世界最佳發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng)競(jìng)技科技創(chuàng)新講義(編輯修改稿)
2025-03-23 17:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化，至少在實(shí)驗(yàn)室是如此。依賴(lài)于更為先進(jìn)的生物模擬器 (可以更好得模擬身體條件 )，研究人員準(zhǔn)確重建了老鼠肺部的複雜結(jié)構(gòu)，令其足以承擔(dān)正常肺的 95%吸入與呼出功能。研究人員利用一個(gè)老鼠肺範(fàn)本 (包括血管、膠原蛋白和其他結(jié)締組織 )，在上面 “ 種植 ” 幹細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)物，生成像真的一樣的組織，這種組織能像正常肺組織一樣令氧氣和二氧化碳相互交換。研究人員的最終目標(biāo)是更大規(guī)模地複製這一創(chuàng)舉：更換足夠多的肺組織，以幫助肺氣腫或肺癌患者。 2 3D人體“器官印表機(jī)” 我們可以製造出任何機(jī)器的零部件，那為什麼不能製造人體的零部件呢？聖地牙哥的 Invetech和 Organovo兩家公司合作研製出一種點(diǎn)陣印表機(jī)，可列印人體器官。這款裝置體型小巧，可以裝進(jìn)一個(gè)消過(guò)毒的生物安全櫃。它由兩個(gè)打印頭構(gòu)成，一個(gè)負(fù)責(zé)噴射凝膠體，形成器官的支架，另一個(gè)負(fù)責(zé)往支架內(nèi)填充活細(xì)胞，列印器官的精確度可達(dá)到微米級(jí)。肝臟、腎臟以及包括牙齒在內(nèi)的其他身體零部件都可以實(shí)現(xiàn) “ 按需列印 ” 。借助於 3D生物印表機(jī)，患者無(wú)需等待捐獻(xiàn)者的出現(xiàn)。由於所用細(xì)胞完全從患者本人身上提取，因此也不必?fù)?dān)心出現(xiàn)排斥反應(yīng)。 2速生大馬哈魚(yú) 美國(guó)人喜歡吃對(duì)心臟有好處的大馬哈魚(yú)，但是野生大馬哈魚(yú)的數(shù)量正在迅速減少，現(xiàn)在我們吃得大部分馬哈魚(yú)都是養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)養(yǎng)殖的。然而大馬哈魚(yú)並不好養(yǎng)，它吃 3磅 ( )食物才能長(zhǎng)出 1磅 (克 )肉。對(duì)此美國(guó) AquaBounty公司想出的解決辦法，是把大鱗大馬哈魚(yú)的基因與一種鰻魚(yú)的基因結(jié)合，培養(yǎng)速生大馬哈魚(yú)。這種魚(yú)的生長(zhǎng)速度是普通大馬哈魚(yú)的 2倍，更易養(yǎng)殖。然而環(huán)保家警告說(shuō)，第一批可食用的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物並不可靠，素有 “ 科學(xué)怪魚(yú) ” 之稱(chēng)。有關(guān)這種魚(yú)的政府聽(tīng)證會(huì)並沒(méi)做出最終決定，但是如果沒(méi)有什麼變故，這種魚(yú)很快就會(huì)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。 2水下滑翔機(jī) 瑞典公司 Minesto開(kāi)發(fā)的水下風(fēng)箏在海流中俯衝、下潛時(shí)，看上去就像是孩子的玩具。但是，由於海水的密度是空氣的 800倍，安裝在風(fēng)箏上的小型渦輪機(jī)產(chǎn)生的能量就是在空中的 800倍。 Minesto稱(chēng)這項(xiàng)技術(shù)為 “ 深綠 ” (Deep Green)，即便海面風(fēng)平浪靜，它也能產(chǎn)生 500 千瓦的能量。