1 存储世界，炫目扩展
想直观了解计算机飞奔发展的速度么？听听这句在科技界中流传甚广的调侃语吧：“苹果iPhone4手机的处理能力，已超过了1969年阿波罗飞船登月时的计算机处理能力，而我们仅仅用它来玩用红色小鸟砸绿猪的游戏。”不知不觉，大强度的计算机技术已被我们浓缩于方寸大小，手掌之间。
而存储能力，则是代表这种计算机能力提高的关键硬性指标之一，它屡屡创造新的纪录，把计算机变成了“更快、更小、更便宜”的奥林匹克竞技场，为计算能力的超速发展提供了强大的基础威力。
2012年1月，“存储世界”又传来了令人讶异的好消息，IBM研究中心的科学家成功展示了仅利用12个原子进行计算机信息“0”和“1”的存储器。如果大家对这个数字不敏感，那么我们来做一个对比：目前最先进的存储器，需要动用上百万个原子来存储一个“0”或“1”！
新存储器的存储单元是“原子”，标志着磁性存储材料已进入了“纳米”时代，更让人高兴的是，它的能耗也非常低。不过，更多科学家感兴趣的不仅仅是它的技术，而是其潜在的魅力——原子间的计算形式已经属于量子力学的范畴，这将为超越传统计算方式的量子计算开辟一条新的方向，以此为基础，计算机的计算能力今后可获得指数级的提高。
“这一存储能力的突破具有非凡的意义，它不仅在技术上创造了奇迹，成万倍地缩小了存储空间，还兼具重大的理论价值——将量子理论推入了新的发展阶段。”项目负责人Andreas Heinrich说。
存储能力的扩展，除了尽力缩小存储空间外，还需要提高数据的存储速度，这也是科学家的另一个努力方向。英国约克大学的科学家在此方面表现不凡，他们研发出新的硬盘存储技术，每秒可以“吞吐”出数T（2的40次方字节）数据，速度比当前硬盘提高了数百倍之多。
这项技术的创新之处超越了人们的想象：它是利用“热量”——一种超短波热脉冲来存储数据，而不是通常使用的磁场。研究者之一、物理学家Thomas Ostler兴奋地说：“存储速度的原理是‘外部磁场的强度越大，数据存储数据越快’。而我们在研究中发现，通过超短波热脉冲能够改变北极和南极的位置，会产生比外部磁场更为强大的内部磁力进行数据存储，而且耗能更少。最后，我们终于成功了！”而高性能、快速的数据吞吐量，表现在个人计算机上，就是日趋完美的视觉与听觉体验，毋庸置疑，这是一项具有革命性的存储技术。
此外，在尚处于试验阶段的生物计算机领域，近日也有着不俗的表现。美国加州斯克里普斯研究院和以色列理工学院的科学家开发出一种生物计算机，可用于在DNA生物芯片中存储和读出加密图像。“这种技术让我们能在一个芯片中印上数百万像素，经过加密后，这种芯片能存储的图像数量可以达到天文数字。”项目负责人、以色列理工学院教授Ehud Cronenberg说。
熟悉电子计算机的普通人，看到这个生物计算机“与众不同”的样子时肯定会吃一惊：它把化学成分和一种装有溶液的管子连接在一起，溶液中混合着各种不同的小DNA分子，表面上看起来是一种清澈的溶液，其实之中却进行着激烈快速的分子相互作用，即在数据“计算”。调整混合液中DNA和DNA酶改变处理过程，就可以得到想要的结果。此外，因为生物计算机的组成部分之间都不需要接口，所以能直接和活的有机生物相互作用，
在理论上，生物计算机有着比电子计算机优秀许多的特性——它的存储单元仅仅是一个分子，能“平行”处理数万亿的计算步骤，这使得DNA芯片的资料储存及运算能力远远超过目前电子计算机所使用的硅芯片，而且有着天衣无缝的“人机接口”。但是，理论归理论，生物计算机的研究虽是热点，产品实用化道路却总有些“雷声大、雨点小”的感觉。现在，这一生物存储新技术已经从“概念机”变成了可以眼见的、初步的“实物机”，说明生物计算机的研制在实用化方面已跨出了令人欣喜的一步。
此时此刻，当面对改变了人类生活几乎所有方面的伟大发明计算机时，我们不能不提及一个人的名字——Alan Turing。Turing被誉为“计算机科学之父”，是计算机逻辑的奠基者，他提出“图灵机”和“图灵测试”等重要概念，在科学的天空中一直闪烁着无限的光彩。作为一名伟大的科学家，图灵的人生经历却十分悲惨，1952年，他因被发现同性恋行为倾向而被公开定罪，并被强制实施荷尔蒙注射的所谓治疗。经过一年多的身心折磨，1954年6月7日，图灵被发现死于家中的床上，床头还放着一个被咬了一口的、被剧毒氰化物浸过的苹果。
