業(yè)失敗的關(guān)鍵性因素。

    在“協(xié)和”號飛機于2003年光榮退出歷史舞臺后，許多國家和風(fēng)險投資者都在加緊研制下一代超音速客機，延續“協(xié)和”號的光榮和夢(mèng)想。

    美國AERION航空技術(shù)公司希望盡快推銷(xiāo)其新式的超音速商務(wù)機。該公司的商用超音速飛機同“協(xié)和”號類(lèi)似，但是，其機翼設計更為先進(jìn)，在人口稠密的地區，其速度可以達到聲速，在西伯利亞等地的上空，令人討厭的音爆不會(huì )影響任何人，速度可以達到1.6馬赫（音速的1.6倍）。目前，該飛機正在緊鑼密鼓地研發(fā)中，最快于5年內研發(fā)成功。

    日本的航天主管機構日本航天探測局（JAXA）也在研制下一代超音速飛機，下一代超音速飛機有望在15年內投入商業(yè)運營(yíng)。他們的目標是制造能搭載300名乘客的超音速客機，從倫敦到東京只需4個(gè)小時(shí)多一點(diǎn)。

    這款飛機將使用一種特殊的低阻力結構，從理論上來(lái)講，其超空氣動(dòng)力的形狀使得它能夠穿越聲音的壁壘，幾乎沒(méi)有隆隆聲。另外，該飛機也通過(guò)使用更安靜、效率更高的發(fā)動(dòng)機來(lái)降低起飛時(shí)的噪音。該飛機可能至少于5年內將速度達到1馬赫，10年后速度有望超過(guò)5馬赫。