第四章學生未來科技生活的體驗1
1.生命的修複
世界最寶貴的財富也許就是生命了，因為生命對每個人來說僅有一次。在人類生命的長河裏，天災、人禍、疾病以及遺傳等諸多因素致使部分人肢體殘缺、器官功能喪失，備受生活的煎熬……然而，在科學迅速發展的今天，日新月異的高技術給這些殘疾者帶來了福音——殘缺的身體可以修複！
德國科學家將信息技術、微係統技術與神經科學結合起來，研製出一種供盲人用的假眼。德國科教研究部剛剛批準這一計劃，並撥款2000萬馬克，擬批量生產這種假眼。
該假眼是德國波恩大學的羅爾夫·埃克米勒教授和法蘭克福研究所的電子學家共同研製的。其原理是：首先將攝像機拍攝的畫麵通過神經計算機變成一種光信號，經過編碼的畫麵再通過激光傳至裝在視網膜後壁上的芯片，所產生的電脈衝傳至視網膜上的神經細胞，最後畫麵上的所有信息通過光學神經傳至盲人大腦。此時盲人就能像正常人一樣觀看攝像機所拍攝的畫麵。這種假眼的問世將使盲人重見天日，感受到大自然的美好。
數字式助聽器給聽力下降患者帶來了很大的方便，但對於完全失聰的聾啞人來說助聽器無濟於事。目前歐美國家已經研製出一種供聾啞人使用的假耳。將這種假耳放在聾啞人的耳蝸內，便能產生聽覺。這種假耳製作十分複雜，因為對於健康人來說，從一種聲音發出傳到耳朵，再到耳朵聽見，這雖然隻是瞬間之事，但要涉及到3萬個神經細胞，假耳也必須仿造人耳構造才具有聽覺功能。
由於各種疾病或事故，全世界每天都有不少人失掉雙腿，假肢的需求量越來越大。歐洲科學家正在實施一項“讓你站起來”的計劃。英國科學家已研製出一種假肢，使1名因車禍失掉雙腿的34歲的婦女連續站立4分鍾。別小看這4分鍾，對朱莉·希爾來說多麼不易啊。醫生在朱莉·希爾的脊柱兩側放置6對總共12個電極，讓每秒產生12至15次的電脈衝作用於肌肉神經。朱莉·希爾隻需按一下微型電腦電鈕，便能啟動控製電脈衝的程序。安裝在她胸部的接收器一旦接收到指令，肌肉便開始動作。當然，朱莉·希爾仍離不開拐杖。
德國神經治療中心的沃爾夫岡·多尼赫教授正在研製一種能讓患者扔掉拐杖的人工行走係統。他研究的對象是終身被困在輪椅上的截癱病人。多尼赫教授擔心在患者身上試驗有危險，他利用計算機技術設計了一個虛擬截癱病人，並給“他”安裝了180塊肌肉。他使其中一塊肌肉活動，仔細觀察這塊肌肉的運動對於其他肌肉以及整個身體的影響。在此基礎上多尼赫研製出一個名為“弗雷聚”的機器人，並將機器人與計算機相接。在計算機的作用下“弗雷聚”站立起來，而且站得十分穩當，來個“金雞獨立”它也不會摔倒，即使用外力使其搖晃，它仍是“巋然不動”。1996年夏天，多尼赫下決心在人身上作試驗。好幾個截癱病人願意接受試驗。多尼赫教授準備讓這些患者在人工行走係統的幫助下扔掉拐杖，走出輪椅。
在現代電子和生物技術的完美結合下，盲者重見光明，聾者恢複聽覺，癱瘓者重走人生之路已不再是夢想。隨著高新技術的飛速發展，展示在殘疾人麵前的將是重鑄人生的美好前景。
2.“透視”基因
隨著DNA指紋圖及其相關技術的不斷更新和日趨完善，近年來，DNA指紋圖技術已擴展到生物學的各個領域，並日益顯示其獨特的優勢。
一個弄清人類全部基因藍圖的國際計劃正在進行。其中美國華盛頓大學的默克教授教導的小組，每組要確認400個新的基因序列至1996年3月，他們已確定了355萬個基因序列。在21世紀初，人類就可以把30億個密碼的排列情況，10萬個基因的情況研究清楚。
有科學家預計，未來10年，10大產品將徹底改變人們的工作和生活方式，並使人們更深刻地感受到科學技術的神奇力量，而其中第一項就是基因藥品。人類對自身基因的研究和基因工程的進展，將在今後10年中使製藥業取得飛躍，治療骨質疏鬆、老年性癡呆等疑難雜症的藥物將問世，艾滋病的治療也將取得突破。人們可以了解自身的基因圖譜，醫生診斷時需要考慮病人的基因組成。
目前，科研人員已能夠識別某些可導致人體患癌的遺傳基因，這些癌症包括乳腺癌、結腸癌及一些罕見的癌症。
美國一些研究兒童基因疾病的科學家，已經分離出一種特殊的基因。據稱，大約有1％的美國人（即2600人）攜帶這種基因，這種基因稱為毛細管擴展變異基因。科研人員認為攜帶這種基因的人，其發生癌症的概率要比其他人高出3至5倍。這些癌症包括肺癌、皮膚癌、胃癌和胰腺癌等。使用X線檢查，較易判別是否攜帶有這種基因。
不僅如此，英國倫敦大學基因學教授史蒂夫·瓊斯最近在英國科學周刊上發表報告指出，社會進步特別是醫療條件的改善，使得自然選擇的威力逐漸在人類社會中失效，人種已開始退化。
