美國科普雜誌 (Popular Sciecne) 網站,深入淺出介紹新的科技,經常教人流連忘返。科普,或者說大眾科學,把複雜的科技知識用大家都聽得懂、並且有趣的話說出來,娛樂的同時傳遞資訊,是科普最吸引人的地方。沒有高深的理論,不用繁複公式,說到關鍵僅提一個名詞,至於怎麼解釋,就靠有興趣的讀者個人去查證了,不影響文稿全局。
科普不是科幻,至少也是有理論基礎的「硬科幻」,現在做不到,不代表將來做不到。科普網站常有瘋狂的點子,有趣,有的剛開始研究實驗,但有的是未來的想法,世界的變化太快,這些點子有一天或許可以拯救世界也說不定。閱讀科普要有寬廣的心胸,才能從中獲得樂趣,我見過胸襟不太開放的人,讀完就直喊「怎麼可能、怎麼可能?」下面就簡介科普雜誌幾個「怎麼可能」的科技,或者說是未來的科技。
機器人在月球上建立太陽能發電廠供應地球電力。取自科普網站。
飯前別讀
污水,不止來自糞便,也來自吃剩下的食物,包括動物與植物的油脂,這些殘留物有個好聽的名詞「棕色油」,它不但會堵住下水道,更淤積在污水處理廠。但紐約市 Medgar Evers 學院化學教授 Lawrence Pratt,認為這些棕色油仍有很高價值,可以用熱解 (Pyrolysis) 的方法,把這些化合物分解成小分子,再轉換成燃料,讓這些污穢髒東西變成有用的商品。這個計畫已經獲得國家科學基金 24 萬美元的贊助。
熱解,是把油熔化,然後蒸瘤成氣體,使其分子結構與汽油近似,適用於內然機,做為汽車與家庭取暖燃油。教授統計,一個中型污水處理廠每年約收集 15,000 噸棕油,可以轉換出 250 萬加侖(約 950 萬公升)汽油,足夠 7000 戶人家冬季取暖。想想美國有 16,000 個污水處理廠,轉換之後可以供應很多戶人家、用很多吃過了的食物,再次使用。
母親可能變成選項之一
人類受孕最初的 13 天,在科學上仍是一個謎,沒有辦法觀察,因為懷孕荷爾蒙太低無法檢驗,所以不能證實是否懷孕,不能查看子宮內部,也看不到受精卵的成長。我們僅大略的了解,由一群胚泡細胞組成的胚胎,外層附著於子宮壁。
今年五月,以生物與醫學稱著的美國洛克菲勒大學,在實驗室做了受孕後13天的胚胎發展觀察,把一個胚胎放進試管,不讓胚胎附著試管,然後給胰島素與其他營養,結果發現胚胎依自己基因的指令發展,這些基因指令不是從母體分享過來的,至少這 13 天不是。基於法令,13 天後胚胎必須銷毀,但 13 天的觀察,對人類的成長、以及不孕,看到了新的影子。
現在的試管嬰兒,是體外受孕以後在試管內培養幾天就要放回母體,這次研究人員的實驗並沒有說可以在試管內全程養育嬰兒,但有可能,人類的子宮在未來或許僅是選項之一。
綠色地平線可讓北京降低 PM2.5
大家都知道北京的霧霾相當嚴重,污染源來自工廠、車輛、沙塵,形成污染的空氣,對健康的影響,經一個非營利機構估算,相當每天抽 30 隻香菸。更壞的是,污染來源變化的很快,很難發出預警,讓民眾有效的事先預防因應。但 IBM 的綠色地平線 (Green Horizons),正在改變這個情況。
綠色地平線是一個預警空氣污染的物聯網,兩年前在北京啟用,從北京市各地的污染感應器取得龐大的資訊,然後用人工智慧的分析與計算,建立模型,來預估空氣污染的型態,這些型態對我們肉眼來說,僅看到霧茫茫的一片,無法分辨。
綠色地平線以每平方公里為單位,預測 72 小時以後的空氣品質,最重要的預測污染來源,是車輛、是工廠、還是天氣造成的,給政府與居民一段時間因應預防。綠色地平線的目標,期望北京空氣裡的 PM2.5,在明年可以降低 25%。IBM 也正向全球污染嚴重的城市像約翰尼斯堡、新德里,開始推進同樣的綠色技術。
在月亮建造太陽能電廠
地球上接近 80 億人口,需要能源自不待言,化石燃料把地球燒得越來越熱,替代能源顯然是必需的,但再生能源規模太小,以太陽能為例,要用美國內華達州那麼大(約 28 萬平方公里)的太陽光板才夠用,這當然不可能。但如果把光板飄上地球軌道,24 小時吸收太陽的電磁波,轉換成電流,再轉換成微波射回地面,地面接收器再還原轉換成電流注入電網。這個構想不錯,但把數量龐大的太陽光板發射到太空的地球軌道,花費絕對是天文數字,在經濟上不可能。
但誰說要從地球發射到太空,不能從月球發射到地球軌道嗎?人工智慧越來越發達,只要送幾個機器人、幾個太陽能發電設備到月球上,讓機器人在月球開鑿材料,複製光板及相關設備,成為一個龐大的太陽能工廠。然後我們再去撞擊月球讓這些設備分散,月球的重力小,又沒有大氣層阻擋,就會飛出月球聚集到地球軌道,再設法把這些光板整合,就可以運作發電傳回地球了。這一個做法,技術並不實十分困難,費用卻遠比別的方法節省。
這個點子是一個叫 Justin Lewis-Weber 的人提出的論文 Lunar-Based Self-Replicating Solar Factory,發表在 New Space 網站。Justin Lewis-Weber 是誰?他僅是美國加州 Calabasas Viewpoint 高中的一名學生。
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