1． 對等網(wǎng)絡(luò )技術(shù)拯救視頻未來(lái)（Peer-to-peer network, 又稱(chēng)P2P network）:

    對等網(wǎng)絡(luò )被美國《財富》雜志稱(chēng)為改變因特網(wǎng)發(fā)展的四大新興技術(shù)之一，甚至被認為是無(wú)線(xiàn)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)技術(shù)。

    對等網(wǎng)絡(luò )是一種具有較高擴展性的分布式系統結構。相對于傳統的集中式客戶(hù)/服務(wù)器（client/server）模型，對等網(wǎng)絡(luò )弱化了服務(wù)器的概念，實(shí)現了節點(diǎn)之間直接交換資源和服務(wù)的功能。 因此,它為個(gè)人用戶(hù)提供了前所未有的自由和便利。然而，對等網(wǎng)絡(luò )也不可避免的存在著(zhù)一些問(wèn)題，比如，從社會(huì )和法律的角度，大多數的P2P服務(wù)器都會(huì )遇到知識產(chǎn)權沖突，也可能成為一些非法內容傳播的平臺；此外，P2P網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)通常是計算能力相差較大的異構節點(diǎn)，當忽略了自身的計算能力和網(wǎng)絡(luò )寬帶等問(wèn)題，被賦予相同的職責時(shí)，必然會(huì )導致寬帶資源的濫用；等等。同時(shí)，對等網(wǎng)絡(luò )也存在著(zhù)技術(shù)上的難關(guān)，如，寬帶吞噬，網(wǎng)絡(luò )可擴展性差等。然而，不可否認的，它已成為了最有吸引力的個(gè)人通信技術(shù)，并深入影響著(zhù)整個(gè)計算機網(wǎng)絡(luò )的概念和人們的信息獲取模式。

2． 量子點(diǎn)技術(shù)為太陽(yáng)能“充電”（Nanocharging Solar,又稱(chēng)Quantum-dot Solar）:

    太陽(yáng)能是人類(lèi)取之不盡、用之不竭的能源。然而，它的能量卻因太陽(yáng)能電池成本的居高不下而難以得到充分的利用。日前，利用幾個(gè)納米寬的半導體量子點(diǎn)制成的電池，有望最終降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。

    量子點(diǎn)是科學(xué)家自20世紀90年代以來(lái)一直潛心研究的半導體新技術(shù)。美國能源部國家實(shí)驗室最新研究成果發(fā)現，半導體量子點(diǎn)材料具有優(yōu)越的與光互相作用的特性，即，若要與化石燃燒、核能發(fā)電相競爭，還要再降低5-10倍，這足以證明納米技術(shù)的量子點(diǎn)新技術(shù)可以大大提升太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的競爭力。

    美國國家再生能源實(shí)驗室的高級研究員Arthur Nozik認為，量子點(diǎn)技術(shù)的光伏太陽(yáng)能電池能效可達42%，而且量子點(diǎn)半導體材料的成本也很低，有效的聚合物量子點(diǎn)最終可使太陽(yáng)能發(fā)電的成本與煤發(fā)電的成本相抗衡。盡管實(shí)現量子點(diǎn)技術(shù)的太陽(yáng)能電池的商業(yè)化仍需要時(shí)間，但一旦實(shí)現，它將會(huì )幫助人們擺脫化石能時(shí)代。

3． “超材料”掀起“隱形”革命

    超材料將引發(fā)通信、數據存儲和太陽(yáng)能等方面的巨大變革。

    當今，隱形已不再是科幻電影里的情節，經(jīng)過(guò)科學(xué)家的努力，利用超材料已經(jīng)將隱形變成現實(shí)。

    美國杜克大學(xué)的David R.Smith組建的科研小組利用包裹在玻璃纖維內的金屬和線(xiàn)纜，設計并制成了“超材料”中的同心環(huán)部件，讓微波輻射沿最內圈彎曲。與通常的材料相比，這種新型圓環(huán)吸收或反射的微波量更少。這表明，他們所使用的材料已經(jīng)能減少物體產(chǎn)生的反光和影子，而徹底消滅反光和影子正是造成隱形的必要特征。此種材料一旦研發(fā)成功，由其制成的CD或DVD所存儲的信息量將倍增，同時(shí)在光纖通信領(lǐng)域也能起到加速信息傳輸和降低能耗的作用。此外，在能源收集方面，超材料制成的太陽(yáng)能板也可以吸收來(lái)自各個(gè)方向的光束，從而大幅度提高太陽(yáng)能的利用率。

