植物在地球上的储存量高达2亿亿吨,而且每年以1640亿吨的再生速度更新。就中国这样一个农业大国而言,年平均农业秸秆类物质就超过7亿吨。如果能通过生物技术,有效地将其转化为生物产品或生物能源,将大大促进中国农产品深加工业及农业产业化进程,使千千万万农民受益。
巴西的“柴油树”除了上面说的用植物油替代石油外,美国一个名叫卡尔文的科学家在巴西发现了一种神奇的橡胶树,只要在这棵树的树干上钻个小洞,就可收获到大量的“柴油”,因而又称之为“柴油树”;澳大利亚有一种“古巴树”,从每棵树上每年可获得约25升燃料油,并且这种油可以直接用在柴油机上而不需特别加工;美洲香槐草是产于美国的一种杂草,它生长在干旱和半干旱地区,从它体内,每公顷土地可以收获约1600升燃料油。
还有一些藻类现在也是产油热点。这些“油藻”生长繁殖迅速,生存环境范围大,燃料油产量也很高。例如:在淡水中生存的一种丛粒藻,它们简直就是一台产油机,能够直接排出液态燃油。另外一些目前尚未发现有明显经济价值的藻类,我们也可以用它们来做沼气原料,而那些含糖量大的藻类则可以用来生产醇类作为燃料。
总之,通过生物途径生产燃油,不但是扩大生物资源利用的一条最经济的途径,对需要大量进口石油的国家也具有重要战略意义。洁净的新能源——生物汽油,对越来越注重保护生态环境的21世纪来说,实在是一剂“良药”!
月球上的发电站
试着想想,假如某一天全世界都没有了电那我们该如何生活呢?没有电,全世界几乎所有的设备都将无法运行,你可能再也不能在家饮用可口的冰冻饮料,也无法享用香喷喷的蛋糕,更别想看电视、玩电脑……这些看来在平常伸手可得的快乐生活,那时候都成了不可能。
目标锁定月球
虽然上述这些都只是假设,但是不得不引起我们的高度重视,大约50年以后,人类目前广泛使用的传统能源如煤、未来的人类月球探索基地石油和天然气等,都将面临严重短缺的局面。严峻的能源危机已经迫使人类将目光转向浩瀚的宇宙,而地球的近邻月球以其独特的环境、巨大的能源储量,自然就成为了人类寻找地外能源的首选目标。
本来,科学家们一直将开发新的能量源寄希望于太阳能和核能的利用上,然而,浓密的地球大气层导致在地球上利用太阳能有许多不稳定因素,而利用核裂变反应获得电力的方法又往往会产生大量放射性废料,容易造成严重的环境污染。
把发电厂建到月球上去
无法可想的人们偶尔把目光投向月亮,顿时豁然开朗。由于月球表面几乎没有大气层的存在,太阳光可以长驱直入而几乎没什么损耗。可想而知,如果能把这么多的太阳能利用起来,这对于我们人类来说将是多么巨大的一笔能源财富!
通过计算表明:每年照射到月球的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,相当于目前地球上一年消耗各种能源所产生总能量的2.5万倍。按照太阳能的能量密度为1.353千瓦/平方米计算,假如在月球上使用目前普通的太阳能发电装置,则每平方米太阳能蓄电池储存的电量,可以每小时发电2.7千瓦;而如果是采用1000平方米的太阳能蓄电池储存电量,则每小时可产生2700千瓦的电能。
在月亮上建造太阳能发电厂还有一个好处:因为月球自转的周期恰好与其绕地球公转周期的时间相等,所以月球上的一天相当于地球上的14天半,这样也可以获得更多的太阳能源。
科学家们设想:50年后,通过“月球并联式太阳能发电厂”,地球人就可以获得极其丰富而稳定的太阳能,这不但可以解决未来太空飞船的能源供应问题,而且随着人类空间转换装置技术,和地面接收技术的不断发展与完善,只要在月球上建造大功率的激光或微波发射装置,就可以用激光束或微波束的形式,将这些无穷的能量传送到地球上。然后,在地球上设置多个接收站,把激光束或微波束还原为电能,最后通过电网传送给各家各户。
月球还具有高真空和低重力的特殊条件,在月球上生产的金属工业品不仅具有特殊的强度、超级可塑性,还能提高产品纯度,生产出无瑕疵的单晶硅、光衰减率低的光导纤维,以及纯度特高的生物医疗制品等等。由此可见,月球的确拥有很多丰富的资源等待我们开采,就算50年后地球上的能源全部被用尽,我们也用不着担心了。
