第十二章
識別機
識別機是模仿生物感官和腦的部分功能的一類特殊的電子計算機。隨著現代科學技術的發展,人們把許多工作交給機器去做。例如認識圖像、分辨聲音、嗅辨氣味等,本來這是人的工作,而現在卻可以由識別機去做了,它們做得比人還認真。
在蘋果園,過去分揀蘋果等級全靠人去做,哪一個色好,哪一個大,隻能由我們的眼睛去辨別,因此難免發生漏揀。而蘋果分選機根據蘋果的顏色、大小和軟硬,就可以十分準確地把蘋果分為幾個等級。傳送帶把蘋果送來,識別機的“眼睛”——一種帶有光學掃描器的儀器觀察蘋果的顏色和大小,另一個裝置則檢查蘋果的軟硬。它們把獲得的信息傳給識別機的’腦”去處理,機器腦把新進來的信息與早先貯存的信息相比較,決定蘋果的類別,同時啟動開關,把被檢的蘋果分送到適當的分裝箱裏。用蘋果分揀機分檢蘋果,比人工快許多倍。
在郵電局用的信件分揀機也是這個道理,信件分揀機是對郵政編碼進行識別。標準信封上必須有郵政編碼,不同的編碼代表不同地方的郵局管轄範圍。這種自動的信件分揀機代替過去的人工分揀,可大大提高工作效率。
高效運轉的恐龍鑽頭
恐龍是史前巨型爬行動物。為了維持生命,這種大型動物每天至少得吃好幾噸食物,可是恐龍偏偏長著一張小嘴,那麼,恐龍是怎樣解決攝食問題的呢?
科學家在研究鴨嘴龍化石後終於找到了答案。原來,鴨嘴龍的牙齒結構很特殊,在牙床上重重疊疊地長著一排排牙齒,大約有400~500顆。如果上麵的牙齒磨掉了,下麵的牙齒就會補上去。鴨嘴龍一生中要磨壞上千顆牙齒。同時,為了防止牙齒磨損後無法吃食物,它的牙齒還是雙層的,外層的牙齒不能使用了,內層的牙齒就自動遞補上來,繼續使用。
現在,機械設計師模仿鴨嘴龍牙齒的排列形狀,設計製成了一種恐龍鑽頭,它的鑽進速度是一般鑽頭的15~2倍。這種新鑽頭也模仿鴨嘴龍的牙齒,裝成了兩層,內層的齒嵌在較軟的材料上。當外層的齒磨鈍了無法使用時,鑽頭繼續旋轉,就會將這層軟材料磨掉,露出內層的齒,於是鑽頭又可繼續鑽進了。這樣,鑽機就減少了調換舊鑽頭帶來的麻煩。真想不到,史前生物鴨嘴龍也能為現代科學技術作貢獻。
沙漠中行走的跳躍機
在幹燥炎熱的大沙漠裏,狂風飛舞,氣候變化異常,交通很不方便。多少年來,“沙漠之舟”——駱駝成了沙漠中最好的運輸工具。
那麼,能不能發明一種在沙漠中運行的交通工具呢?
在澳大利亞草原和沙漠地帶生活的袋鼠,是世界上跳得最高的動物,它的兩條前腿又短又小,後腿卻非常發達,身後還有一條1米多長的尾巴。它的運動方式與眾不同,不是一步一個腿印地前進,而是用後腿跳躍前進,往往一跳就有2~3米高、7~8米遠,每小時可以跳50~60千米。袋鼠用這種獨特的運動方式尋找食物,躲避敵害。
袋鼠這種獨特的運動方式給了人們啟示。於是,機械設計師模仿袋鼠的運動方式,設計製造了一種跳躍機。這種跳躍機沒有輪子,卻有4條強壯有力的腿,它既能在沙漠中有節奏地跳躍著前進,也可以在高低不平的原野上暢通無阻。也許在不久的將來,它將成為沙漠地區廣泛應用的交通工具。
“人體阿波羅計劃”
阿波羅計劃,是美國60年代製定的人類登月計劃的別稱。通過這個計劃的實施,美國的宇航員終於在1969年登上月球。登月成功,對宇航員來說,是很小的一步,而對人類來說卻是偉大的一步。這個計劃耗資幾十億美元,有上萬個科研人員參加,堪稱是世界上一流的科研計劃。阿波羅計劃從此也名揚全世界。
到了90年代,美國又製定另一項科研計劃,即把人體約10萬個基因的密碼(人體遺傳密碼)全部解開,同時繪製成人類基因圖譜。這10萬個左右的基因是人類全部的遺傳信息,它由約30億個核苷酸堿基對組成。解開核苷酸的序列,並且一個一個排列出來,是一項十分艱巨的任務。它需要數千位科學家,花10年時間方能完成,總耗資達30億美元。有人曾打了個比方,這項研究任務之難,好比一個人徒步繞地球一圈,又要與地球上每一個人都握手一次。這當然是十分困難的。如果把30億對核苷酸的序列編排出來,大概有13套大英百科全書那麼厚,足見這項計劃之艱巨。
這項計劃預計在2005年完成。DNA雙螺旋結構的發現者之一、諾貝爾獎金得主華森積極主張並支持這項計劃的實施。正因為這項計劃意義重大,是科技史上罕見的一項研究,不亞於當年登月,所以人們又稱之為“人體阿波羅計劃”。