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    量子計算機(jī)

    與常規(guī)物質(zhì)在一個時間瞬間的空間坐標(biāo)只有一個位置不同，量子可以是無限個（這實(shí)在是難理解的問題，也是量子的詭異性所在），即便是量子會衰減，但量子瞬間坐標(biāo)也可以達(dá)到成千上萬個。1982年，物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼提出可以將量子的詭異性用于計算。

    量子計算機(jī)的概念應(yīng)運(yùn)而生，其運(yùn)算效率將是脈沖計算的幾何倍數(shù)。量子計算機(jī)巨大的應(yīng)用潛能和發(fā)展前景吸引了無數(shù)科學(xué)家“競折腰”，希冀在量子計算機(jī)的研發(fā)上有所斬獲，以名垂千古，流芳百世。

    不過，遺憾的是，這種情況短期內(nèi)很難發(fā)生改變。關(guān)于量子計算的理論汗牛充棟，但是，盡管取得了一些進(jìn)步，大多數(shù)著名的量子計算理論還是簡單如：把15分解為3和5的乘積。

    科學(xué)家認(rèn)為，量子計算機(jī)能夠解決最復(fù)雜和艱澀的計算，諸如發(fā)現(xiàn)腦波的運(yùn)行模式、精準(zhǔn)地預(yù)測天氣等。與傳統(tǒng)計算機(jī)相比，它們的計算速度不僅呈指數(shù)級增長，從理論上來講，它們還能同時運(yùn)行每個可能的數(shù)據(jù)排列。

    然而，麻省理工學(xué)院的計算機(jī)專家斯科特·阿倫森一針見血地指出，量子計算機(jī)最大的攔路虎在于退相干（decoherence），也就是用于計算的“量子比特”在同其他事物接觸時會失去其特殊屬性的趨勢，結(jié)果就會出現(xiàn)“第二十二條軍規(guī)”（用來形容任何自相矛盾、不合邏輯的規(guī)定或條件所造成的無法擺脫的困境、難以逾越的障礙，或者是一件事陷入了死循環(huán)，或者跌進(jìn)邏輯陷阱等等）。

    阿倫森說：“對于量子計算來說，必須讓量子比特一直保持在一種非常孤立的環(huán)境中，同周圍的一切環(huán)境隔離開，但是，你又必須操縱量子比特，讓它們執(zhí)行我們的計算。這就產(chǎn)生了一種無法擺脫的困境。”最后，他幽默地說：“要是有一臺量子計算機(jī)能夠幫助我們解決這個問題就好了。”

    其實(shí)，早在2008年，阿倫森就在《科學(xué)美國人》上撰文對量子計算機(jī)的強(qiáng)大功能提出了質(zhì)疑。他指出，許多人相信，依靠量子力學(xué)的神奇魔力，量子計算機(jī)可以瞬間破解一切密碼，甚至輕而易舉地搞定所有難題，而實(shí)際上，量子計算機(jī)的能力也會受到數(shù)學(xué)上的諸多限制。除了少數(shù)特殊問題，量子計算機(jī)的運(yùn)算能力并不比現(xiàn)有計算機(jī)強(qiáng)大多少。破解一切密碼，對于量子計算機(jī)而言，也是一件不可能完成的任務(wù)。

    個性化醫(yī)療

    現(xiàn)在，我們可以根據(jù)我們的DNA來定制藥物嗎？我們能夠通過一次基因掃描來預(yù)測某種治療是否會對我們起作用，并且預(yù)測治療所需藥物的劑量是多少嗎？

    更加“聰明”的藥品正向我們走來，但是，其到來的速度非常慢。首先，制藥公司必須摒棄不斷對一些銷量大的藥品進(jìn)行更新?lián)Q代并大肆生產(chǎn)的陋習(xí)，優(yōu)先生產(chǎn)出滿足小眾病人的藥品。即使那樣，新藥要想獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的批準(zhǔn)還需要花費(fèi)幾年，而且，研發(fā)出驗(yàn)證人與藥品相匹配的測試手段也需要很長時間。

    因此，很多人將希望寄托在了個性化醫(yī)療上。科學(xué)家已經(jīng)證明，基因變異會決定一個人將如何代謝出口服的防凝血素或阻凝劑；而且，很多醫(yī)生在開處方之前，都會進(jìn)行遺傳學(xué)方面的測試。

    癌癥治療從藥理基因組學(xué)那兒獲益良多。很多疾病都與基因有著千絲萬縷的聯(lián)系。比如，赫賽汀（Herceptin）能夠拯救乳腺癌病人的生命，在這些病人的癌癥腫瘤中，HER2基因被過度表達(dá)；在某些直腸腫瘤中，也有兩個靶向基因被過度表達(dá)。更重要的是，今年6月份，幾個癌癥研究中心結(jié)成了聯(lián)盟，宣布使用DNA測序結(jié)果來幫助病人選擇正確的療法，種種跡象表明，個性化醫(yī)療正大踏步朝我們走來。

    超音速飛機(jī)

    在1977年到2003年間，任何人只要手頭有足夠的錢，就可以只花3個半小時，從紐約直達(dá)倫敦，這都拜“協(xié)和”號超音速客機(jī)所賜。

    “協(xié)和”號超音速客機(jī)由法、英兩國于1969年聯(lián)合研制成功，是當(dāng)時全世界惟一的超音速客機(jī)，兩倍音速的高速飛行讓其成為尊榮與高貴的象征。

    然而，“協(xié)和”號存在兩個重要的缺陷。一是客機(jī)的耗油量大得驚人，是波音747客機(jī)的兩倍，由于耗油率過高，載客量偏小，其昂貴的票價讓大多數(shù)乘客望而卻步。

    另外一大缺陷是噪音污染嚴(yán)重。“協(xié)和”號超音速客機(jī)由于音爆水平高，所以被限制不得在大陸上空進(jìn)行超音速飛行。噪音可以說是“協(xié)和”超音速客機(jī)商業(yè)失敗的關(guān)鍵性因素。

    在“協(xié)和”號飛機(jī)于2003年光榮退出歷史舞臺后，許多國家和風(fēng)險投資者都在加緊研制下一代超音速客機(jī)，延續(xù)“協(xié)和”號的光榮和夢想。

    美國AERION航空技術(shù)公司希望盡快推銷其新式的超音速商務(wù)機(jī)。該公司的商用超音速飛機(jī)同“協(xié)和”號類似，但是，其機(jī)翼設(shè)計更為先進(jìn)，在人口稠密的地區(qū)，其速度可以達(dá)到聲速，在西伯利亞等地的上空，令人討厭的音爆不會影響任何人，速度可以達(dá)到1.6馬赫（音速的1.6倍）。目前，該飛機(jī)正在緊鑼密鼓地研發(fā)中，最快于5年內(nèi)研發(fā)成功。

    日本的航天主管機(jī)構(gòu)日本航天探測局（JAXA）也在研制下一代超音速飛機(jī)，下一代超音速飛機(jī)有望在15年內(nèi)投入商業(yè)運(yùn)營。他們的目標(biāo)是制造能搭載300名乘客的超音速客機(jī)，從倫敦到東京只需4個小時多一點(diǎn)。

    這款飛機(jī)將使用一種特殊的低阻力結(jié)構(gòu)，從理論上來講，其超空氣動力的形狀使得它能夠穿越聲音的壁壘，幾乎沒有隆隆聲。另外，該飛機(jī)也通過使用更安靜、效率更高的發(fā)動機(jī)來降低起飛時的噪音。該飛機(jī)可能至少于5年內(nèi)將速度達(dá)到1馬赫，10年后速度有望超過5馬赫。