机器人走进千家万户(1)
比尔﹒盖茨
设想一下：在一个新的产业诞生之际, 你目睹见证了这一切！这个产业是在前所未有的新技术基础上发展起来的, 其中包括一些实力雄厚企业销售的高度专业化商务设备, 还有越来越多的新兴公司生产的新奇玩具、为玩具藏家青睐的机巧装置以及其他一些奇特有趣的特殊产品。但同时, 这还是一个缺乏行业标准和平台的产业，且尚不成规模。项目复杂, 进步缓慢, 实际应用更是少之有少。事实上, 尽管对这个产业的未来充满热情和希望,但是没有人能明确地说出什么时间-- 或究竟是否有可能--它能取得关键性的规模发展。但是,若真能实现发展, 那么,它很可能改变整个世界。
当然, 上述描述可算是上世纪70 年代中期计算机产业的写照, 也就在那时, 保罗·艾伦和我成立了微软公司。当时,部分大企业、政府部门和其他一些机构都在使用笨重昂贵的主计算机进行后台运算。知名大学和大型工业实验室的研究人员正试图建造出最基本的构件, 以使信息化时代的到来成为可能。当时因特尔公司刚刚推出他们的8080 微处理器,安他利公司正在销售一款流行电子游戏Pong 。而在一些自发组成的计算机俱乐部里,热忠于此的人们急切地努力探索这种新技术带来的好处究竟是什么。
但当时我脑海中所萦绕的则是更具前瞻性的问题:机器人产业即将作为一项新兴的产业而崛起,其当时的发展同30 年前计算机的发展如出一辙。想想看, 目前汽车组装线上使用的制造型机器人已替代了昔日的主计算机。这个产业其他的典型产品包括可进行外科手术的机器手, 在伊拉克和阿富汗用于路边及地面排雷的侦察机器人, 以及可以进行地板吸尘的家用机器人。电子产品公司还推出了可模仿人类、狗、恐龙等的机器人玩具, 而玩具收藏者们正迫不及待地想要猎取一套乐高公司生产的最新机器人系列玩具。
与此同时, 世界尖端科技人员正试图解决机器人技术中最棘手的难题, 诸如视觉识别、远程操控、以及学习型机器等问题, 而且他们正在不断获得成功。在2004 年美国国防部进步科技项目大挑战赛上(DARPA) ,产生了第一辆能够在美国加利福尼亚西南的莫哈韦沙漠142 英里的崎岖赛道上自主操控行驶的机器人车, 尽管获胜者制造的车辆在只行驶了7. 4 英里后就坏掉了。但到了2005 年，有五辆车都走完了全程, 而获胜者的车辆行驶平均速度达到了每小时19. 1英里。另外, 机器人技术如今面临的挑战和三十年前我们处理的计算问题有些相似。拥有机器人技术的公司目前还有一个可以在不同的设备上运行的标准运算软件。机器人处理器和其他一些硬件设施的标准化水平是有限的, 一台机器使用的程序代码几乎不太可能在另一台机器上使用。假使有人要设计一个新的机器人, 一般来说他就必须完全从头开始。
尽管有如此多的难题, 但当我和机器人技术领域的人士谈话时-- 无论是大学的研究人员还是企业家, 从业余爱好者到中学生--他们的兴奋与期待总是让我回想起当年保罗·艾伦和我看着新科技的融合并憧憬着计算机摆在千家万户的桌面上的那一天的兴奋劲头。如今, 当我看到新的技术正在相互结合的趋势时, 我便能预见到未来机器人设备将会成为我们日常生活中无处不在的一部分。我相信,诸如分布式计算、声音和视觉识别以及无线宽带连接等等技术将为自动控制设备的升级换代打开一扇门,让计算机在实际世界中为我们服务。我们也许现在就站在一个新时代的门槛上,个人计算机将从桌面上走下来, 让我们到我们的身体去不了的地方去观看和倾听、去触摸和操控各种物体。
从科幻小说到现实
\"Robot\"(机器人) 一词是1912 年由捷克剧作家卡雷尔·恰佩克首先提出的,但是人类幻想制造出机器人则已有几千年了。在希腊和罗马神话里, 金属制造之神就用金子制造出了机器仆人。在公元一世纪, 亚历山大的荷龙--据称是发明第一台蒸汽机的伟大的工程师--
