知识城市的技术前景

题词： “二十一世纪将见证新人类科学社会主义的出现，表达了对人类和平与共处的渴望。换个方式思考就是扮演有害灾难先知的角色。” 利萨多·卡瓦哈尔·赫尔塔多（1）

摘要

本文旨在描述近年来出现或正在开发的15种技术应用程序，这些应用程序无疑将在21世纪成为主角。这些科学和技术进步将为人类服务，并将对社会产生重大影响。

提出的进步已根据其成果或产品在三个主要方面进行了分类：生产力，教育和预期寿命，因为这些被认为是可以衡量人类发展指数的维度。

技术前瞻性是分析和交流的集体活动，以确定未来场景的可能组成部分：技术预测，其社会和经济影响，障碍以及对其有利的力量。

La prospectiva tecnológica ha sido una práctica intelectual que ha realizado el hombre desde hace miles de años pero hoy en día se ha convertido en un tema obligado en los sectores: público, privado y ha cobrado relevancia en la Academia porque allí se forma el conocimiento. Los temas expuestos se describen con un lenguaje sencillo que permite llegar al público estudiantil universitario con el objeto de recrear el ejercicio de visión de futuro sin perder de vista que debe conservar en rigor, la introducción de algunos vocablos técnicos.

在文章的最后，对科学家，技术人员和执行人员作为技术管理员所承担的道德责任进行了反思，他们的目标将是理性地，利他地寻求共同利益。此外，科学和技术不仅具有社会责任，在某些情况下，其实践还会导致资源枯竭，因此，必须尊重宇宙，宇宙和自然。

抽象

本文旨在描述它在最近几年中已经出现或正在发展的15种技术应用程序，毫无疑问，它将在二十一世纪成为主角。这些科学的技术进步将为人类服务，并将对社会产生深远的影响。所暴露的进步已按照其成果或产品在三个方面进行了分类：生产力，教育和预期寿命，以考虑到这些是可以用来衡量人类发展指数的维度。

准专家一直是该人数千年来一直在进行的一种智力实践，但如今，他已成为各领域的必修课：公开，被剥夺并且在学院中具有相关性，因为那里存在知识形式。公开的科目用一种简单的语言描述，可以让大学生接触到公众，目的是重塑对未来的展望，而又不会失去必须严格遵守的Vista（引入一些技术词汇）。

在文章的最后，反思了像技术管理员一样具有科学家，技术人员和执行人员的道德责任，其目标将包括利他理性地使用它并寻找公共财产。此外，科学和非单一技术具有社会责任，在某些情况下，其实践会导致资源枯竭，因此必须尊重宇宙，宇宙和自然。

介绍

知识之城，又称“技术城市”，即“卓越城市”，将是第一个受益于科学和技术发展的一系列应用，并将在21世纪得到进一步完善。

本文的目的是通过本地发展和组织技术的范式，提出对由于其“双重专业化”而在21世纪出现和使用知识之城的技术应用的前瞻性愿景。，行政，自20世纪末开始启用。

双重专业化的概念

到目前为止，已经确定的70个知识城市专门研究某些产品或服务。以字母顺序列出了一些示例：奥斯汀（软件），卡斯特利翁德尔普兰（柑橘），都柏林（联络中心），埃武拉（陶瓷），法鲁（软木），航秀（商业城市），哈斯特芬（汽车），神户（药品），新汉堡（鞋类），台场（旅游），锡亚尔科特（手术器械）。（二）

第一个专业化是指这些城市在生成此类产品或服务时实现的高生产效率。第一个专业化意味着在这些城市中生产的产品和服务具有以下特点：高品质，具有很高的附加值，并且为了生成产品和服务，使用了时间和成本高效的技术。

这些城市已经达到的第二个专业化是指使用计算机，远程信息处理，新的工程材料，物流资本，工作能力来执行不同经济和服务部门采用的任务和行动的敏捷技术。作为一个团队，新的企业表达方式，专业人才的运用以及所有这些都得到了“学习学习”，“学习承担”和“边做边学”的支持。以上所有方面均受到政府，公司，研究中心和学术界的大力推动和凝聚。

双重专业化产生于第一个，反过来又产生于自身。为了改进产品和服务（属于第一专业），越来越需要通过使用上一段中列出的手段和工具来改进操作和程序（通过该手段和工具可以实现第二专业））。随着第一个专业化的发展，第二个专业化要求更高的敏捷性，反之亦然。这个永无止境的轮子无疑将使这些城市率先受益于我们将在21世纪使用的新技术应用。

技术应用及其分类

知识城市具有自行产生知识并为产品和服务增加价值的特征，因此，它们将是第一个开发并付诸实践的研究中心，大学和工厂所应用的应用程序的城市。

在本文所述的15种技术应用的前瞻性视野中，采用的分类类似于联合国开发计划署在其著名的文件“人类发展指数”中使用的方法。开发计划署在分析了几十个变量之后，从三个大方面综合了人类发展的度量：1）生产力与收入分配：以人均GDP衡量，以提高生产部门的水平；从其来源和结果来看，社会将拥有更多的财富，因此它将能够更好地分配收入，从而改善其生活条件。 2）教育：人口的生活质量取决于获得科学知识的可能性，技术和文化，以及通过教育和3）预期寿命：人类将继续在医学发现，人身安全和技术方面不断进步，这将使个人更加舒适，因此社会将有更好的人类发展。（3）

本文的第一部分针对生产力：1.巨大的能源，核聚变，2.太阳能充电器，3.全球定位系统，4.垂直端口，5.纳米工程师和6.计算机的新革命。

第二部分致力于教育；主题是：7.虚拟教室和未来教室，8.远程医疗

第三部分针对预期寿命，主题为：9.生物技术，以及10.机器人手术。11.蛋白质组，12.基于芯片的检测系统，13游客天堂，14.市民服务的数字城市和15.网络之家或家庭住所。