随着时代的进步，英国的法律不再视同性恋为违法行为，2009年，英国首相Brow正式代表英国政府向Turing因为同性恋被定罪并导致其自杀公开道歉，称他受到的对待是“恐怖的，完全不公平的”。而时至今日，人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立的“图灵奖”，其地位已完全相当于计算机界的“诺贝尔奖”，成为这一领域的最高荣誉。2012年恰逢Turing100周年诞辰，全球各国将开展多项的纪念活动，缅怀这位不幸却杰出的计算机天才。
在IT界，也一直流行着这样的传说：如今在世界上叱咤风云的苹果公司，其著名的商标LOGO，就是源于图灵自杀时咬下的半个苹果。虽然苹果公司否定了这一说法，但在我们的心灵深处，也许更倾向于选择相信这个意味深长的、令人感伤的故事。
2 未来：用计算的方式来“穿越”
“穿越”是现在极为热闹的一个流行词，身兼物理学家与社会学家双重身份的瑞士苏黎世联邦理工大学的Dirk Helbing 教授也在试图打造自己“穿越”未来的机器——“活地球模拟器”，它可以对世界上来自社会、生物、政治以及物理的无数力量进行模拟，并利用它们来获得对未来的认知。不过，与那些少原因无过程便能穿越到另一时空的电视剧事件不同，Dirk Helbing对未来的认知来自于指数增长的“巨量数据”的精确计算，是对现时信息技术快速发展的应用超级自信的表现。
其实，计算“未来”并不是一件新鲜的事情，通过分析大量数据而获得潜在有用结果的“数据挖掘”这一技术，早已被应用到对社会未来预测的各个方面，如人类行为导致的环境变化、金融未来趋势分析等，但相对愈来愈复杂纷繁的现代社会而言，这些预测都有些过于简单、“小打小闹”了，而“活地球模拟器”建立的是超级复杂的顶级模型，不仅限于用来预测环境、政策或金融等的某一方面，而是要预测一切，包括经济、政府、文化趋势、流行病、农业、技术发展等诸多领域，从而找到决策者面临的最棘手问题的解决方案，目标明确而宏大。
例如，正在被欧洲经济问题搞得焦头烂额的政治家聚集起世界上最聪明的专家，也难以回答这样一个问题：面临经济崩溃的希腊到底要不要退出欧元区？“退出”与“不退出”，哪个选择带来的危害性会更小些？各种各样的建议蜂拥而来，反而令决策者更加茫然而举棋难定。此时此刻，借助“活地球模拟器”预测出不同的结果，也许做出的决定会更加正确。
而且，随着社会的不断发展，这种事实难定、风险巨大、决策紧迫的典型问题也会成倍增长。因此，Helbing 教授的计算系统引发欧盟委员会的注意，并投入10亿欧元的巨资就不足为奇了：也许在未来的某一天，这种复杂问题的求解就不会令决策者如此头疼了。
“活地球模拟器”得到不少科学家的支持。美国哈佛大学医学教授、社会学家Nicholas Christakis 就认为，数字化信息能使计算机科学、社会科学、生物学等通过各种方式结合在一起，而且无处不在的个人手机可以创造出大量的数据，从而可以追踪个人的所思所为，这为“活地球模拟器”奠定了良好的基础数据输入，可以让我们有能力应对那些此前无力解决的问题。
但也有许多科学家认为，对于涉及人类活动这样复杂的系统，想要单靠数据打造出精确模型是不现实的，美国卡内基梅隆大学的统计学家Cosma Shalizi 就表示：“这个世界总会比模型更加复杂，而事实永远如此。”
但不管怎样，“活地球模拟器”做出的新探索姿态值得称道。因为它寻求的是一种将“天量数据”革新性的整合方式，如果伴随新的智能数据语言的超常发展，这个看似有些疯狂的“活地球模拟器”计划可能也不像想象的那么遥不可及，也许Christakis的探索最终将证明，能被科学理解的社会行为将比我们之前设想的要多得多。 除了“穿越”到未来，科学家“穿越”到过去也是不遗余力。而且，这一回归时间不是区区的几百几千年，而是直达38亿年前的地球原始生命形成时段。
长期以来，RNA（核糖核酸）一直当之无愧地被视为地球上最先出现的遗传物质，因为 RNA既能存储遗传信息又能充当生化酶但实施“穿越”的美国亚利桑那州立大学的John Shapute和同事却描述了一幅与之前不同的生命起源景象：地球上的生命最初可能由几种遗传物质混合组成，其中就包括RNA的核酸“近亲”TNA。
