拜埃斯氏技術

　　科學家們認為，拜埃斯氏機器學習將是下一波軟體開發工具。拜埃斯氏統計學作為概率論的一個古老冷門分支似乎正在煥發青春。

　　斯坦福大學副教授克洛應用拜埃斯氏統計學取得令人激動成果。她開發的多個程序不僅能解決諸如基因如何起作用等問題，還可揭示長期存在的計算學難題，以及按照對真實世界不完整了解來做出預測。這些方法有可能在外語翻譯、微型芯片製造和藥物發現等領域裏發生巨大進步。因此英特爾、微軟和Google等公司都已擠入這一新領域的研發。

　　基於拜埃斯概率論方法所編制的程序與過去的機器推理方法有很大的不同，它能取得大量數據並獨立推斷可能的關聯或依賴關係。這一點對軟體開發人員十分重要，因為編程人員喜歡決策自動化。譬如，依據用戶的搜索歷史可使檢索結果體現個性化。他們希望機器可權衡意外組合，並做出最好的猜測。

　　克洛利用拜埃斯氏算法解決了基因的管控問題。因為新生物醫學技術正提供眾多的數據，以至研究人員在整理這些數據時遇到了極大麻煩，這就減緩了對新藥物的探尋。而克洛所編的程序徹底調查了成千上萬個基因數據，通過測試某些基因活度變化概率，來解釋其他基因活度的變化。該程序不僅單獨探測到已知的或已鑒別出的相互影響基因，而且也發現了以前未知的一些調節基因的功能。

　　研究人員已研發出一種機器人，能獨自繪製十分危險的廢棄雷場的分佈圖。英特爾公司目前正開發一種程序，可解釋半導體晶片質量測試數據。Google公司正採用拜埃斯氏方法，尋找互聯網上大量相互關聯的數據圖形，並予以開發利用。實際上，採用拜埃斯氏技術的軟體已進入市場，2003年版微軟Outlook就包括拜埃斯氏辦公室助手軟體。

　　T射線

　　人類目前只採用電磁波譜中的很少一部分。除可見光外，X射線可拍照人骨骼的陰影，紫外線可用於消毒，而近紅外線已用於夜視儀。

　　現在，研究人員正研究利用電磁波譜的另外一部分：萬億赫茲輻射，或稱T射線。T射線有可能改變諸如機場安全和醫學成像等領域的現狀。不僅可以揭示隱藏物體的外形，而且還能展現炸藥的成分或癌病灶的內部情景。

　　20世紀90年代末，在英國劍橋東芝研究實驗室工作的阿諾恩認為，T射線將是牙科X射線的替代物。他認為，在深紅外區的T射線能準確測試出牙損壞的位置，不必使用電離輻射，還可獲得了牙齒的立體圖像。東芝公司2001年成立了TeraView公司，並任命阿諾恩為首席行政官。去年8月TeraView公司開始銷售評估型T射線掃描儀，掃描儀大小像一台影印機，並計劃一至兩年內大量生産。目前，消費品電子公司能採用T射線來檢驗器件的製造缺陷，食品加工商能探測密封包裝食品的水含量，以確保其新鮮度。TeraView公司還在同英國和美國政府談判，研發可置於碼頭的金屬探測器，這種探測器可看到大衣口袋中的剃鬚刀以及上衣口袋中塑料炸藥。

　　T射線系統還能顯示癌症形狀，幫助醫生更精確地切除癌組織。日本照相機製造商尼康公司已研發出自己的T射線掃描儀，並已向美航天局出售這種掃描儀，以幫助查找航天飛機泡沫塑料絕緣體中的缺陷。

　　核糖核酸干擾分子療法

　　心臟病、肝炎、癌症和艾滋病等大都是人類基因變異或病毒細菌入侵造成的。如果能發現一種簡單的技術，隨意關閉某些特殊基因，從理論上講就可治愈這些疾病。曾在馬普研究院工作的生物化學家湯瑪斯塔斯奇爾，在人體內可能找到了這種開關：核糖核酸干擾分子（RNAi）。塔斯奇爾發現，當將這種小雙螺旋分子導入人細胞內並瞄準某種基因時，就可阻止基因發揮作用。當時很多人懷疑這一發現，因為以前也有人提出用RNAi技術來治愈疾病，但都屬於騙術。一年後，這一方法就迅速為公眾所接受，許多大公司和大學紛紛投鉅資進行研究，甚至有人提名塔斯奇爾為諾貝爾獎候選人。

