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2013年,，新創(chuàng)造日新月異、新科技層出不窮,。在科學的發(fā)展中,，跨界與交叉成為新的主流，解讀生活與以人為本成為新的焦點,。在回首過去,，迎來2014年之際，我們將本周刊聚焦過的科技前沿梳理回放,，讓我們聽到創(chuàng)新的腳步,，看到科技的明天。 腦機接口：人體進入2.0時代 創(chuàng)新指數(shù)：★★★★ 可推廣指數(shù)：★★★ 美國匹茲堡大學醫(yī)學中心的研究人員在一位頸部以下癱瘓的女患者腦部左邊的運動皮層上植入兩個微電極裝置,，這部分的運動皮層對控制人的四肢運動起著關鍵作用,。研究人員將這些電極通過電腦與機械臂實現(xiàn)互聯(lián)，電腦將腦部發(fā)出的電波通過復雜的算法轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號來控制機械臂,。通過幾周的訓練,，她可以用自己的想法控制機械臂像手臂一樣執(zhí)行簡單的任務。 浙江大學求是高等研究院副教授陳衛(wèi)東告訴《中國科學報》記者,，腦機接口繞開了常規(guī)的神經(jīng)肌肉通道,，采集的大腦神經(jīng)信息經(jīng)過計算機解碼轉(zhuǎn)化為指令，來控制外部設備,；同樣道理,，外部信息也可以經(jīng)腦機接口直接傳入大腦。 陳衛(wèi)東認為,，腦機接口實現(xiàn)人類機能增進,，給人們繪制了一個誘人的前景，通過科學家,、工程師,、企業(yè)家的共同努力，人類一定能提前享受到這一成果,。 隱形材料：將虛擬拽進現(xiàn)實 創(chuàng)新指數(shù)：★★★★ 可推廣指數(shù)：★★★★ 在美國加利福尼亞州長灘舉行的TED2013會議上,，來自新加坡南洋理工大學的物理學副教授張柏樂表演了一項好玩的技術,。他將兩片方解石（能彎曲光線的鹽酸鹽礦物）粘貼在一個盒子上，讓盒子背后一個卷起的便利貼消失不見,，但能看到其后面的背景,，形成了奇妙的隱身效果。 要想徹底隱身,，就得掌握光線的行進方向,。其理想的效果是，當光線通過需要隱身的物體時,，能夠繞過該物體,，不僅需要減少散射，還要將物體背后的所有視覺信息傳遞給看它的人,。 北京大學物理學院教授張家森在接受《中國科學報》采訪時表示,，要想讓光線彎曲，就不得不提負折射率材料,。這是一類人工材料,，一般采用金屬，讓其內(nèi)部形成一個小的環(huán)流,，產(chǎn)生一個負的磁導率,，再結(jié)合負的介電常數(shù)，就形成了負折射,，這也是隱形材料中最重要的理論基礎之一,。 量子密鑰：無法破譯的通信 創(chuàng)新指數(shù)：★★★★★ 可推廣指數(shù)：★★★★ 2013年，中科院量子科技先導專項協(xié)同創(chuàng)新團隊,，在國際上首次成功實現(xiàn)星地量子密鑰分發(fā)的全方位地面驗證,，為未來我國通過發(fā)射量子科學實驗衛(wèi)星，實現(xiàn)基于星地量子通信的全球化量子網(wǎng)絡,，對大尺度量子理論基礎檢驗,，以及探索如何融合量子理論與愛因斯坦廣義相對論，奠定了必要的技術基礎,。 中科院院士潘建偉介紹：“古人在信封上用火漆封口,，一旦信件被中途拆開,，就會留下泄密的痕跡,。量子密鑰在量子通信中的作用就像火漆一樣，但比火漆更徹底,。一旦有人試圖打開信件,，量子密鑰會讓信件自毀，并讓使用者知曉,?！?/FONT> 中國科學技術大學微尺度物質(zhì)科學國家實驗室教授劉乃樂在接受《中國科學報》記者采訪時表示,，在不久的將來，量子保密通信將有可能走向大規(guī)模應用,，成為保障未來信息社會通信安全的關鍵技術,。下一步的國際競爭也將更加激烈，人類將致力于將量子保密通信向更遠距離和更大規(guī)模的廣域網(wǎng)絡發(fā)展,。 4D打?。鹤晕医M裝之夢 創(chuàng)新指數(shù)：★★★★ 可推廣指數(shù)：★★★ 3D打印，它絕對是近年來最受矚目的材料科技之一,，可如果你認為這就是打印的終點,，實在為時尚早，因為,，4D打印已經(jīng)悄然出現(xiàn)了,。4D打印的創(chuàng)造者是美國麻省理工學院建筑系的一位教員――斯凱勒?蒂比茨，2013年2月,，蒂比茨在加利福尼亞長灘島舉行的TED會議上公布了團隊所研發(fā)的4D打印技術,。 眾所周知，3D打印要預先建模,、掃描,，然后用相應的材料按照之前的計劃復制出來。4D打印則是直接將程序輸入材料當中,，物體被打印出來后,，可以自主變形、重塑,，而且不需要任何復雜的機電設備,。也就是說，打印不再是創(chuàng)造過程的終結(jié),。蒂比茨自己認為,，它就像是沒有了電線和發(fā)動機的機器人。 華中科技大學材料科學與工程學院副院長史玉升在接受《中國科學報》記者采訪時表示,，在3D打印尚且受到技術和材料等因素的制約,，還并未轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)業(yè)應用的當前，4D打印概念依然很飄渺,。
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