就曾设计了令人着迷的自动机, 据说其中包括一个能说话的机器人。而列奥纳多·达芬奇在1495 年画了一个机器骑士的素描, 他能坐起来, 并会活动胳膊和腿,它被认为是第一个具有人的特点的机器人计划。 在上个世纪, 神人同形的机器人经由一些书籍的传播,如艾萨克·阿西莫夫的《我,机器人》、 电影《星球大战》和电视片《星际旅行记》等而成为流行文化的热门形象。小说中机器人的流行意味着人们愿意相信总有一天这些机器会成为我们的助手、甚至是伙伴。然而,尽管机器人在工业中扮演着重要的角色,例如,在诸如汽车制造等行业中--大约每10个工人就拥有一个机器人--但事实上, 要将科幻小说中描绘的机器人变成现实,我们还有很长的路要走。
造成这个差距的一个原因就是, 要让计算机和机器人感知它们周围的环境并做出迅速和准确的反应远不像我们想象的那么简单。使机器人具备我们人类想当然的简单能力也被证明是极其困难的--例如, 在一个房间里避让物件的能力, 对声音做出反应并对言语做出解读的能力, 抓取不同大小、质地、易碎程度的物品的能力等等, 甚至是区分一扇开着的门和窗户这样一类简单的动作对一个机器人来说都有可能是非常困难的。 尽管如此, 研究人员已开始寻找解决的方法。能够帮助他们的一个途径就是实现不断进步的大型计算能力。一个兆赫的处理能力在1970 年需要花费7 , 000 美元,而现在无需花多少钱就可以买到。兆位存储器的价位也同样在下跌。廉价的计算能力使得科学家们能攻克很多将机器人实用化的基本技术难题。今天, 声音识别程序能轻松地识别单词, 但是更大的挑战在于建造一个能理解这些单词在上下文语境中含义的机器。随着计算能力的进一步扩大提升,机器人设计者们将会具备解决更大难题的处理能力。
机器人开发的另一个障碍就是硬件的价钱太过昂贵。例如, 使机器人判断距离的传感器以及用一定的力道和准确度操控物品的电动机和随动系统都价格不菲。但是这些部件的价格下跌得
很快。在机器人技术中用来精确测量距离的激光测距仪几年前还需花费10 , 000 美元, 而今天只需2 , 000 美元就可以买到了。而且, 基于超宽带雷达技术的更为精确的新型传感器价格也比以前要低多了。
如今机器人制造者们还可以以合理的花费给机器人安装全球定位系统芯片、摄像机、数组传声器(能比传统的传声器在背景杂音中更好地分辨声音) ,以及一组附加传感器, 由此而制造出能力更强、处理能力和储存能力更大的现代机器人, 他们可以从事房间吸尘、帮助排除路边炸弹--这是仅仅几年前为商务用途生产的机器所不可能完成的任务。
参考译文2
设想一下，在一个新的产业诞生之际, 你能亲眼目睹这一切! 这是一个建立在新的开创性技术基础之上的产业。其中，少量实力雄厚的企业销售专业的商用设备, 越来越多的新兴公司为收藏者生产新奇玩具和小玩意儿, 及一些有趣的特殊产品。但它也是一个不完整的产业，几乎没有常规的标准和平台。项目复杂, 进步缓慢, 实际应用相对较少。事实上, 尽管对这个产业的未来充满热情和希望,但是没有人能确切地说，这个产业何时或者是否能够发展到足够大的规模。若真能这样， 这个产业将会改变整个世界。
当然, 上面这段话只是上个世纪70 年代中期对计算机产业的描述, 就在那时, 保罗·艾伦和我成立了微软公司。当时大部分公司、政府部门和研究所都在使用昂贵、笨重的大型计算机进行运算。知名大学和企业实验室的研究人员正在研制最基本的构件, 而只有这些构件才能使信息化时代成为可能。 当时Intl公司刚刚推出他们研制的8080 微处理器, Atari公司正在销售一款流行的电子游戏Pong 。在一些自发组成的计算机俱乐部里, 计算机爱好者们努力地探索这项新技术带来的好处究竟是什。
