弗朗西斯·阿諾德正在設計制造更好的酶以分解纖維素。

納米收音機的電路組成是一個尺寸僅為頭發絲直徑萬分的碳納米管。

馬林·索爾加斯克和他的同事利用磁場耦合共振點亮了一個60瓦電燈泡。

      每年，美國《技術評論》雜志都要評選出未來幾年將會扮演重要角色的10項技術。這些技術涉及的領域十分廣泛，包括能源、計算機軟件和硬件、生物成像等等。今年，在名列榜單的10項技術中，纖維素酶cellulolytic enzymes和原子磁力儀atomic magnetometers兩項成果是科學家們努力解決關鍵問題時的結晶，而突發事件建模surprise modeling、connectomics、probabilistic CMOS、 現實挖掘Reality Mining和離線Web應用offline Web applications等5種技術則代表著科學家看待問題的全新方式。此外，石墨烯晶體管graphene transistors、納米收音機nanoradio和無線電源wireless power這3項技術則是令人驚嘆的技術創舉，它們創造出了嶄新的成果。下面我們詳細介紹其中的3種。

　　纖維素酶

　　美國加利福尼亞理工學院化學工程和生物化學系教授弗朗西斯·阿諾德正在應對生物燃料產業*艱巨的挑戰：設計制造更好的酶以分解纖維素。

　　2007年12月，美國總統布什簽署了《2007能源獨立和安全法案》。該法案要求到2022年美國至少每年生產360億加侖的可再生燃料，這幾乎是現在水平的5倍。在這一總量中，以農業廢棄物、木屑和牧草為原料制造的纖維素生物燃料要占到160億加侖。如果能夠滿足這一要求，屆時美國的汽油消耗量將會大幅下降，同時溫室氣體排放量和國外石油進口量也會大為減少。

　　然而，這一野心勃勃的計劃面臨著一個巨大的障礙：此前尚沒有人能夠以具備成本優勢的工業方法生產纖維素生物燃料�，F在，幾乎所有在美國生產的乙醇都來自玉米淀粉。其過程是將淀粉分解成糖，然后再通過工業手段把這些糖發酵變成乙醇。要想從更加便宜的原料中生產乙醇，就需要一種可以使糖分子自由形成纖維素晶體鏈的有效方式。這是“實現大規模、商業化生產纖維素生物燃料時*為昂貴的制約環節”，阿諾德說。

　　阿諾德和許多其他科學家都認為，要想更加高效、低廉地分解纖維素，沒有比酶更合適的了。阿諾德已經用了將近20年時間設計制造新的酶，以用于藥物制造、去污等。阿諾德認為自己正在朝正確的方向前進。

　　納米收音機

　　美國加利福尼亞大學伯克利分校的阿歷克斯·澤特爾用納米管制作成的微小型收音機可以提高從手機到醫療診斷等多個領域的設備性能。

　　2007年，澤特爾和他的同事成功研制出迄今為止世界上*小的收音機——納米收音機。這部收音機的電路組成是一個尺寸僅為頭發絲直徑萬分的碳納米管。

　　同傳統收音機相比，納米收音機具有顯著的特點：碳納米管集天線、調諧器、放大器和解調器于一身;而在傳統標準的收音機中，各個功能由相互獨立的部件來完成。

　　為探測到廣播的無線電信號，納米收音機的碳納米管被置于真空管中，并鉤掛在電池負極上。廣播電臺的無線電信號經過后，其產生的電場將不斷“推”和“拉”碳納米管，也就是碳納米管隨無線電信號發生共振，利用這種共振現象可以探測到無線電信號。

　　任何無線設備，從手機到監測環境變化的傳感器，都能夠從無線收音機的研發中獲益。更小尺寸的電子元件，例如調諧器，將會減少能量的消耗，并延長電池的壽命。此外，納米收音機還能夠將無線通信拓展到新的領域，包括制造引導血液流向以助藥物發揮更好作用的微小型設備等。

　　無線電源

　　美國麻省理工學院的物理學家馬林·索爾加斯克正在為構建一個無線傳輸電力的世界而努力。
　　有關無線電源的想法由來已久。早在19世紀30年代，邁克爾·法拉第就發現，周圍磁場的變化將在電線中產生電流。19世紀晚期，尼古拉·特斯拉有了一個偉大的構想，那就是將電傳送到世界各地。因為很難構建一個可以延伸到每座城市、每棟大樓和每個房間的基礎架構，特斯拉將視線轉向了無線傳輸。他制定了一個發射塔規劃，想以無線的方式在遠隔數公里之外的地點間傳輸電力。他的團隊確實在此方面作了一些試驗，但在發射塔建成之前，他們的經費就用完了。后來，由于工業界接受了以有線的方式傳輸電力，無線電源的夢想也就隨之擱淺。不過，特斯拉申請了這方面*初的一個。

　　2007年6月，索爾加斯克領導的一個小組宣布，他們成功地利用無線輸電技術點亮了一個離電源約2米遠的60瓦電燈泡。其試驗過程如下：兩組磁性線圈在相同的頻率下發生共振，當其中一個線圈連上電源后，該線圈產生的共振磁場顯著增加，另外一個沒有連接電源的線圈的共振磁場也跟著上升，隨后這個線圈就產生了電能。

　　也許，在可預見的未來，在家庭、圖書館、機場和咖啡館里給筆記本電腦和手機自動無線充電會成為現實。

原創作者：武漢天罡科技發展有限責任公司