第一部分

生产力

1.巨大的能源：核融合

能源是这些国家经济和生产发展的基本要素。知识型城市的目标之一是将精力集中在发现新能源和改善现有能源上。在二十一世纪，将通过可再生，更清洁和更便宜的能源来努力获取能源。

能源作为生产力的引擎，需要进行仔细的分析，并且在任何预期过程中都是必不可少的。尽管核聚变实验非常普遍，但有必要对其进行跟踪，这不仅是因为它们的热情，还因为它们所代表的重要性。

如何获得融合？聚变反应基于氘（重氢）和tri，它们反应（温度超过1亿摄氏度，密度为每立方米2000亿个粒子），产生氦气和高能中子或快速。

热核融合

所谓的热核聚变是研究最多的程序，由氢同位素（tri和氘）通过高温（一亿摄氏度）的结合组成，这种巨大的热量是克服氢的力所必需的。同位素的静电排斥（具有相同的电荷），以使其聚集在一起的方式激发它们，从而创造了一种新的物质状态：等离子体。（4）

冷核融合

北美化学家（Fleischmann和Pons）声称通过简单的装置和电解技术，将钯棒浸在重水（富含氘）中，并用铂金丝包围钯棒，从而实现了冷聚变。像80年代初的许多其他情况一样。

通过该系统，施加电流，氘与水中的氧气分离，并堆积在钯棒上。在一定点上，氘和钯的核在室温下熔化，引起核反应，核反应释放能量，这是通过中子的发射来检测的。 Fleischmann和Pons声称每立方厘米的水获得了1瓦的能量，这相当于所测量的中子排放所显示的能量的100万倍，是所使用能量的50倍。

单升燃料可以满足整个建筑物几年的能源需求，也可以满足整个家庭的能源需求。此外，冷聚变能量不仅是无污染且取之不尽用之不竭的（就像热聚变能量一样），而且价格便宜得多。所有国家都可以拥有自己的发电厂，甚至可以想到由核聚变驱动的车辆，便携式发电机组，取之不尽的原子电池，不需要加油的飞机和轮船等。

但是，科学界并不相信这样的结果，试图通过各种方式重现该实验而没有成功。尽管有一天有可能继续和验证与Fleischmann和Pons相似的结果，但是看来这将是能源革命。意大利教授Scaramuzzi只是该理论的追随者之一，他敢于断言冷聚变是可能的。

等离子体是氘和tri结合的结果，它还有另一个困难，即局限性，为此有两种技术，一种是慢速技术，另一种是快速技术。之所以称为“慢速”融合，是因为限制时间相对较长，大约为一秒。因此，在这种情况下，等离子体的密度必须为每立方厘米1014个颗粒。为了达到该限制时间，必须使用各种形式的磁场，带电粒子像“被光吸引的蝴蝶”那样在其周围循环。相反，在“快速”融合中，限制时间约为纳秒（十亿分之一秒）。结果，等离子体中的颗粒密度必须为每cm 3 1023个颗粒的数量级。

基于激光射线的核融合

借助激光，已获得以下应用：加热，焊接，汽化并产生天体物理压力。基于产生核聚变需要高温的标准，开始了使用激光束的实验，并建立了以下实验。（5）

如果激光辐射击中平面，则不会发生特别有趣的事情。但是，如果激光均匀地撞击球体，则其表面会汽化，形成等离子，就像爆炸一样，它对称地远离球体移动。由于球的整个表面上的压力非常高且均匀，球的内部经历了剧烈的内爆（“向内”爆炸）。因此，球体内的密度和温度达到了巨大的数值。如果该球体包含可熔化的核材料，则可以达到发生核聚变的条件，从而产生热核微爆炸。

到目前为止，进行的实验包括以下内容：一个球体的外层由某种高密度材料（例如硅）制成。这是因为该层是将接收激光辐射的层，并且因此被汽化从而形成膨胀的等离子体。该外层的密度越高，将导致球体内部内爆的压力越大。一旦激光辐射击中，微球的外层就会作为膨胀的等离子体“爆炸”，而内部的固态和气态氘和tri会爆炸，从而将其温度和密度提高到100,000,000ºC以上。并超过200gr /cm³。

在这些条件下，氘和tri原子之间发生的核聚变释放出核聚变能。如果这些微爆炸每秒产生约10次，则可以使用这样释放的聚变能，这正是所追求的目标。

但是，使用激光进行的实验存在两个问题：要实现热核过程的产生，必须使用比大功率激光束短得多的波长进行工作，这会影响激光束的能量。激光束的吸收效率很低，因此仅使用了很小一部分，其次，部分未吸收的能量会导致磁芯在其时间之前变热，从而使其难以压缩，从而无法对其进行压缩。给出核聚变的过程。

作为综合，核聚变进展如何？

总而言之，尽管在基于核聚变的能源生产方面做出了巨大努力，但该过程仍然存在严重的困难：

生产锂和tri这两种元素都非常昂贵，一方面，自然界中没有发现游离态的锂，人们认为它是第35种元素，而且tri需要原子反应过程。锂，但它仅在原子反应堆中产生，数量很少。产生高温本身是核裂变的复杂过程。核聚变不像通常暴露的那样清洁能源、,泄漏（人工放射性元素）如今，核裂变反应堆中产生的所有物质都逃逸到大气中），并且由于聚变反应中产生的中子不断轰击，反应堆的结构材料被激活。融合很难限制。