Shapute通过实验发现，TNA也具备RNA的某些重要功能，而这些功能正是RNA被认为是最早遗传物质的原因，而且，TNA具备一个关键的优势：它是比RNA更小的分子，从而更易成形。虽然这并不意味着TNA是最初的遗传物质，但至少可以推论，早期地球的化学过程非常凌乱，最可能出现的场景是生命由不同的遗传物质混合而成。
生命如何起源存在着多种臆测和假说，并伴有诸多争议，而Shapute，“混合遗传物质组成世界”这一假设也存在着不少疑问，首先是并没有在现代生物体上发现TNA的踪迹，而且Shapute只是在实验室环境中完成了自己的猜想。但Shapute设置的新视角，无疑使生命起源的“穿越”之旅有了更多可能的场景。随着各种不同的证据的发现，生命起源的问题的研究必将进入到更深层次的阶段。
某些时候，科学家的工作也充满童心且非常有趣，例如，加拿大麦吉尔大学科学家就激活了普通大头蚁体内的一种古老基因，让几百万年前的一种巨大的超级士兵蚂蚁“穿越时空”，来到了现代社会。
大头蚁一般会分化为寻找食物的工蚁和保卫蚁巢的兵蚁，但在极罕见情况下，也会生出有着酒杯一样巨大头部、具有超强的战斗技能的超级兵蚁。研究人员发现，普通大头蚁的体内均含有发育成超级士兵蚂蚁的古老基因，这一基因已存在了3500万到6000万年，但因环境原因被抑制下来。如果用一种叫做甲氧普烯的生长激素作为“基因开关”唤醒普通幼虫的这一基因，普通的幼虫就会发育成威风凛凛的超级士兵蚂蚁，扮演“王者归来”的角色。看来，扳动基因开关，也许未来会成为一种简单的“穿越时空”方式。
联系着过去与未来的是“现在”，我们急切地想预测未来，了解过去，往往是想知道处于风云迭起的现在，会经历怎样的认知与选择，而奇特的科学的“穿越”剧，正好给了我们“亲身”经历过去与未来的深切感受，使我们现实的选择更加谨慎完美、理性智慧。
3 移动通信“自信”寻解未来
2月18日，为期4天的2010年世界移动通信大会在西班牙巴塞罗那落下帷幕。这一被称为通信行业“联合国大会”的聚会，云集了几乎所有的世界顶级网络通信巨子，映射出移动通信在世界经济发展战略中的核心地位。一年一度的世界移动通信大会都被业界视为行业发展趋势的风向标，在此次大会上，移动宽带技术被定义为移动通信界下一步竞争的焦点。届时，包括“长期演进(LTE)”技术在内的4G技术将使手机的通信速度接近于互联网，目前互联网上的各种功能均可移植到手机上，手机作为一种新型媒体将迅速崛起，其发展速度甚至会超过互联网最初的发展速度。
作为最具活力和创新力的科技领域，未来的移动通信正在和其他电子通信系统一起不断完善，构成现代人类社会须臾无法离开的“神经系统”。在以“梦想成真”为主题的世界移动通信大会上，变革求新、乐观自信的气息遍及会场的每个角落。
而移动通信的终端——手机，在不远的将来也会一改外观，这很可能得益于英国伦敦大学帝国理工学院航空系的Eimueller Greenhalgh博士的研发成果——一种能够存储和释放电能的超薄塑料。这种材料充放电的速度比普通电池快得多，使用寿命也更长，这意味着手机的电源持续时间将翻倍，而厚度将会薄如一张信用卡。另外，它也可被用来制造柔性电脑显示屏，彼时人们可以将电脑像纸张一样折叠起来随身携带。有了这项技术，未来的汽车可以从车顶甚至车门获得能量，这也意味着汽车会变得更小、更轻、更高效。研究人员称，给几代人源源不断提供能量的普通电池或许将很快被扔进历史的垃圾桶中。
使人们对未来充满期冀的不仅仅是通信领域，面对被称为21世纪“黑死病”的艾滋病，南非流行病学建模与分析中心的Brian Williams博士提出了新的对抗举措。他认为，对所有感染艾滋病病毒的人进行检测并采用抗反转录病毒药物加以治疗，便能够在40年内根除艾滋病这种在全球蔓延的传染病。
抗艾滋反转录病毒药物能够大幅度降低感染者血液中的艾滋病毒浓度，保护感染者免受艾滋病侵袭，更重要的是，它能够在很大程度上降低个体传染性，即将艾滋传染给其他人的能力。Williams认为，如果足够多的艾滋病感染者接受治疗，便能够将艾滋病的传染率降低到在他们有生之年接受治疗期间这种传染病被消灭的程度。
等待研制出有效的艾滋疫苗或依靠人们改变性生活方式，曾被认为是预防甚至最终消除艾滋病蔓延的理想手段，而Williams和与他拥有相同观念的科学家从另外一种方向提出了从根本上遏制艾滋病蔓延的方案。不过，这一想法仍需进行大量操作性研究，首次全面的临床试验计划将选择在受艾滋病侵袭尤为严重的南非哈拉比萨地区进行。