    總之，利用超材料實(shí)現隱形是光學(xué)材料領(lǐng)域的一個(gè)全新突破，它將帶領(lǐng)人們進(jìn)入一個(gè)看似虛幻卻又真實(shí)的世界。

4． 個(gè)性化醫療檢測儀

    計算機自動(dòng)解讀醫療監測數據預示著(zhù)醫療診斷個(gè)性化的發(fā)展方向。

    結合切身經(jīng)驗，來(lái)自美國麻省理工電氣工程和計算機系的Guttag教授提出了讓計算機承擔一部分醫療診斷數據的分析工作的設想。這樣，計算機與醫療檢測的結合將提供更準確、更個(gè)性化的分析結果。

    為此，Guttag教授的科研小組進(jìn)行了有關(guān)計算機解讀人體內電信號數據的工作，并開(kāi)發(fā)了癲癇癥探測器。他設計的非侵入性、由軟件控制的傳感器，彌補了廣泛被采用的刺激迷走神經(jīng)的植入性?xún)x器的弊端，起到了很好的提前預警作用。

    總之，上述儀器的研發(fā)代表了醫學(xué)發(fā)展的新趨勢。正如美國西奈山醫院醫療信息學(xué)中心負責人凱瑞教授所言，Guttag小組所進(jìn)行的研究具有很好的應用前景，是向精確化、自動(dòng)化醫療數據診斷邁出的重要一步。    
   
5．  單細胞分析法可預兆疾病

    探測單個(gè)細胞瞬間的變化可以改善醫學(xué)檢測和治療手段。

    單細胞分析是分析化學(xué)、生物學(xué)和醫學(xué)之間滲透發(fā)展形成的跨學(xué)科前沿領(lǐng)域。日前，美國華盛頓州立大學(xué)的Norman Dovichi研究小組以超靈敏的技術(shù)分離了單細胞，并成功揭示了其中未知分子的活動(dòng)情況。這一成果填補了以往只能研究已知細胞的空缺，為更好的探索單細胞活動(dòng)奠定了一定的基礎。同時(shí)，該小組也提出了癌癥擴散是否是由細胞中蛋白質(zhì)不斷分化造成的假設，一旦得到證實(shí)，細胞間活動(dòng)的差異就能顯示疾病是否在傳播，從而可以有效的了解癌癥發(fā)病情況，盡早采取措施。

6． 光天線(xiàn)(optical antennas)突破激光應用極限：

    高聚光性的光天線(xiàn)，突破激光應用的極限，可使一張DVD光盤(pán)容納上百部電影。

    一直以來(lái)，科研人員都在嘗試制造出一種容量可與計算機芯片相當，像素能與光學(xué)顯微鏡相媲美的高性能DVD，但總因受到“衍射極限”（diffraction limit）制約而以失敗告終。如今，哈佛大學(xué)的科研小組開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單的工藝—“光天線(xiàn)”，它可以使激光等高聚集性光突破這一技術(shù)瓶頸，實(shí)現廣泛的商業(yè)應用。