核聚变已经是数十年来科学家的梦想，但仍然需要数十年才能在该领域获得更令人满意的，尤其是更便宜的结果。也许，著名的加泰罗尼亚科学家约瑟普·普伊格·博伊克斯（Josep Puig Boix）指出：``核聚变只是在恒星中发生的过程，在地球上的产生是一种嵌合体。'' （5）最乐观的估计是，有望在2055年建成首座商业核聚变反应堆。

2.太阳能充电器

在六十年代的十年中，电池或电池被成功地连接到了家用电器领域。耗能的收音机和玩具开始使用此资源，这使他们可以自主移动。然而，当电池放电时出现了问题，为此发明了电池充电器，该电池充电器是从电能获得的。（6）

后来，在90年代初，光敏光电管被集成到电器，计算器和游戏中。如今，发明了便携式充电器，它们从太阳能中获取能量，然后再对设备进行充电，这些设备会将这种热量转换为立即使设备工作所需的能量。目前，它们在市场上被广泛需求，并用于为笔记本电脑和手机充电。

市场上最新的产品是太阳能充电器，它使我们只需将移动电池放在阳光下即可为其充电。在西班牙，考德威尔集团（Caudwell Group）发行了首款Inpower品牌手机太阳能充电器。它的名字叫“ Solar-EDC”，它可以给诺基亚，西门子，索尼爱立信，摩托罗拉和TSM品牌的任何终端充电，它为每个品牌都有一套适配器。

尽管“ Solar-EDC”仅允许略多于500次的充电，但对于终端的平均寿命而言，它们绰绰有余。

我们在运输中将要看到的内容：智能运输系统和垂直运输

运输是人类的又一个梦想。自古以来，人类一直希望将自己快速舒适地运送到遥远的地方，这个梦想每次都成为现实。对于我们当代的人来说，在几小时或几天之内就能到达全球任何地方并不是什么秘密。

该领域最大的革命之一是与智能交通系统相关联，该系统将为市民提供成功的出行所需的必要信息。该领域将展示三个重要的应用：全球定位系统（GPS），安全摄像机网络和数据管理。两种应用的目的都是通过高速公路，航空，市区，火车终点站，地铁和海港，探索快速和混乱的人与货物运输世界。

3. 1 GPS系统

GPS系统（全球定位系统）或全球定位系统是一种地面定位系统，该GPS接收器根据从环绕地球运行的卫星接收到的信息来计算位置。它由24颗卫星网络组成，该网络由美利坚合众国政府拥有，并由国防部管理，为全球提供定位服务。

这24颗卫星中的每颗卫星都位于距地球约20,000公里的对地静止轨道上，并配备有原子钟，可以无间断地发射准确的时间及其在太空中的位置。

该系统的工作方式如下：GPS接收器接收有关卫星时间和位置的精确信息。确切地说，它接收两种类型的数据：年历数据，该数据由一系列有关每个卫星相对于网络中其他卫星的位置和操作的常规参数组成，可以从任何卫星接收此信息，并且一旦GPS接收器收到了最后收到的年历中的信息以及准确的时间，它便知道在太空中寻找卫星的位置。其他一系列数据，也称为星历，仅指被GPS接收器捕获的卫星的精确数据，它们是该卫星的专有轨道参数，用于计算从接收器到卫星的精确距离。当接收器捕获到至少三颗卫星的信号后，它将通过对捕获的卫星的位置进行三角测量来计算其在地球上的位置，并向我们提供计算出的经度，纬度和高度数据。 GPS接收器通常可以接收多于三个卫星的信号来计算其位置。原则上，它接收的信号越多，位置计算就越准确。位置计算更准确。位置计算更准确。

GPS是一个非常有用的系统，因为它使我们更容易以几乎精确的精度了解我们在地球和海拔上的位置，即使在非常恶劣的天气条件下也是如此，这使我们能够观察云层，日食的经过并从中定位。汽车的仪表板以及您旅行的任何运输设备。同样，这些图像可能到达市民的手机和手掌。该信息将成为预警或预防措施，以防止驾驶员加重障碍，因为他们将有时间提前建立行驶路线。（7）

3.2安全摄像机网络

监控摄像头网络是一种视觉辅助系统，由在城市的不同地方布置的“远程”摄像头网络组成，这些网络将图像报告给控制中心，在那里，您可以通过监视器来观察在高速公路，大街和街道上的车辆流量，以“发现”阻碍车辆正常行驶的障碍物，事故或游行。

3.3数据管理

数据管理已经存在于火车站和机场。希望前往罗马售票处的德国汉堡车站的乘客立即发布行程，其中提供了到达目的地的各种选择，并告知他必须在什么时间和地点进行乘车。换火车。将来，这些报告将到达房屋，汽车，手机或掌上电脑，能够提前计划行程并做出即时决策，而无需咨询书面指南并在运输终点站排队。

今天，这些数据可以从笔记本电脑高速传输到其他元素，例如手机。

4. VERTIPORTS

1975年，英国政府空军将其战斗机机队“哈丽雅特”（Harriet）投入使用。本发明基于直升机旋翼的工作原理，这种飞机的新颖性被认为是航空史上的一个里程碑，因为它具有垂直起降的巨大优势。

在八十年代，这架飞机变得如此流行，以至于在当时的杂志和空中特技表演中，它一直都是客座。后来，在20世纪末，贝尔和奥古斯塔公司的财团将自己的任务设定为发明一架商用飞机来运送乘客。贝尔奥古斯塔909飞机的版本在市场上出售，该飞机可容纳14位乘客。

垂直端口是此类飞机可以装饰和降落的平台。（8）这项技术的前途如此光明，以至于美国民航业命令建造300个垂直端口。在巴西圣巴西，建立了一支空中出租车队来运送私人旅客，并在休斯敦会议中心等某些建筑中建立了垂直通道。

