特別報道
作者：《科技日報》
全同態加密、無線空白電視信號頻段、飛輪儲能、光遺傳學……以前的人們尚有權利不了解這些拗口的詞彙，但從今起，你再不能說從未聽聞過它們了。美國《大眾機械》雜誌在線版近日將十組科技名詞連同其發展近況一一列出，並指出：這就是2011年人們必須知道的科技概念。
1.名詞：飛輪儲能
概念：指利用電動機帶動飛輪高速旋轉，將電能轉化成機械能儲存起來，在需要的時候再用飛輪帶動發電機發電的儲能方式。
如果要重組我們的電網以便吸收更多的可再生能源，其前提是必須找到更好的儲存能量方式。而一種已被談論了數十年的解決方案如今正開始博取眼球——它就是飛輪儲能。
兒時玩過回力玩具車的人們可能會更好理解這種技術的基礎原理——飛輪儲能器中沒有任何化學活性物質，也沒有任何化學反應發生，旋轉時的飛輪是純粹的機械運動。當然一套飛輪係統要比回力車複雜得多了，它主要包括三個部分：儲存能量用的轉子係統、支撐轉子的軸承係統以及轉換能量和功率的發電機係統。與其他形式的儲能技術相比，飛輪儲能具有使用壽命長、儲能密度高、不受充放電次數限製、安裝維護方便、對環境危害小等優點。
說起來，飛輪儲能技術的起點可不算成功，且“一誤經年”。但就在2011年，首個大型“飛輪計劃”即將展開——Beacon Power公司的“20兆瓦計劃”將於紐約裝置200個飛輪，每一個飛輪的磁懸浮球（轉子）轉速達到每分鍾1.6萬轉。
值得一提的是，飛輪儲能在技術領域大受關注，還有一部分得益於動能回收係統在世界一級方程式汽車大賽（F1）上的運用。現在的F1賽事中，又再允許各個車隊采用動能回收係統。這一部分的工作原理，是通過技術手段將車身製動能量存儲起來，並在賽車加速過程中將其作為輔助動力釋放利用。這種係統中，刹車時的動能回收後可以選擇儲存在飛輪或電池。
而從技術上講，相對於鋰電池的長期能量儲存，飛輪則更適合吸收汽車大力製動下釋放的巨大能量流。作為世界最頂尖技術集成的體育項目，為賽車打造飛輪動能回收係統的FB公司，早在2008年公布的技術參數中飛輪轉速就能達到每分鍾64500轉。
很多人認為F1引入動能回收係統是為增加超車機會、提高比賽興奮度，那就大錯特錯了。F1在領悟全世界汽車工業產業發展與保護環境這對矛盾時，毫不遜色於任何行業。國際汽聯主席馬克思·莫斯利在2006年就曾說過：“世界的趨勢正在發生改變……如果現在我們不改革，必將錯過這一趨勢，F1將變得落後，並最終死亡。”其實，該原則也同樣適用於其他所有行業。
2.名詞：無線空白電視信號頻段
概念：空白電視信號頻段（white space），是指各電視頻道之間的無線傳輸節目的頻段。這些無線頻譜的設計初衷，是為了防止無線傳播的電視信號之間的幹擾。
如果我們能看到電磁譜在空間中的狀態，必然會為它們的擁擠不堪而大驚失色。
早在2008年，在美國無線頻譜拍賣結果公布不到一周之後，互聯網搜索引擎巨頭穀歌公司就向FCC（美國聯邦通信委員會）提出一項建議，建議其將閑置的電視頻段開放用於無線寬帶接入。穀歌希望政府能夠開放閑置的電視頻段，用於無線網絡的接入服務，以擴大無線網絡的覆蓋範圍。
據稱，穀歌並不是為了發展某一任何特定業務而要求推動空白波段的使用。當時他們認為利用空白波段有多種商業模式可以應用，例如構建小型對等網絡，或者建立選擇性全國範圍的無線載波。穀歌早已看到，很大範圍的頻譜範圍沒有被利用，或者利用並不充分。而與其他的自然資源不同，這種頻譜不會消耗，如果不充分加以利用將會是一種巨大的浪費。
而更妙的是，空白電視信號頻段利用的是短波，相對於我們熟悉的無線網絡（WIFI）來講，它在麵對長距離以及牆體、樹木等障礙物的阻隔時，表現的會更出色。現在，有先見之明的穀歌，已在美國俄亥俄州的一家醫院與Spectrum Bridge公司共同協作一個試點項目，建成了一種類似“智能網格”的係統。
據悉，在微軟公司的企業園區，也已經有了一個運用該技術而成的無線網絡覆蓋區。
3.名詞：水力壓裂法
概念：又稱水壓致裂法，是一種絕對地應力測量方法。
或許所有的美國人都在受益於“水力壓裂法”，盡管半數以上的人可能沒有聽說過這個名詞。
在今時今日，美國各級政府、企業對頁岩油產業的發展寄予了厚望。美國頁岩油資源極其豐富，在科羅拉多州、猶他州和懷俄明州，被鎖在頁岩之中的油存量達上萬億桶以上，而正是憑借“水力壓裂法”，以前根本不可能企及的大量頁岩油正在被開采。
這種技術方法，在測量時首先取一段基岩裸露的鑽孔，用封隔器將上下兩端密封起來；然後注入液體，加壓直到孔壁破裂，隨之記錄壓力隨時間的變化，並用印模器或井下電視觀測破裂方位。根據記錄的破裂壓力、關泵壓力和破裂方位，利用相應的公式算出原地應力的大小和方向。
該方法於20世紀50年代就被科學家在理論上進行論證，60年代加以完善，在分析了壓裂液滲入的影響後，開始作出大量野外和室內實驗工作。由於水力壓裂法操作簡便，且無須水力壓裂法知道岩石的彈性參量，而得到廣泛應用。由於頁岩油在美國的戰略資源地位和自身需求，美國已進行很多水力壓裂法地應力測量，德國、日本和中國現在也已相繼開展此項工作。資料顯示，目前利用此法已能在5000米深處進行測量。