該公司表示，這一設(shè)計(jì)將使潮汐能市場(chǎng)增加 80%。 “ 深綠 ”水下風(fēng)箏的第一個(gè)成比例模型將于明年在北愛(ài)爾蘭海岸附近揭開(kāi)神秘面紗。 “深綠 ” 水下風(fēng)箏 2由身體運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的裝置 我們所做的一舉一動(dòng)都能產(chǎn)生能量：一次呼吸產(chǎn)能大約 1瓦特，一步產(chǎn)能大約 70瓦特。今年普林斯頓大學(xué)的邁克爾 麥卡爾平和同事們掌握了把運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成能量的方法，他們把壓電晶體埋入類(lèi)似橡膠的彈力生物相容性材料裏，當(dāng)它受壓彎曲時(shí)，裏面的晶體就會(huì)產(chǎn)生能量。把這種晶體放入鞋內(nèi)，或者直接把它們植入人體，它們產(chǎn)生的電流足以為小型電子產(chǎn)品或內(nèi)置醫(yī)療儀器充電。 法國(guó)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商 Or ange公司推出了一款原型 橡膠靴，它能把熱量轉(zhuǎn)變成電流。英國(guó)格拉斯頓伯裏節(jié)的參與者是首批嘗試這種鞋的人?，F(xiàn)在穿它走動(dòng) 12小時(shí)產(chǎn)生的電，能為手機(jī)充電一小時(shí)。當(dāng)然，如果你在一個(gè)擁擠空間集結(jié)足夠多的人，他們不用動(dòng)就能產(chǎn)生能量：在法國(guó)巴黎，工程師已經(jīng)開(kāi)始收集地鐵裏的人產(chǎn)生的熱量，用來(lái)給比奧伯格 (Rue Beaubourg)的一個(gè)公寓項(xiàng)目供暖。到2023年，巴黎地鐵供暖系統(tǒng)將把該住宅專(zhuān)案的供暖系統(tǒng)的二氧化碳排放量縮減到原來(lái)的三分之一。 2透明電線(xiàn) 我們都希望自己的生活方式更節(jié)能。但是，光看儀器表很難知道能量在每分鐘的使用情況。探索新技術(shù)與新設(shè)計(jì)的瑞典非營(yíng)利機(jī)構(gòu) Interactive Institute想出了一個(gè)辦法：如果你親眼看到電流入機(jī)器中，那又會(huì)怎樣？電量提醒線(xiàn) (Power Aware Cord)嵌入到電纜周?chē)慕饘俳z上，提醒你當(dāng)前電器在消耗多少電量。電流越多，藍(lán)光越醒目、運(yùn)行越快。研究人員在測(cè)試這款設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)用醒目閃爍的光亮引起注意可以讓用戶(hù)改變壞習(xí)慣，促使他們關(guān)掉電源，同時(shí)還對(duì)電器設(shè)備有了更深入的瞭解。 電量提醒線(xiàn) 2天然氣發(fā)電機(jī) Bloom Box 發(fā)明家們一直想把氫燃料電池作為一種更清潔的產(chǎn)生商業(yè)用電的方式，但他們一直受限於造價(jià)?，F(xiàn)在，這種情況開(kāi)始有所改變，這要感謝美國(guó)加州一家新成立的名叫布魯姆能源 (Bloom Energy)的公司，該公司研製了的布魯姆盒子，約有集裝箱一半大小，利用固態(tài)氧燃料電池通過(guò)把一種燃料資源氧化成液體發(fā)電。在這裏，燃料資源是天然氣，但該公司希望將來(lái)用一種更清潔的原料代替天然氣。 布魯姆盒子 2“幾乎”不用水的洗衣機(jī) The (Almost) Waterless Washing Machine 洗衣服的時(shí)候你可以沒(méi)有想到過(guò)，美國(guó)人每年用於洗衣服的水多達(dá) 3300億加侖。