在未来的20年中，垂直港口将和今天的直升机场一样普遍。在像哥伦比亚领土那样多山的地形上，使用这种技术将节省高昂的成本，因为在偏远和僻静的地区建造长而宽的着陆带已经成为过去。航空运输将采用小型单座飞机，这将允许个人运输，并且将像我们今天所知的汽车陆上运输一样受欢迎。

5.纳米宁

纳米工程也被称为纳米科学或纳米机器人学，后缀nano是从纳米的计量单位得出的。借助此应用程序，可以期待惊人的未来发展，例如：生产微型设备，这些设备将通过针头插入人体，并挽救被诊断出患有心脏病的患者的生命：脑，心血管或其他类型。这些微型设备的任务在于，一旦引入血液中，它们将进入血管阻塞的地方并开始刺穿血栓，在几秒钟内血管将恢复血流，患者将被救出。中风或心脏病发作（9）

这些微型机器（可能是白细胞大小）将执行的任务已预先编程为溶解凝块，因为它们的任务是攻击整体以刺穿脂质壁，从而阻止正常的血液流动。

另一个长期应用是它们在太空竞赛中的使用，这些纳米机器人将像瘟疫一样通过太空发送到行星和卫星上，以执行侦察任务。漂浮在空中并收集视听信息的智能微型机器人，或者植入地外土壤中以向地球发送有关这些天体特性的信息的智能微型机器人。

6.计算机的新革命

计算机技术的进步不会停止，但是该领域的趋势是朝着制造新芯片的方向发展。这些容纳数百万个晶体管的微小物体按层或硅层分组。

决定其速度的变量之一是芯片在硅不同层中放置的距离，该距离以纳米**表示，相当于十亿分之一米。众所周知，内置于个人计算机中的芯片的硅层的排列相距180纳米。当前的技术已设法将距离减小到130纳米，并且随着距离的缩短，芯片变得更小，计算能力的提高也随之增加。尽管它们已经存在了几年，但是硅的重叠层的距离将减少到90纳米。（10）

综上所述，这种空间的减少将带来以下好处：1）由于空间和时间路径会减少，因此将提高处理速度。 2）功耗会更低。 3）散热量会减少。当然，以上所有这些好处都可以转化为4）成本和设备价格的节省，以上所有这些都可以转化为更高的效率。未来的趋势将是处理器将带有双核选项。也就是说，现在处理器所在的同一盒子中的两个处理器。

将给计算机带来不寻常发展的另一项进步是高性能芯片的创新。这些芯片称为Cell，西班牙语翻译为Cell的性能是当前芯片的十倍。（十一）

在得克萨斯州奥斯汀市的一个实验室中，该市是著名的软件和硬件生产知识城市之一，该实验得到了发展，该实验由一个财团（IBM，东芝和索尼）在旧金山举行的国际Isscc会议之前进行了介绍。 2005年2月上旬，加利福尼亚州的弗朗西斯科。

这款高性能芯片的大小仅相当于雌二醇或咖啡豆的头部，它具有集成2.34亿个晶体管的能力，而目前的Pentium 4芯片速度却要快1.25亿。该芯片的时钟速度为四千兆赫，比当今的芯片快3.8。

该联盟已经进行了四年的实验，该实验将使高性能芯片包含多个内核。较早的芯片是单核的。当今的Cell或Cell具有多个核心，这使其具有多个芯片的功能，因为它是由独立工作的单个微单元构建的。

制造商称其为“单船超级计算机”。例如，当几台个人计算机在网络上工作时，该芯片可以将未使用的计算能力从一台计算机转移到另一台计算机。

这一发现提供了比当前处理器更大的计算能力，这一发现将有利于影响诸如现实性更高的视频游戏，提高分辨率的电视机，便携式电子设备，计算器和电子日程表等应用。

这些处理器的体系结构是模块化的，因此可以将它们集成到小型产品中。这是可能的，因为它可以在“大脑”很少的版本中使用。据估计，它可以用于高功率设备和高性能视频游戏机中多达八只大脑的物品。

**这是一个尺寸：将10提升到-9，相当于0.000000001米。也可以这样表示：毫米等于一百万纳米，因此纳米等于一毫米的百万分之一。

第二部分

教育

7.虚拟教室和未来教室

虚拟教室的概念归功于Roxanne Hiltz，他在80年代创造了这个术语，虚拟教室是通过计算机进行通信以创建类似于常规教室中通常出现的通信形式的电子环境。

虚拟教室是一个基于远程信息处理应用程序（计算和通信系统之间的交互）的教学环境，该环境支持通过选择的网络在参与所选时间和地点的学生之间进行协作学习。计算机，在学生，学生和教师之间，班级与学术或非学术社区之间建立通信。

如今，虚拟课程已为最知名的学科和知识领域提供，它们在在线平台上提供了电子学习课程，这些课程包括：艺术，生物学，生物统计学，分子生物学，教育，语言，数学，心理学等。。虚拟教室的概念是在1990年代提出的，但是肯定会在21世纪得到完善和增加。

未来的教室是未来的教育中心必须建立并且一些公司一直在设计的新教室概念。转换将在教室和所谓的球中进行。（12）

教室是圆形的，被三个看不见的声屏障隔开，人们可以越过这些屏障并看穿它们，但声音不会通过。中心是老师，从那里他可以指导和协调三种不同的课程和学生群体。在第一个房间里，老师教课，在另一个房间里，学生们是在老师的指导下成小组工作的，而另一个孩子则是单独学习的。另一个新奇之处在于书桌消失了，成为学生可以坐下，躺下，躺下休息的家具。