他認為，自然選擇是生物進化中的主要力量，經自然選擇的物種均是適應環境的優良品種。過去由於人類生存條件艱苦，新生兒死亡率很高人們從小到大均麵臨著生存的威脅，因而生理和心理素質較高的人才得以生存下來，這也使得人類的基因不斷改良。二次大戰後，全世界的生存條件特別是醫療條件有了極大的改善，因而自然選擇的威力越來越小，使得大量因為基因變異而產生的素質不高的基因能夠遺傳下去，最終導致人種的總體退化。他還指出，近幾十年來，由於化學製劑的廣泛應用，男子的精子減少、質量下降，使得後代的基本素質也比以前降低。另外，受教育程度高的人生育的子女少，受教育程度低的人生育的子女多，導致人口素質的逆增長。這都將導致人口素質的逐步退化。
因此，一些人士提出利用基因監測技術選擇理想的胎兒，以人工優生方法代替自然選擇。
另外，台灣的一位教授經過20多年的研究，於1988年提出基因與人類行為的因果理論、認為對具有犯罪、精神病等傾向的人，可以通過基因矯正或蛋白質化合物的藥物補充來達到預防、治療的效果。
目前我國正在組織科學家執行一個弄清水稻全部基因的計劃，已取得一些重大成果，預計我國可以在世界上第一個得到全部水稻基因的圖譜。不久前從中國科學院遺傳研究所和中國水稻研究所傳來捷報：用DNA指紋圖技術鑒定雜交水稻種子的真偽獲重大突破，並初步建立了一套鑒定“汕優63”的分子檢測技術體係。多少年來，作物種子質量一直是農業豐歉的根本問題。隨著這項工作的深入開展，其他水稻雜交品種及其他作物種子的鑒定工作，可望短期用上DNA指紋圖技術。
美國科學家最近分離出了促使植物開花的遺傳基因“開關”，這一成果有可能人為地控製作物的成熟時間，縮短生長周期，或者改變某些作物在一些地區不適宜生長的狀況。
黑龍江水產研究所的科技人員巧妙地把魚和牛、羊的基因相聯後培育出的魚，既保留著魚的鮮味，又長得快、個兒大。前兩年就推上市場的一種“生物工程”新型西紅柿，無須采取任何防腐措施。即可存放三周。
也許在20年內，人們將按基因選擇飲食，達到延年益壽的目的。科學家們已經發現，同樣的食物所引起的體內生物化學變化的程度是不同的，而產生這種差異的根源是基因。
這個概念是由英國食品研究所的加裏·威廉森提出的。威廉森博士研究認為，一些蔬菜如椰菜和卷心菜等，含有許多能刺激體內起防衛作用的化學物質穀胱甘肽轉移酶。它被認為是決定一個吸煙者是否會生肺癌的一種因素。他說：“人口的大約一半具有能產生這種物質的基因，而另一半則沒有。這就是為什麼有些人能終身吸煙並在90歲時壽終正寢的原因所在。”如果一種食物含有穀胱甘肽轉移酶，那麼，體內不能產生這種化學物質的人們就能從吃這種食物中大大得益。
威廉森博士的研究對公眾健康的意義是驚人的。未來的營養指導將不再像現在這樣籠統，而可能是因人而異的。
在穿用方麵，我國國家級重大科技攻關項目“轉基因抗蟲棉的培育及其雜種優勢利用研究”已取得突破，這個由江蘇省農科院負責的研究項目，成功獲得了抗蟲棉品係11個，雜種優勢組合3個，並在江蘇、湖北、安徽、河南等省累計試種112萬畝，抗蟲效果達80％以上。
由此看來，基因技術的應用前景遠不止公安等部門。在醫藥行業，可以把人的基因轉移到微生物中生產疫苗、細胞因子、激素、抗體等；在農業領域，可以把經濟價值低的植物的耐寒抗旱、耐鹽堿、抗病蟲害的基因甚至微生物的基因，轉移到經濟價值高的農作物中，培育出高產糧棉油作物和果蔬；在環境保護方麵，通過基因重組手段可以把多種微生物的特點綜合起來，培育出一種超級微生物，用以高效率地分解城市垃圾或處理工廠廢水。此外，基因工程在化工、食品、輕工、采礦、能源、國防等眾多行業和領域都有不少已經成功的實例和非常光明的應用前景。
3.未來的人行道
有些國家大街上已出現自動運送行人的人行道，日本某地的自動人行道，以每小時32公裏的速度每日輸送100多萬乘客。法國巴黎的自動人行道穿越巴黎新的商業中心，每小時可輸送19萬人。
自動人行道實際上是一條能自動前進的傳送帶，好像工廠中的流水線一樣。在一些大型商場、車站或機場的候機大廳裏，采用的一種水平運轉的電梯，就是這種自動裝置。自動人行道就是建造在馬路上的平麵電梯。
自動人行道可分快速道和慢速道。快速道的最高速度可達每小時25公裏，相當於市內公共汽車的速度；慢速道的速度是每小時5公裏，相當於人的步行速度。為了在加速時保證乘客的安全，他們可以先踏在一條每小時32公裏的輸送帶上。這條慢速道運行緩慢而平穩，在它到達與它平行的快速輸送帶前，先要經過一段曲線運動，然後這兩條輸送帶以每小時16公裏的速度並行，它們連鎖在一起，以防滑動或分離。這樣乘客可以很容易地轉到快速平台上。到達目的地，或者乘客想離開自動人行道，再按照和剛才相反的順序，就可以走到不動的地麵上。