綠色、健康、宜居、富足的城市生活,令人向往。不過(guò),這一過(guò)程沒(méi)有捷徑,需要依靠不斷的創(chuàng )新活力,獲取各類(lèi)科學(xué)“高招”,一路披荊斬棘。
昨天,為期兩天的中國2010年上海世博會(huì )“科技創(chuàng )新與城市未來(lái)”主題論壇在無(wú)錫圓滿(mǎn)落幕,來(lái)自世界各地的30余位科學(xué)家匯集了形形色色的新技術(shù)和實(shí)踐成果。踏著(zhù)這些緊鑼密鼓、層出不窮的科技創(chuàng )新“鼓點(diǎn)”,“城市,讓生活更美好”,可望可及。
1 “中國制造”可多養活4億人
一頓不吃餓得慌。世界上有一半以上的人口以稻米為主食。目前,每公頃耕地出產(chǎn)的稻米,可以填滿(mǎn)27個(gè)人的飯碗;到2050年,1公頃土地必須要養活43個(gè)人才行。面對如此嚴峻的糧食形勢,如何保證糧食安全是一個(gè)巨大的科學(xué)挑戰。
為此,世界農業(yè)科學(xué)家正在聚焦超級雜交稻。從1996年起,中國農業(yè)部立項我國超級稻計劃:1996年到2000年,水稻增產(chǎn)20%,由每公頃8.25噸提高到10.5噸;2001年到2005年,產(chǎn)量再提高40%以上,畝產(chǎn)800公斤水稻,并種植200畝示范田,連續兩年產(chǎn)量達標。
袁隆平帶領(lǐng)研究團隊,不斷刷新超級雜交稻產(chǎn)量“新紀錄”。2000年在湖南省20個(gè)近千畝示范田中,平均畝產(chǎn)700公斤;之后,在小面積試驗田中,創(chuàng )造了每公頃17.1噸水稻的20世紀最高產(chǎn)紀錄,推廣到大田,平均產(chǎn)量達每公頃9噸以上;目前正在攻關(guān)的農業(yè)部第三期超級稻計劃,已實(shí)現每公頃13.5噸,并儲備“千穗稻”良種,即每顆稻穗有1000粒種子,像一把豐碩的“水稻掃把”。
中國水稻種植面積約4.4億畝,平均產(chǎn)量每公頃6.3噸;雜交稻占總水稻面積的57%,平均產(chǎn)量是7.2噸,每年可以多養活幾千萬(wàn)中國人。這較日本水稻每公頃產(chǎn)量多1噸,是世界水稻面積最大的印度平均產(chǎn)量的兩倍!爸袊軜(lè )意幫助更多國家播種超級雜交稻。如果世界上有7500萬(wàn)公頃土地種植中國雜交稻,每公頃按增產(chǎn)2噸計算,增產(chǎn)的糧食可以多養活四五億世界人口!痹∑秸f(shuō)。
2 提前破解病毒入侵“地圖”
SARS、甲流、手足口病……既發(fā)或潛在的傳染病隨時(shí)威脅人口密居的城市生活。哈佛大學(xué)的傳染病和病毒研究報告顯示,附著(zhù)在干燥桌面的病毒,有可能在幾天甚至幾個(gè)月里,傳播并生存在人們的手上?焖、及時(shí)、可靠的現場(chǎng)偵察微量病毒,能讓人們占得先機,提前破解病毒入侵“地圖”。
美國華盛頓大學(xué)生物工程系教授艾倫·霍夫曼帶來(lái)好消息,研究人員正在開(kāi)展一項名叫智能聚合物技術(shù)的實(shí)驗室研究。該研究的“主角”是一種智能分子。當室內溫度升至與體溫持平,分子很快變渾濁,如黏液或膠水一般,吸附很多其他分子。通過(guò)實(shí)驗室洗滌,借助一種微小儀器,附著(zhù)的納米級微生物將快速“浮出水面”。最終,落網(wǎng)的病毒微粒信息將被導入到讀數機,讀出量化結果。
與現有的病毒檢測技術(shù)相比,該方法所需的檢測樣本可以是非常稀釋的,所以,檢測成本不再昂貴,且速度快,準確率高,使用簡(jiǎn)便。不遠的將來(lái),智能聚合物技術(shù)可以集成到一次性測試卡中,無(wú)需儀器輔助,就能捕捉病毒的蛛絲馬跡。再與手機和攝像機相連,病毒信息被第一時(shí)間傳至當地醫院,在城市里爆發(fā)傳染病之前,相關(guān)控制預案即可啟動(dòng)。
3 所有商品都將擁有“碳ID”
對一個(gè)商品而言,不光是使用過(guò)程,整個(gè)“生命周期”都在產(chǎn)生溫室氣體,包括最初的原料生產(chǎn)加工,到運輸、銷(xiāo)售給消費者,直到最終廢棄、銷(xiāo)毀。英國曼徹斯特大學(xué)可持續化學(xué)工程教授阿迪薩·阿扎帕吉克說(shuō),每一環(huán)節產(chǎn)生的溫室氣體排放量被記錄下來(lái),計算折合成碳當量,即為碳足跡。以食物為例,胡蘿卜、馬鈴薯等蔬菜的碳足跡相對較少,生產(chǎn)每1000克的碳足跡大約為0.2—0.3千克碳當量;而牛肉、羊肉的碳足跡最高,大約為每千克14.3千克碳當量。