现在，有了新的工作工具“ GooBall。该交互式通信设备包含六层教育软件。灵活的便携式LCD屏幕就像笔记本电脑一样工作，允许无线Internet访问和流式视频。它还为每个学生配备了触摸屏界面和可移动的柔性LCD屏幕。

该设备看起来像美式橄榄球，因此得名，可以将其拖放到任何表面上，没有任何反应。它还有一种背包或背包来存储学生的物品并能够运输gooballl，但最重要的是将为系统供电的电池存储在此处。

Gooball通过生物读取功能监视学生的心率和体温，并使用GPS（全球定位系统）确定其位置。它包括一个即时消息传递系统和一个指南针，一个时钟以及一个可按主题配置的警报系统，该系统可引导学生阅读包含其工作内容的相关信息的文章和书籍。学生还可以选择与他们的个性相匹配的动物图标来代表它们。

未来的教室是由赫伯斯特·拉扎尔·贝尔（Herbst Lazar Bell，HLB）提出的，该发明被称为“可定制的教育系统”，昵称为Gooru。

8.远程医学

远程医疗的定义是：高级医疗保健中的使用。受益于这些技术的人将是位于知识之城周围，半径在100至150公里范围内的偏远村庄或农村地区。来自一流医院和药房的，由于规模大，在计算机医学的所有分支中没有许多高科技设备和医学专家。（13）

该系统的工作方式如下：在两个称为“远程医疗咨询室”的房间中，一个位于农村地区的医院中，另一个位于知识之城中，其中包括：

带有数据库的计算机，用于存储所有就诊患者的病历，包括对他们在工作，习惯，习俗和居住地点所进行活动的描述，并通过视频摄像机见专科医生和护理人员，一条与位于知识之城，全科医生或医护人员之内的高级医院相连的专线将能够与专科医生沟通。

这种交流将允许：描述患者的病情，叙述他们到达诊所之前所经历的发作，其解剖和生理状态，其生命体征，所用药物，他们的情绪，影响他们的症状和感觉。折磨。该同时报告允许两位医师确定诊断并制定适当的治疗方案。在紧急情况下，甚至可以在专家医生的建议下进行外科手术。

居住在偏远或农村地区的健康状况不佳的患者通常会遭受严重的困难，例如：长时间的救护车旅行，由于道路和天气状况不佳而导致的旅行不适，尤其是缺少时间的减轻有时会随着患者的死亡而终止。这些异常现象在远程医疗中将基本消失，因此在医院之间进行漫长，昂贵且繁琐的旅程将成为过去。

第三方

生命希望组件中的技术应用

9.生物技术

在2025年，我们和我们的孩子将生活在一个与人类过去所经历的世界截然不同的世界中，存在的意义将发生改变，因为借助生物技术，我们将期待惊人的变化。几个世纪以来未受破坏的概念将被重新定义，例如：生物的繁殖，性行为，关于平等，自由意志和进步的观念。正如著名的生物技术专家杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）所说：“新的生物技术工具为重塑地球上的生命提供了机会，同时也关闭了人类在整个千年历史中一直存在的选择。进化。（十五）

以下是一些旨在定位，标记和识别基因以及它们在整个生物界中的生物中执行的功能的实验。这些研究已经投入了数亿美元，已经收集了有关植物，动物和人类的大量遗传数据，这些数据已存储在遗传数据库中，这些数据库将成为本世纪的基本原材料。二十一世纪，生物技术。

在哺乳动物中的生物技术应用：在哺乳动物中的已知应用是转基因的，这引起了所谓的转基因动物。这些实验基于从已引入外源遗传物质的胚胎中获得生理功能的转化。如果基因转移是在受精卵，卵母细胞上进行的，而卵母细胞仍是单个细胞，并且如果转基因已正确整合到胚胎的基因组中，则新基因将存在于动物的所有细胞中。它展开。它会被后代继承，具有与孟德尔经典特征相同的特性。

这些应用已经在家养动物中使用，这些动物是在农场上繁殖供食用或提取衍生物的。目的是增强或增加来自这些有用动物的产品的附加值，例如使它们产生供人类消费的蛋白质。

毫无疑问，它们有农场动物，例如转基因的牛，山羊或绵羊，它们是卵母细胞时已插入了适当的基因，并且这些动物能够大量生产蛋白质形式的所需蛋白质。多喝点牛奶每天只需简单地挤奶就可以稳定地生活在他的马stable中，而无需进一步的并发症，一旦分离和纯化，通常就足以挽救或改善许多人的生活。

这可能吗？他有一个即时答案：确实，这已经开始了。该技术包括使用当前分子生物学的一些现代技术分离或产生感兴趣的基因。获得后，通常将其与属于正常乳蛋白基因的某些调控序列（启动子，控制部分等）融合。意图是该新基因欺骗细胞机制并表现出与负责乳蛋白的任何其他基因一样的行为，也就是说，它不在人体所有细胞中表达，而仅在负责乳汁分泌的那些细胞中表达。

无论如何，迄今为止，最高的表达水平对应于转基因绵羊，其产生的每毫升* -1-抗胰蛋白酶的产量高达60毫克，这是补充其血浆缺乏的必要条件，血浆血浆浓度遗传性肺气肿患者的正常水平是每毫升2 mg。在这些实验中，三只转基因雌性与正常雄性杂交，在一种情况下，产生了携带转基因的后代。因此，创造真正的转基因动物群（在所有方面显然都与正常动物相同）是可以实现的，其特征将世代相传，构成了农场动物在整个人类历史中所做的另一项世俗服务的有形样本。到现在为止，根据当前的遗传分子进展为我们提供食物，还生产在某些疾病的情况下人体无法合成的成分，蛋白质，酶，激素等。