重要的“氦-3”元素
月球的土壤中还含有丰富的“氦-3”元素,很多科研人员视氦-3为21世纪的完美能源,它的发电量惊人,又没有污染,而且几乎没有放射性物质,只可惜地球只有大概500千克的氦-3,而大部分还是生产核武器时释放出来的副产品。如果采用氦-3核聚变发电,全世界一年有100吨氦-3就够了,而像航天飞机那么大的一艘飞船,一次就可以从月球运回20吨液化氦-3。
科学家们把氦-3形容是月球的金矿,他们以现在的油价作标准,估计月球上的“氦-3”每吨约值40亿美元,这是一笔巨额财富!利用氦-3元素发出来的电能是安全无污染的,它不仅可用于地面核电站,而且还特别适合宇宙航行。
月球土壤中氦-3的含量估计为715000吨。从目前的分析看,由于月球的氦-3蕴藏量大,对于未来能源比较紧缺的地球来说,无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦-3作为开发月球的重要目标之一。
“终结者战士”的真面目
还记得由阿诺·施瓦辛格主演的科幻电影《终结者》吗?他在电影里面扮演一位从未来回到现实的机械人。看过这部电影的人肯定不单单只记得施瓦辛格扮演的机械人,一定还会对另外一个角色记忆深刻,那就是总和“施瓦辛格”作对的那位“液体金属机器人”。因为它是由液体金属做成的机器人,所以可变成任何形状,甚至超低温冷冻也仅仅只能使它暂时四分五裂,然而一遇到热,就又会复活。
虽然这只是科幻电影中的情节,和现实还有很大一段距离,但是随着时代的进步,科技不断发展和完善使得这种距离在慢慢缩小,在不远的将来科技和幻想两者一定会完美结合的。
美国不仅在科技方面,而且在军事方面一直也处于世界领先地位。进入到了21世纪初,美国已经迫不及待地拿出了“未来作战系统”,并要在30年内让整支美军脱胎换骨,希望能够在新世纪里继续雄霸天下。
这些全副武装的未来战士,头盔将装上先进的夜视镜,当敌人躲在隐蔽处时,这个装置就会发挥其功能了,它可以帮助战士们更快更准确地发现敌人及其隐藏的位置。
先进的瞄准器
使战士瞄准敌人的准确性大大提高。再通过全球定位系统,即使敌人在1000米之外的距离,只要轻声说句“对准目标开火”,这时手腕上绑着的弹夹就会发射出一颗15毫米的“特殊子弹”,这颗子弹已经将敌人牢牢锁定,然后子弹便像手榴弹一样飞向敌人,接着就是爆炸,弹片分别向各方向飞出30米,消灭了敌人。战士们的装备还会有通信器材和电脑,这些器材都将提高部队的行动能力,同时也将使他们自身的安全获得更大的保护。看来“终结者”真的离现实越来越近了。
士兵成了“变色龙”
目前美军的军衣加上装备重达54千克,设计者希望能把这个重量减到23千克,以减少士兵们在战斗过程中的负担。这套军装还可以像计算机一样进行运作,它不但可以根据作战环境的改变而改变颜色,还可以改变其形状和大小。这同时也使得士兵成了半个隐形人,能够“融入”和“消失”在周围环境之中,让“未来战士”就好像变色龙一样。
这种军装的设计还运用了现在最新科技“纳米科技”。依靠这种技术,军装里安装了其他极其微小,可以抵抗化学武器攻击的装置,在士兵受伤时可以自动进行紧急医疗处理;甚至有科学家计划借助这种服装使美兵可以蹦得更高——甚至可以逾越小楼房,就好像我们玩的蹦床,在上面可以自由地弹跳,想跳多高就有多高。
纸片防弹衣很坚固
科学家还设想通过磁场的作用,制造出一种能够在战场上变形、变坚固、而且很轻的护身防弹衣,就像纸片一样薄,但却像钢铁一样坚固。它可以取代现在美国士兵身上穿的重达24千克的作战服装。除非士兵自己把战服脱下来,不然的话,没有任何人能够杀死他。目前这种服装只在有科幻片里出现过,但在未来的10年中就有可能成为事实。
完美的“未来战斗系统”
美国陆军“未来战斗系统”的主要组成部分是高科技坦克、遥控侦察机和计算机系统,投资数额高达150亿美元,这是美国陆军现代化计划的重要部分。