但现在我考虑的更多的是当前的问题: 机器人产业的崛起如同30 年前计算机产业一样。想想看, 目前汽车装配线上使用的工业机器人就如同昔日笨重的计算机。这个产业的一些特殊的产品包括，外科手术用机械手, 用于伊拉克、阿富汗路边排雷的侦察机器人, 以及可以进行地板吸尘的家用机器人。电子产品公司还推出了可模仿人类、狗、恐龙等的机器玩具, 而收藏者们热切地希望得到Lego公司推出的最新的机器人系统。
与此同时, 一些世界顶尖级科技人员正图解决机器人技术中最棘手的难题, 例如视觉识别、远程操控、机器人学习等, 并且他们一直在不断地获得成功。2004年美国国防高新研究项目机构 (DARPA) 组织的挑战赛希望通过竞争产生第一辆能够在美国加利福尼亚西南的Mojave沙漠142 英里的崎岖赛道上可以自动巡航的机器人车, 但最终获胜者的车辆只行驶了7. 4 英里后就坏掉了。但到了2005 年, 就有五辆车都走完了全程, 而获胜者的车辆行驶平均速度达到了每小时19. 1英里。（机器人工业和计算机工业的另外一个有趣的相似之处是，DARPA 也设立了一个竞赛任务，建立一个Arpanet网，它是Internet的前身。
并且, 机器人工业如今面临的挑战和三十年前计算机工业面临的一样。机器人公司没有可以在不同设备上应用的标准运行软件。机器人微处理器和其他硬件的标准化水平非常有限, 一台机器使用的程序代码几乎不能用在另一台机器上。一旦有人要设计一个新的机器人,他一般必须从头开始。
尽管有这么多的难题, 但当我和机器人相关领域的人，包括大学的研究人员、企业家、业余爱好者或是中学生谈话时，他们兴奋和期待的程度使我想起当年保罗·艾伦和我看着各种新技术的融合，憧憬着计算机摆在千家万户桌面上的那一天的兴奋劲儿。如今, 当我看到各种新技术开始融合的趋势时, 我就能预见到，未来机器人将成为我们日常生活中不可缺少的一部分。我相信分布式计算、声音和视觉识别、以及无线宽带连接等技术将为使计
算机在现实世界中为我们完成各种任务的自动控制装置打开一个通道。我们现在也许就站在一个新世纪的门槛上, 个人计算机将从桌子上走下来, 使我们看、听、触摸、控制那些在我们到达不了的地方的物体。
从科幻小说到现实
\"Robot\" (机器人) 一词是1912 年由捷克剧作家卡雷尔·恰佩克提出来的, 但是人类幻想做出类似于机器人的装置已有几千年了。在希腊和古罗马神话里, 金属制造之神就用金子造出了机器仆人。在公元一世纪, 亚历山大的荷龙--- 发明第一台蒸汽机的伟大的工程师--- 曾设计了非常有趣的自动机, 据说包括一个能说话的装置。1495 年，列奥纳多·达芬奇画了一个能坐，并能活动手臂和腿的机器骑士的素描, 这个骑士被认为是第一个具有人的特点的机器人方案。
在上个世纪, 神人同形的机器人经通过如艾萨克·阿西莫夫的《我,机器人》等一些书籍, 电影《星球大战》和电视片《星际旅行记》等的传播, 成为流行文化的热门形象。小说中机器人的流行意味着，人们相信总有一天这些机器会成为我们的帮手、甚至是伙伴。然而,虽然机器人在诸如汽车制造这样的工业中扮演着重要的角色 --- 在那里，大约每10个工人就有一个机器人--- 但事实上, 要将科幻小说中描绘的机器人变成现实, 我们还有很长的路要走。
造成这个差距的一个原因就是, 让计算机和机器人感知它们周围的环境，迅速而准确地做出反应比我们想像的要困难的多。已经证明，让机器人具有我们人类的基本能力也是非常困难的 --- 例如相对房间中的物体确定方位的能力, 对声音做出反应并对语句做出解释的能力, 抓取不同大小、质地、易碎程度的物品的能力等。甚至区分开着的门和窗户这样简单的事情，对机器人来说都有可能是非常困难的。