在谷类和谷物中的生物技术应用：在生物技术修饰的转基因玉米种子中进行了第一个实验。这些种子能够使植物产生对昆虫有毒的特定蛋白质，这种昆虫被称为欧洲玉米矿工，对美国农民造成巨大损失，因此取得成功的途径是分离和克隆该基因。对应于来自土壤细菌苏云金芽孢杆菌的蛋白质，然后将该基因导入种子的基因组。苏云金芽孢杆菌是一种细菌，一些所谓的有机或天然农业的从业者已经将其用作避免使用化学农药的天然农药。

木材树木的生物技术应用：木材公司希望找到能够加速其生长的基因，因此对疾病具有更强的抵抗力，并且对高温，寒冷和干旱具有更大的耐受力。（16）

在花卉中的生物技术应用：进行的实验表明，将来有可能改变花朵的颜色。加州科学家利用生物技术从玫瑰花丝状培养物的胚发生组织中，与遗传转化的细菌共培养，并利用生物技术将其与转基因细菌共同培养。合适的成熟培养基，形成体细胞胚。后者后来在温室中转化为完整的开花植物，即玫瑰丛，在获得的一百多种植物中已充分证实了其转基因性质。

该程序为促进引入选择的基因提供了新的途径，这些基因被选为控制商品栽培品种玫瑰中花朵颜色的基因，预计我们将很快见证彩色玫瑰供应的真正革命。相同的生物技术种植者。

捕捞的生物技术应用：遗传生物技术技术使得可以在金枪鱼罐头样品中确定鱼的来源，加拿大的Bio-Id等公司在市场上进行了一项测试，可以检测出鱼的来源是哪个湖或河。使用这种技术，很容易检测钓鱼是否在禁止或允许的地方进行。该测试包括将金枪鱼链的序列与公司拥有的世界上许多湖泊或河流的数据库中存储的样本进行比较。

在昆虫中的生物技术应用：到目前为止，果蝇已经进行了有趣的实验。使用果蝇（一种在实验室中广泛用于实验的昆虫），可以分离出一种称为“无眼”的基因，该基因负责引起果蝇眼中的变化。在瑞士巴塞尔的盖林博士实验室中，丽贝卡·奎里诺（Rebeca Quirino）博士和UWE华尔道夫（UWE Waldorf）通过实验将无眼基因引入了苍蝇，这使得眼睛出现在苍蝇的腿上，对光的变化很敏感。。

细菌在生物技术上的应用：在某些细菌中，将插入与蜘蛛中包含的基因相似的基因，这些基因具有产生与圆形网或蜘蛛网交织的线的能力。这些线具有很大的抵抗力，因此将在航空公司制造和使用防弹背心。

真菌，细菌和藻类将用作废物处理厂的生物吸收系统，因为它们具有捕获污染性金属和放射性核素（汞，镉，铀和钴酸盐）的特性。它们可用于核电站和墓地。

基于对消耗的大肠杆菌细菌的了解：农业废物，城市固体和纸张污泥，科学家们正在尝试发现一种技术，使这些细菌将其食物转化为乙醇，从而将乙醇用作燃料。

细菌的另一种用途是在塑料中，塑料工业在生产，回收或处置方面存在重大的环境问题。由于这个和其他原因，生物系统的使用可能会引起极大的兴趣。迄今为止，已知生命系统可以生产六种主要的聚合物。其中有聚氧酸酯，它们是热固性聚合物。这类聚合物的两个非常显着的特征是它们的生物相容性和可降解性。因此，一些经典和工业生产的品种已经具有生物医学应用。聚氧酯的硫类似物是迄今为止尚未在工业上生产的聚硫酯。本文开头引用的研究文章解释了研究人员如何通过将三个巯基链烷酸代替天然饮食将三个基因插入大肠杆菌细菌中，从而能够生产出具有抗性的纯聚硫酯。在高于热塑性聚氧酸酯的温度下进行热降解，这为研究其潜在应用打开了方便之门。这为研究其潜在应用打开了大门。这为研究其潜在应用打开了大门。

10.机器人成为外科医生

显微外科已经成为医学领域的另一个专业领域，使用计算机，精密设备，最先进的仪器，显微镜进行实践，最近它一直在使用机器人技术。1998年，机器人执行了历史上的首次旁路操作，此后进行了250多次手术。

心脏外科手术中使用最广泛的机器人之一是OP 907，这是一种由塑料和钢制成的高科技设备，售价近一百万美元，是专门为旁路手术设计的。当操作开始时，机器人似乎可以自行工作，其动作非常精确。（17）

机器人由小管组成，小管的顶端有剪刀形的手术刀，黑管向右或向左移动，这些运动由心脏病专家的控制面板控制。通过报告患者内部图像的扫描仪，可以在监视器上看到患者内部图像，这些图像具有出色的分辨率，并且可以将真实图像提高十倍。这种增加可以识别肌肉，脂肪，动脉和重要器官。坐在与手术室相邻的房间中的外科医生正坐在控制台上，并根据监视器上看到的图像，他通过命令控制台将命令发送给机器人。当外科医生发送命令时，机器人继续实时执行运动。由Anno Diegeler博士领导的一组外科医生在德国莱比锡的心脏病学中心成功地进行了此类手术。

11.后基因时代

这个名为蛋白质组学的项目取代了基因组，这个伟大的项目正是在2001年4月正式宣布人类基因组的那天诞生的。在HUPO国际大会上，著名的科学家Sam Hanash博士发起了人类蛋白质组计划（PPH）。）。（18）

OMA这个词已在生物学词典中变得很普遍，通常它是一个后缀，用于描述可以达到我们的器官，组织或生物体细胞功能的不同分析水平。目前，听到以下概念是正常的：基因组，转录组，蛋白质组和代谢组。