英國(guó) Xeros公司正在研製一種新型洗衣機(jī)，可以重新使用吸汙的尼龍粉，需水量大大減少，最多可減少 90%。商用型的洗衣機(jī)預(yù)計(jì)明年上市。 細(xì)菌布料 BioCouture 到要讓一種令人厭惡的細(xì)菌來(lái)製作衣服，絲綢在我們的眼中變得更加美麗。英國(guó)倫敦藝術(shù)大學(xué)中央聖馬丁藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院資深設(shè)計(jì)師蘇珊妮 李 (Suzanne Lee)用一種細(xì)菌開(kāi)發(fā)出織物，這種細(xì)菌往往被用於將綠茶變成發(fā)酵飲料康普茶。當(dāng)它們消化糖分時(shí)，這種細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生大量纖維絲，蘇珊妮經(jīng)過(guò)努力，終於找到了如何收穫和曬乾纖維絲的辦法。結(jié)果，她製作出的材料看上去就像是絲綢般的織物，可以縫製在襯衫和外套上。據(jù)倫敦皇家學(xué)院化學(xué)工程學(xué)教授亞歷山大 俾斯麥 (Alexander Bismarck)介紹，這種材料並不完美，一旦被淋濕，它會(huì)吸收 98%的重量， “ 變重，顯得黏糊糊的 ” 。他正在開(kāi)發(fā)一種更為防水的液體來(lái)培育細(xì)菌。 生物服裝 3油漆布料 SprayOn Fabric 從乳酪、絕緣材料到毛髮?zhuān)瑖妷乜梢試姵龊芏嗔钊顺泽@的東西。現(xiàn)在，這個(gè)名單又有了一個(gè)新成員 衣服。英國(guó)公司Fabrican找到一種方式，能夠粘合和液化纖維，如此一來(lái)，紡織品便可以從噴壺或者噴槍中噴出來(lái)，並且直接噴在人體或者模型上。隨著溶劑蒸發(fā)，纖維粘合在一起，形成一件絕對(duì)合身的衣服。除了服裝業(yè)外，這項(xiàng)技術(shù)也擁有家庭、工業(yè)、私人以及醫(yī)療用途。第一場(chǎng) “ 噴衣秀 ” 已在 2023年秋季舉行。消費(fèi)者能否接受這種衣服，讓我們拭目以待。 噴出來(lái)的衣服 3標(biāo)價(jià)牌服裝 The PlasticFur Coat 我們大部分人會(huì)想也不想就把這些討厭的塑膠價(jià)簽扣釘扔掉，但是馬丁 馬吉拉時(shí)裝屋設(shè)計(jì)的別具一格的外套，為這 命。這家法國(guó)前衛(wèi)時(shí)裝屋用 42小時(shí)把這些價(jià)簽繡在皮革外套上，組成人字形圖案，使這件普通外套轉(zhuǎn)眼具有了時(shí)尚元素：假毛皮。 CooperHewitt國(guó)家設(shè)計(jì)博物館館長(zhǎng)馬提爾達(dá) 麥克奎德說(shuō)： “ 它傳達(dá)了可持續(xù)性的資訊，但又不失幽默感。這說(shuō)明我們應(yīng)該著眼于重複利用我們的資源。我們?cè)谌拥粢恍〇|西前，要先停下來(lái)思考一下它是否還有別的用。 ” 塑膠毛皮外套 3羊毛衫補(bǔ)丁 Woolfiller 多孔的毛衣一旦壞了，就很難修補(bǔ)，但是，毛線(xiàn)填充器 (Woolfiller)為解決這個(gè)世紀(jì)難題提供了一個(gè)輕鬆的方案。以特製的毛線(xiàn)和刺針作為材料，用刺針 (上面有許多小鉤 )穿過(guò)毛線(xiàn)以及被蛀蟲(chóng)咬壞的衣服。不斷重複這個(gè)動(dòng)作，可以將纖維連在一起，從而可以製作毛衣、襪子或地毯的小塊毛補(bǔ)丁。荷蘭人哈林 克洛普 (Haleen Klopper)在一個(gè)主題為可持續(xù)發(fā)展的博物
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