7． “光開(kāi)關(guān)”（light switch）有效治療神經(jīng)性疾病

    利用綠藻蛋白質(zhì)制成的“光開(kāi)關(guān)”可以有效的治療抑郁癥等神經(jīng)性疾病。

    美國斯坦福醫學(xué)中心的Karl Deisseroth發(fā)現盡管電休克療法（electro-convulsive therapy）可以挽救病人的生命，但是卻容易產(chǎn)生失憶、頭痛等副作用。因此，他的科研小組提出利用綠藻的一種蛋白質(zhì)制成控制神經(jīng)元細胞的光開(kāi)關(guān)的設想。當神經(jīng)元細胞受光時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì )刺激細胞中的微電流傳導至下一個(gè)細胞。他們以此利用光開(kāi)關(guān)刺激某個(gè)神經(jīng)元，達到治療神經(jīng)性疾病的目的。但是，此種方法也需要解決兩大問(wèn)題，即要保證基因治療方法的安全性，和找到大腦神經(jīng)細胞受光的方式。顯然，這不是一朝一夕的事情，但是一旦我們攻克了上述難關(guān)，這種治療方法將會(huì )更精準，更有效。

8． 蛋白質(zhì)碎片可有效止血助康復

    美國麻省理工學(xué)院研究小組經(jīng)實(shí)驗發(fā)現，由納米級的蛋白質(zhì)碎片（或稱(chēng)縮胺酸）具有快速止血和幫助恢復受損腦和脊柱組織的作用。

    與目前的方式相比，納米蛋白碎片的止血功能具有很多優(yōu)點(diǎn)，如快速、透明、方便使用，不損傷其他組織以及術(shù)后無(wú)需清除等。同時(shí)，它還能以提供細胞生長(cháng)所需氨基酸的方式加速傷口的愈合。

    該下組負責人Ellis-Behnke表示，納米蛋白質(zhì)碎片材料將最先用于手術(shù)中。不過(guò)，在應用之前，還需要對其進(jìn)行更進(jìn)一步的人體試驗。一旦實(shí)驗成功，預計此后3-5年內就可以得到廣泛應用。

9． 數字壓縮成像技術(shù)

    數字壓縮成像技術(shù)能夠讓照相機和醫療掃描儀更有效的抓取高質(zhì)量的圖像。

    當前的數碼相機就像一臺電影攝像機，當一部400萬(wàn)像素的照相機在拍照時(shí)，每一個(gè)成像傳感器都要工作，但是當上傳到計算機時(shí)，其實(shí)大部分的數據都已經(jīng)丟失了，而且整個(gè)拍照過(guò)程顥能很大。對此，美國萊斯大學(xué)電氣和計算機工程系的Baraniuk和Kelly教授提出了新思路，即，從軟件和硬件方面將照相機做得更小，拍照速度更快，而且成像效果更好。他們開(kāi)發(fā)出一種新型照相機，即，利用單個(gè)圖像傳感器收集光學(xué)信息，并利用新的軟件計算法重新購建高清晰圖像。該照相機的核心在于采用了壓縮感應（compressive sensing）新技術(shù)，收集只相當于目前照相機感應的一小部分的光學(xué)數據。但是，相關(guān)軟件卻可以將這一小部分數據放大，并利用計算機將其重新還原成高清晰圖像。

    “壓縮感應”這一概念首次提出于2004年。研究人員相信，這一技術(shù)將在未來(lái)的兩年內得到實(shí)際的應用，并在5-10年內，應用到微型手機等電子消費品上。

10． 數字擴張技術(shù)使手機呈現真實(shí)世界

    諾基亞公司研發(fā)中心Markus K?h?ri帶領(lǐng)的團隊正在以“手機上的擴張世界”項目打造這樣一款手機，即，將現實(shí)世界的數字信息量擴大，讓手機顯示更清晰的世界。

    該團隊把GPS傳感器、指南針等功能加入到諾基亞智能手機中，這樣手機就能像照相機那樣精確的顯示物體間的距離。隨著(zhù)手機位置的移動(dòng)，其外部環(huán)境的地理名稱(chēng)也能立刻顯現出來(lái)。此外，用戶(hù)還可以從網(wǎng)上下載需要的詳細信息載入手機備查。

    目前，諾基亞研究人員正致力于研究實(shí)時(shí)圖像識別算法，以進(jìn)一步完善現有智能手機的準確性和可靠性?？傊?，他們的研發(fā)工作都在傳遞這樣的信息：將真實(shí)世界呈現在手機中這個(gè)概念將成為2007年的手機發(fā)展潮流。