分析水平	定义	分析方法
基因组	生物或其细胞器的完整基因集	系统DNA测序
笔录	一整套在细胞，组织或器官中存在的信使RNA分子。	杂交。SAGE（基因表达的序列分析）
蛋白质组	细胞，组织或器官中存在的总蛋白质分子。	二维电泳。
元宝龙	细胞，组织或器官中的全套代谢物（低分子量中间体）。	红外光谱。质谱仪。核磁共振光谱法。

改编自自然。2000年2月。第403卷第601页

PPH的主要目标是：1）创建人类蛋白质目录，其中包括每个蛋白质的所有可能变量。2）激发人们对蛋白质与其他蛋白质以及核酸与核酸之间关系的认识。3）促进对控制蛋白质表达的机制以及疾病状态发生时这些蛋白质表达的表达方式的研究。

在HUPO大会上，有可能初步估算出，为该项目提供资金的数额总计为10亿美元。随着这一宣布，后基因组学或蛋白质组学时代开始了，预计它将带来新的发现并攻击各种疾病。

12.到处都可以观察到的人

随着电信的发展，世界之间的联系越来越紧密，消息立即传播，这使我们可以使用以下隐喻：“世界缩小了”或“世界触手可及”的手”。得益于互联网，可以发送电子消息并与远距离的朋友聊天，卫星使我们可以观看从偏远地区到家中的电视节目：Oskar车辆的传输，印第安纳波利斯的赛车比赛，宇宙小姐，皇家仪式和新闻以真实感和原始时机传达。

这些机制有许多应用，但也许使用的一种是寻找人类。互联网在其许多门户网站中都有提供人员搜索的网页。通过这种机制，可以找到过去的大学或大学同事，亲人，邻居或同事。

已强加的另一个系统是使用带有嵌入式芯片的可充电非接触式智能卡。通过此应用程序，您可以构建统计信息和数据库，最终可以注册名称，地址，日期，银行帐号，信用卡和借记卡。每天都会统计通过空中，陆地，内河码头的乘客，甚至是通过世界地铁的乘客。

这些计数器可以建立统计和控制，但同时又构成了强大的营销工具。使用这种类型的卡，通常可以在商店和商业中记录付款，然后收税员将其用于注册和捕获逃税者。

另一个搜索工具是结合到动物表皮和植物亚树皮中的芯片。这些芯片使您可以搜索动物或进行研究工作。该芯片可存储有关其放置地点和日期的信息，记录年龄，当然，这是一种允许在几公里外发现动物的装置。

当前，这些芯片已变得必不可少，并已集成到：公文包，车辆，笔记本电脑和贵重物品中，这些设备在某种程度上已成为警报或对象，可让您跟踪丢失或被盗的物品。尽管在某些情况下，它们已经通过实验被纳入人类，但距离所有人都拥有一个内置芯片可以追踪地球上任何地方的日子已经过去了。

关于这些搜索和跟踪方法，预计在未来，没有人能够逃脱官方和安全记录，这将为拥有更少的物体和失踪人员的世界带来好处。但是，保留绝对隐私并隐身的趋势已成为过去。

13.旅游天堂

旅游业将是最受技术发展青睐的行业之一，总的来说，所有知识型城市都拥有吸引人的景点，这些站点具有创新的技术应用。但是，靠近沿海地区，岛屿，山脉，湖泊甚至沙漠的地区，自然，建筑，技术和物流的和谐结合将重塑数百万人的生命。

尽管对清洁，秩序，住宿和交通的管理问题通常对毫无戒心的游客隐藏，但对其进行管理已成为卫生工程师，生态学家和物流技术人员的主要问题之一。从这些城市中将涌现出一系列成功的模型，这些模型将很快复制到世界其他地区。

处理成千上万的游客留下的垃圾和固体废物，将意味着组装先进的处理厂，这将使工作越来越自动化。食品的储存和生产将需要组装大型酒窖，以保护和发展最新技术来建造食品的高技术厨房。运输将涉及创新的程序设计，以：规划水，土地和区域的连接，行李运输综合体和酒店的住宿网络。

诸如艾菲尔铁塔，自由女神像，金门大桥，埃及金字塔，城堡等建筑的世界城市的象征性遗址将被复制，并经过一些特别的技术改造后将成为这些旅游城市的标志。这些复制品的吸引力之一将是照明系统，该照明系统将根据季节，白天，夜晚，满月甚至月食发生的变化来改变颜色。广告将完全是电子的，时钟，电话亭，网吧和巨型平板电视将比我们今天所知道的更加复杂，并且将在许多地方出现，在娱乐和购物场所到处都有路人广告。。（19）

主题公园，会议中心，酒店将完全智能化，并具有整体意义：从酒店到会议中心，再从那里到主题公园。在这两座大楼中，将设有演播室和电视台，负责传播现场会议和公约中的最新消息。电子游戏和体育技能的吸引力将日益重要。

单轨高空缆车，缆车和缆车将游览城市周围的环境，使游客可以从几米高的高处观察城市，这将改变我们今天使用陆路游览和观察城市的习惯。观光出租车将是自动的，没有驾驶员，将使用GPS系统行驶，并遵守智能交通灯。这些出租车将进行固定游览，并提供电视指南，而带有多种语言配乐的录像带将告知游客，他们所在的地方，作为人类导游，他们将讲述轶事，报告历史数据并采用识别技术声音会回答常见问题。

14.数字城市

虚拟互联网高速公路带来了“数字城市”的含义，从而可以发送数据和电子消息。从那时起，就出现了以下概念：a）电子学习：在线学习已经开始。b）电子政务：公民以电子形式与国家机关的联系和和睦。E-Comerce：市场对产品和服务进行虚拟营销的巨大可能性。