尽管如此, 研究人员已开始寻找解决的方法。能够帮助他们的一个途径就是不断增加计算机的计算能力。1970 年，一个兆赫的处理能力需要花费7 , 000 多美元, 而现在几个便士就能买到。兆位存储器的价格也在下降。廉价的计算使科学家们能够解决使机器人成为现实的很多基本的技术难题。例如今天, 声音识别程序能够很轻松地识别单词, 但是更大的挑战是，开发一个能够理解这些单词在上下文中的含义的机器。随着计算能力的继续增加, 机器人设计者们将会具备处理更加复杂问题的能力。
机器人发展的另一个障碍是硬件的价钱过于昂贵，例如,机器人用来测量到一个物体间距离的位移传感器，及机器人用力和灵敏度来控制物体用的电动机和伺服系统都价格不菲。 但是这些硬件的价格都下跌地很快。机器人用来精确测量距离的激光测距仪几年前还需花费约10 , 000 美元, 而今天只需2 , 000 美元左右就可以买到了。并且，基于超宽带雷达技术的更精确的新型传感器已经问世，而且价格也要更便宜。
现在机器人制造者们还能以合理的价格给机器人安装全球定位系统芯片、摄像机、数组麦克风(比传统的麦克风从背景噪音中分辨声音要好) , 以及一组附加传感器。功能的增强，处理和储存能力的增加使当今的机器人可以从事房间吸尘、帮助排除路边炸弹等这些在几年前商用机器人不可能完成的任务。
参考译文 1
基因改造食物安全吗？
基因改造作物是环保美梦的实现，还是一场正在形成中的灾难？科学家正积极寻找答案。
人们对基因改造食物的态度，似乎愈来愈壁垒分明，一边的人支持，另一边的人则是畏惧。支持者宣称，种植基因改造作物对环境伤害较小，而食用这种农作物制成的食品也完全无害。它们还说，基因工程让农作物在贫瘠的土地上也能生长，或可培育出更营养的食物。在不久的未来，全球人口快速膨胀，还得靠这方法解决粮食问题。持怀疑态度者则反驳，基因改造作物对生态环境或人体健康都有极大的风险，令人忧心，不该贸然接受。许多欧洲国家抱持这种态度，因而限制基因改造作物的种植与输入。主要的争议，集中在基因改造食物的安全性。然而，最近的科学研究又是如何看待基因改造食物的危险呢？答案，往往迷失在各种报导的争议中；但是在接下来的篇幅里，它们将呈现在你的眼前。
土壤中的毒药可以少些？
根据估计，美国农夫每一年要喷洒44万公吨的农药，主要是对付昆虫、杂草以及真菌。但是农药残留在农作物上或附近土壤中，然后渗入地下水，流入河川，最后进了野生生物的腹中。这一化学药剂的涓涓之流，早就令环保人士忧虑了。
农产公司自1990年代中开始宣传基改种子，向农友保证可降低有毒农药的用量。如今大部分基改作物都含有抗害虫或耐除草剂的基因，以大豆、玉米、棉花及油菜为主。植入抗虫基因的作物会自行制造杀虫剂，因此可望减少化学药剂的喷洒。耐除草剂的基改作物可耐受广效性除草剂，农人就可以摒弃针对特定杂草且毒性更强的化学药剂。农人总是希望尽量少用比较危险的农药，不过基改作物之所以吸引人，是因为劳作手续简化了（降低施用农药的频率及复杂程度），甚至可使产量增加。
但是所谓的\"对环境有好处\"却不易证实。事实上，还没有任何一篇经过同行专家审查的报告，讨论过那些好处，因为植物不同、地点不同，结果必定随之而变。不过还是有些资讯可供参考，根据美国农业部统计，耐除草剂的作物不见得会降低农药的喷洒量，不过
农人将使用比较温和的混合药剂。例如，农人要是种植了耐除草剂的大豆，就会避免使用最毒的杀草剂，而改用毒性弱、分解快的苷磷除草剂。
作物植入抗虫基因，也产生了优劣参半的后果。目前，抗虫害的特性是取自土壤中杆菌苏力菌（Bacillus thuringiensis，下文简称Bt）的一个基因。这个基因会促使细胞制造一种晶体状蛋白质，对某些昆虫来说是毒药，尤其是啃食作物的毛毛虫和甲虫，却不会伤害其他生物。不同的苏力菌菌株，各有不同的毒基因，影响的昆虫也不同，所以种籽生产商可以针对特定的作物，选用最适合的抗虫基因。