未來(lái)的超市里,這樣一張標注商品生命周期里碳足跡的標簽將賦予每個(gè)商品一個(gè)新身份:“碳ID”。目前,在英國、日本等國,一些食物已率先擁有了這樣的“身份證”。阿扎帕吉克說(shuō),這個(gè)“身份證”,能幫助消費者了解商品的“綠色度”,引導他們主動(dòng)做出低碳選擇,還能避免一些望文生義的“綠色誤會(huì )”,比如,利用玉米制造乙醇一直被認為“更清潔”,但實(shí)際上,它生產(chǎn)和使用過(guò)程中的碳足跡比傳統汽油的還高。
4 未來(lái)交通系統整體“入地”
交通擁堵,阻礙出行;撞車(chē)撞人,威脅安全;尾氣排放,溫室效應;喝油耗能,能源緊缺;道路占地,無(wú)地可種……曾給人們生活帶來(lái)諸多便利和進(jìn)步的城市交通,現在看上去“一身毛病”,甚至日益成為危害未來(lái)生活的“危險分子”。
“未來(lái)城市交通,將是一整套地下交通系統的‘天下’!敝袊こ淘涸菏、解放軍理工大學(xué)教授錢(qián)七虎解釋說(shuō),交通能耗主要為克服前進(jìn)阻力,阻力主要來(lái)自空氣阻力和地面摩擦力。地下交通系統讓這些阻力消失殆盡,從根本上降低能耗。
展望本世紀下半葉,駕車(chē)出行由“上天”改為“入地”——走地下高速路。地下高速路與地面高速路的區別在于:第一,不占用地面土地;第二,減少污染。地面、高架路上的汽車(chē)尾氣是無(wú)法捕獲的,而在未來(lái)封閉的地下路網(wǎng)中,空氣、煙塵可以通過(guò)靜電吸附排出,一些有害氣體也可以利用高科技手段催化解決。目前,世界各國都在研究地下高速路系統。例如,法國巴黎的地下快速路已經(jīng)建成,城區一氧化氮濃度降低了16%。
如果出城旅行,可以乘坐運行于地下真空管道中的城際磁懸浮。錢(qián)七虎指出,城際交通和城內交通不一樣,需要高速運行。高速運行中,空氣阻力巨大,消耗了大部分能量。如果將高速磁浮列車(chē)搬至真空地下軌道中,空氣阻力為零,可以真正實(shí)現超高速、低耗能,無(wú)噪音、無(wú)污染的綠色交通。其速度可能比飛機還快,達到1000公里/小時(shí)。
同時(shí),隱患重重的城市貨運交通也將轉入地下。在郊區建設物流園區,城外來(lái)的貨物通過(guò)物流園區編組,經(jīng)地下管道,由自動(dòng)導向車(chē)牽引,運送到城市里的各個(gè)地下終端。
5 國產(chǎn)“北斗”有望覆蓋全球
2008年的汶川地震,曾令不少鄉鎮道路被阻,通訊中斷,一度變成“孤島”。當時(shí),正是“北斗一號”衛星導航定位系統,幫助抗震救援人員架起了“孤島”和外界的通訊橋梁。
國際無(wú)線(xiàn)電科學(xué)聯(lián)合會(huì )中國委員會(huì )副主任、中國計量測試學(xué)會(huì )副理事長(cháng)王義遒說(shuō),隨著(zhù)現代化、城市化的進(jìn)程,城市數目大量增加,要確保城市安全,城市管理者需要對城市各方面了如指掌,比如有沒(méi)有火災,哪條道路被水淹了!拔覈谘邪l(fā)的北斗系統就能幫助城市管理者對城市各方面都有一個(gè)微觀(guān)的精確的了解。它能探測到每一個(gè)目標的位置、時(shí)間、速度等!
王義遒透露,北斗系統正在迅速“成長(cháng)”,今年是北斗系列衛星的密集發(fā)射年,到6月2日已發(fā)射了4顆星!暗2012年,北斗系統將覆蓋亞洲的太平洋地區。第二階段,預計到2020年,北斗系統有望像美國的GPS系統一樣,覆蓋全球!倍,被喻為“中國版”GPS,北斗系統還身懷幾項“獨門(mén)武功”——北斗系統是有源的,就是會(huì )接收用戶(hù)發(fā)送的信號;它還有短報的通信服務(wù),例如水災時(shí),水文監測用的就是短報服務(wù)。(馬亞寧 馬丹)
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【編輯:馬學(xué)玲】 |
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