　　現在，很多藥物公司及生物技術公司正尋求利用RNAi來治療疾病。在馬薩諸塞州，塔斯奇爾與他人一起建立了Alnylam藥物公司，希望能生産出治療癌、艾滋病和其他疾病的RNAi藥物。將RNAi干擾分子從實驗室研究成果轉變成真正藥物所遇到的最大困難，是如何將這種核糖核酸分子運送到患者的大量細胞內。在試驗中，僅是將RNAi分子運送到單個細胞內，而向大量細胞運交RNAi要困難得多。據預測，RNAi療法可能要3至4年才能進入市場應用階段。

　　大電網的控制

　　大電網因其規模大，大量電流運送的失控可能在幾秒鐘內産生。去年8月，造成從密執安州到安大略省、涉及5000萬居民的北美大停電，使人們記憶猶新。

　　瑞士ABB公司電子系統部執行副總裁瑞坦茲認為，大電網採用當代控制技術的時代已來臨。他正在研究建立靈巧的電力網控制室，以實現在整個北美大陸範圍內，能每秒若干次地跟蹤電流活動，並採用及時的行動。瑞坦茲小組已製成一種控制系統，並準備進行安裝。專家認為，如果這一設計真正投入運行，會使電力中斷減少100倍，使電網不僅不會遭遇因耗電過多而産生“熱波”，而且也可免遭恐怖分子的破壞。

　　實時控制系統是上世紀90年代電子檢測系統的自然衍生産品，該檢測系統控制太平洋西北部地區電力網。在這一系統中，對用全球定位系統時間特徵編碼的、相距幾百至幾千公里的大量傳感器的測量，使中央計算機能讓數據在時間上同步，並以每秒30次的速率對整個電網進行精確“拍快照”，快到足以觀測到輕微的電力阻塞、電力下降或振蕩，而這些正代表電力網不穩定的初期徵兆。

　　瑞坦茲小組設計的控制系統，採用十分簡化的電力網運行模型，但這一系統能瞬間識別出嚴重問題。ABB公司的工程師目前正研究如何將這一系統用於保護連接瑞士和意大利之間的重要電力網。大電力網目前正向實時、大面積監測和控制方向發展。

　　微射流光纖

　　互聯網已成為當代人們生活和從事商業活動不可缺少的工具。為了滿足未來的需求，必需再加快互聯網傳輸信息的速度，例如用幾秒時間下載幾部電影等。人們設想，在光纖通路內部放置若干個小液滴，可能改進光子流攜帶數據的能力，不僅加速數據的傳輸，且改進了傳輸的可靠性。

　　美國伊利諾大學物理學家羅傑斯已製成原型微射流光纖，可大大加快從電子郵件到計算機軟體的超快速遞送，這種裝置正在朗訊公司試驗。兩年前，作為朗訊公司一名研究人員的羅傑斯開始探索充有流體的光纖。當今傳送電話和數據的光纖，是一種柔軟的固體玻璃管，但羅傑斯所使用的光纖，是鑽了很多直徑從1到300微米的微型小孔。羅傑斯將少量多種液體注入光纖中，然後控制這些液體“塞子”的膨脹、收縮和運動，便可引起光纖光學特性的改變。改進“塞子”的特性，使它們能完成諸如校正失真和更有效導向數據流等重要功能，就能低成本地達到提高帶寬的目標。

　　個人基因組學

　　每個人的基因組中約有30億個鹼基對，即30億個DNA“字符”。但醫生若想檢驗每個患者的30億個鹼基對，幾乎是不可能的。因此，很多科學家正採用一種捷徑：即重點研究個體基因組之間的差異。

　　設在加州的皮裏根科學公司首席科學官考克斯正研發一種工具，使醫生和藥物研究人員能快速測定患者是否因遺傳構成而導致更易患某種特殊疾病，或者他更適宜服用哪種特殊藥物。

　　遺傳測試已能知道哪些人攜帶罕見疾病的基因，幾種特殊藥物將對哪些人産生毒副作用，但這些測試僅能檢驗1個或2個基因，很多常見病和藥物反應涉及廣為分散的基因，研究人員希望找到一種方法來分析個人的完整基因組。考克斯認為，識別出相應于某種診斷或藥物反應的這些變異體的基因組圖形，是使患者基因信息得到有效運用的最佳方法。

　　皮裏根公司已研發出一種特殊的DNA芯片，把幾十億個DNA附在一個小玻璃片上，可快速描繪出患者基因組中30億個單字符變異體。該公司正在將幾百名糖尿病患者的基因圖同正常人進行比較，並與輝瑞藥廠合作，檢驗基因對心臟病的影響。

　　在幾年時間內，預測患者藥物反應的基因篩選可能會變得極為普通。（張孟軍 ）