这些发展已经成为现代技术的必需品，因为它们节省了金钱和距离，同时也带来了建立必要的手段，设备，平台和基础设施的需求，从而使通过互联网虚拟发送信息成为可能。。

在不久的将来，所谓的智能建筑将激增，光纤网络将扩展，结构化电缆将贯穿各种房屋，办公室和建筑。（二十）

15. CIBER家庭和家庭自动化

先进技术及其与其他家庭系统的集成称为“家庭自动化”。家庭自动化无非就是将电力，电子设备和计算机同时应用于家庭的技术管理。（二十一）

可以通过编程任务（例如供暖时间，开灯和自动浇水）从互联网上控制智能家居。家庭自动化专家保证，这种类型的房屋可以减少能源消耗，保护环境，节省金钱，同时还可以增加室内和室外的舒适感和宁静感，此外还可以促进日常生活的组织。

为了实现上述目标，家庭自动化使用了无数设备，这些设备分布在整个房屋中，具体取决于其所有者的需求和愿望。这些元素可以是各种类型，尽管主要的元素被称为“传感器，致动器和控制器”。家庭自动化装置实现了分布在整个物业中的局域网，并以“ Lonworks”，“ Bacnet”，“ Havi”和“ Konex”等协议（最重要的协议）运行，这些协议是专门为房屋和建筑物的自动化而创建的。办公室。

全息图是另一个有趣的发展，它将使人类变得有趣，并将在2015年实现。计算机提供的屏幕将创建逼真的图像。广告，娱乐和电视将成为充分利用这种创造性和虚幻应用程序的行业之一。此外，专门用于执行家务劳动的机器人将被集成到房屋中，以代替管家，女佣，厨师和佣人所做的某些工作。在其他情况下，它们将代替宠物，并成为儿童的“电子机械朋友”。

家庭自动化的优势：可以节省大量能源；例如：它们调节温度，控制照明，自动测量每个设备的消耗并为用户提供安全。随着人口的增长，等离子电视，纯平屏幕，交换电话，移动办公室和语音识别的定位将占上风。

通过使用家庭自动化，可以节省大量能源；例如：调节温度，控制照明，自动测量每个设备的消耗并提供用户安全。鉴于良好的结果，通用电气，梅隆尼，Elettrodomestici，Cysco，Sistems，新光，三星等公司一直致力于制造智能家居。

网络家庭的劣势：a）用户隔离，据说每天使用互联网的人们对他们的社交生活会有所遗忘。b）在欧洲和美国，它们的价格在500到80万美元之间，而在拉丁美洲，这些物业的价格可能超过一百万美元。c）为了成功处理网络家庭设备，必须仔细阅读和研究所有手册，这很复杂。

16.道德与未来

作为高潮，必须提及道德问题。科学发展总是存在两个方面，一方面，由于它们可以为人类提供出色的解决方案，它们对于人类而言非常有用，但是从另一方面来看，它可能会因滥用而成为威胁。其。

也许，在爱因斯坦对原子能管理的看法中，可以发现滥用科学发展带来的危险中最可悲的例子之一。虽然爱因斯坦确实是原子弹的发明者之一，但他还是反对使用原子弹的教育家，并向各国政府发出严重警告，不要过度使用核能。然而，尽管有这些警告，但仍提出了Nagasaky或Guernica的可怕经历，不应重复。

今天，即使在像伊拉克战争这样的战争中，辩论也变得更加潜伏了，它被用作一种战略，入侵该领土，拥有核武器和生物武器。从这个意义上讲，对人类致命的武器的发现和处理突出了主题，伦理学和科学的重要性。同样明显的是，国际恐怖主义利用现代技术在世界各地恐吓和实施残酷的攻击。

足以记住这些非法团体如何在东京地铁中使用沙林毒气。借助手机技术，遥控炸弹爆炸了，就像马德里袭击一样，它们使用有毒物质试图毒化渡槽中的水，以供人类食用，并且在阿富汗沙漠和阿富汗境内种植了破产地雷。哥伦比亚的农村地区。甚至旨在用于客运的技术也改变了它们的用途，并将它们变成了危险的破坏性武器，就像纽约双子塔灾难一样。

随着我们在本文中指出的新发现的到来，例如：生物技术，纳米工程，蛋白质组学，互联网等，毫无疑问，社会将受益，但是无需评论说将需要进行更正和监管框架，允许审慎和利他地使用这些发现，并始终寻求人类的福祉。

然而，技术科学对于人类的发展是必不可少的，在这方面，维森特·阿博特斯（Vicente Abortes）表示：“矛盾的是，尽管地球上的许多问题是由于某些技术的不合理使用造成的……人类的生存和解决食物和能源的重要生态问题，只能依靠科学技术知识。” 这是作者完成作品的评论，并充分表达了赋予他动画的精神。（22）

结论

“技术城市”（或称“卓越”）将是第一个受益并利用本文中公开的15个技术应用程序的公司。尽管并非所有我们将来将在中期看到的应用程序都在这里公开，介绍了国际科学界一直在重点关注的一些主要知识趋势。能源，GPS全球定位系统，纳米工程，计算机的新革命，虚拟教室，未来教室，远程医疗，生物技术，机器人手术，蛋白质组，检测系统芯片，游客天堂的建设，数字城市和家庭自动化这些应用将是有意义的，如果人将它们奉献给公益事业，是因为它们并不独立于价值体系。我们决不能忘记，它们将比历史上任何其他技术革命更直接，更密切地影响我们所有人。因此，在新技术成为我们日常生活的一部分之前，让公众知道和辩论新技术非常重要。

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