遥控侦察机将负责为陆军搜索空中和地面目标,以确定敌人方位;新型高科技坦克的重量将比目前的主战坦克轻得多,目的是取代重型的主战坦克和步兵战车;计算机系统将借助3300万条软件指令,把战场上所有的车辆、武器系统、士兵和指挥员的信息一体化,以便部队更好地了解战场实况。
其中高速运作的通讯网,在这个正在研发的“未来作战系统”中是最为关键的设施。战地互联网将把部队中的军人、机械战士以及各类行军作战设备结合起来,在作战、防御、装备叛军的新型作战机器人转移时更为迅速。这样就可以提前发现敌人、在敌人反应前做出反应,在敌人行动前进行行动。此外,“未来作战系统”也广泛采取各种装甲防护技术,以提高各类战车的自我保护能力。
作战军队90小时内就会自动准备就绪
在20年后,美国军方会以一个旅作为基本单位来装配“未来作战系统”,一个旅应该会有2500名军人、配上150个各式机器人,以及700个有人和无人操控的设备。这些设备包含各种攻击武器、侦察、通信与指挥系统,以及大量的保障装备,从而将作战、支援与保障等多种功能集成为一体。这个旅级单元再为属下的营、连、排、班组合不同的侦察或攻击配备。
按照军事科学家们的构想,一个旅级单元的所有装备和人员,总体重量应该不会超过一万吨。按照美军目前的输送能力,可在90小时内将这样一个军队,运送到全球的任何一个角落。
海洋的未来
“小时候,妈妈对我讲,大海就是我故乡,海边出生海里成长。大海啊大海,是我生活的地方。海风吹,海浪涌,随我飘流四方。大海啊大海,就像妈妈一样,走遍天涯海角,总在我的身旁……”这是一首电影主题歌的歌词,每当人们听到这首歌时,就会对蓝蓝的大海充满着美好的向往。
大家小时候都被问到过这样的问题:“长大以后想做什么啊?”答案是各种各样的,什么科学家啊、医生啊、律师啊等等,反正是什么神气就回答什么。其实每个人都有属于自己的未来,大海当然也不例外了。这个人类在地球上的最后边疆,未来会是什么样子的呢?
海底田园和海底牧场
随着科技的进步和时代的发展,一个开发海洋的新时代已经来临,从中人们将更有效地从海洋取得更多的财富。已经有越来越多的国家,正在计划建立海底田园和海底牧场,他们要将原本只属于陆地上的田园风光和牧场风光带到海底下。人们正在从过去单纯的海洋捕捞时代,逐渐过渡到未来的“耕海”时代。
在不远的将来,人们会在海底田园和海底牧场中收获比在陆地农场、牧场中更多的财富,因为同面积的单位产量,海洋养殖的产量要比陆地种植高出100倍。海底农场种植的可不是黄瓜、番茄、南瓜等蔬菜,而是养殖大量海藻和海草等,以供应陆地上的牛、猪、羊等做饲料——海藻和海草中有大量的蛋白质,这样牛、羊会长得更好。丰收时刻到来时,大量的海藻、海草将由水下联合收割机来割取,然后再由钢索吊装到船上。
在30至50年后,人们世世代代捕鱼用的渔网将被强大的吸水装置替代,利用电场发出的光、一定频率的声音和溶于水中的特殊化合物等办法,能够引诱和迫使鱼群集中在一起。然后使鱼群靠近船上放下的吸水管道口边,吸水管道就会连水带鱼一起吸进船舱中。到那时,连同海底牧场向人类提供的各种鱼虾类一起,人们每年从海洋中所获得的海味将达10亿多吨,比现在向海洋索取到的多上十几倍乃至几十倍。
海底蕴藏着无限资源
随着全球对石油、天然气等资源需求量的不断增长和大量开采,陆地上的这些资源将日益枯竭,据说陆地上的石油再过50年就会全部被采光!这么严峻的形式迫使人们将目光转向了海洋,据估计,海底的石油蕴藏量约为900亿吨,仅北冰洋的石油储量就可供世界用上50年。海底石油开采出来后,人们将利用大型的潜水艇,先把一种巨型的塑料筒沉到海底,通过塑料筒从海底抽取万吨原油,最后再由潜艇把这些原油从海底托运到陆地上。但也有人计划用飞船装运海底石油!
海洋中还蕴藏有巨大的热能,人们称之为“蓝色的煤海”,它也是人类未来可以充分应用的能源之一。未来的海洋热能转化厂,将设置在大海的深处。在沿海地区可以通过一种热能转化设备,把海洋的热能转化为电力,再由电缆输送到各个城市,作为城市用电。
还有一种被誉为“未来燃料”的“重水”,在海水中的含量也比陆地高得多。从重水中可以提取氢的同位素,科学家们正在用它来进行热核反应试验,如果获得成功,它将成为取之不尽的能源。