由于消费者的疑虑如排山倒海般而来，科学家正加速研究Bt和其他基改作物对环境的影响。他们想要知道的有：Bt作物如何影响\"非目标\"生物，例如无害的甲虫、鸟儿、蠕虫以及其他恰巧路过的生物？基因改造作物是否会授粉给周遭的植物，使抗虫基因流入野地，创造出不受控制的超级野草？以基因工程技术植入的抗虫与耐除草剂能力万一失效，使基改作物突然变得异常脆弱，这种机率又有多大？
野外生物要付出什么代价？
1998年瑞士的一份研究报告激起了广泛的疑虑，大家担心Bt作物可能会在无意中伤害运气不好的生物。研究是在实验室中进行的，科学家以玉米螟幼虫喂食蚜狮幼虫，发现吃Bt玉米长大的玉米螟会使蚜狮死亡，而普通玉米则否。一年之后，美国康乃尔大学的昆虫学者洛西等人提出报告，他们以沾有Bt玉米花粉粒的马利筋叶喂食大桦斑蝶幼虫，结果那些幼虫都死了。疑惧之火再度燃起。
\"这是压垮骆驼的那根稻草。\"康乃尔另一位昆虫学者皮门特尔说。一时之间，所有的目光都集中在那些大口嚼食基改作物叶片、小口品尝基改花粉的生物，或在基改作物下
的土壤中蠕动的生物──它们是维持植物族群恒定的重要角色。2000年8月，另一个关于大桦斑蝶的研究，也发出了警讯。
然而，实验室可不比农田，许多科学家怀疑这些先期实验有何用处。他们指出，昆虫在实验室里摄取的Bt毒素，远超过它们在外面的真实世界所摄取的量。因此研究人员亲下田野，到栽种基因改造作物的玉米田里测量花粉中的毒素，估计有多少毒素会飘落到马利筋之类的植物上，最后还需确定蛾、蝶幼虫的毒素接触量。大部分调查已经在2000年的生长季里完成，随后会向环保署提出报告。
我们会创造超级杂草吗？
担心基因从基改植物流入其他植物，是围绕着基改作物的另一类忧虑。不知情的昆虫，或者来得不是时候的一阵风，都可能将基改作物的花粉带到它们的野草亲戚身上，使之受精。一旦如此，获得新基因的植物可能挣脱原有的生态阶层，变成\"超级野草\"，不惧原本的天敌或农药。科学家已经不再怀疑这样的基因流通是否可能发生。康乃尔大学的生态学者包尔说：\"很多案例显示，基因流通终将发生。现在的问题则是：基因流通的后果是什么？\"
到目前为止，还没有科学研究发现基改作物导致超级野草的出现。2001年2月《自然》杂志上有篇报告指出，在一个长达十年的研究里，英格兰栽种的基改马铃薯、甜菜、玉米或油菜，都没发现像野草那样能使近亲种受精的情形。然而令人忧心的耳语已经出现，尤其是加拿大农人，他们说基改油菜已经溜出农田，如野草般侵入小麦田。这种油菜也可以抵抗农药。
设立收容所
最后，不管基改作物种在什么地方，永远有个风险尾随，那就是演化。定期喷洒的农药，只要时间一久，害虫和杂草都会产生抗药性。在生技时代，这势必一样会发生：最后，昆虫可以不为所动，津津有味嚼着基改抗虫植物；耐除草剂作物周围的杂草，也会对农人选用的除草剂视若无物。\"农业，是农作物保护之道与病虫害两者间的演化军备竞赛。\"爱荷华州立大学的植物学者温德尔评论道，\"而基改作物只是我们想要战胜虫害的另一种尝试！即使只是短暂的。\"
为使除草剂能有效对付杂草，孟山都等公司要求农人以负责任的态度使用农药，只在必要时才喷洒。为了延缓昆虫对Bt毒素产生抗药性，环保署规定，种植Bt作物的人必须挪出部分农地种植传统作物。举例来说，这些\"收容所\"可以种在Bt作物栽植区外的某个角落，也可以种成一排，把Bt作物一分为二。在收容所里，已经具备一点抗Bt毒性的昆虫与没有抵抗力的个体交配繁殖，就会稀释抗毒能力。
根据孟山都的说法，Bt作物的商业栽植已经五年了，还没有发现能抗Bt毒性的昆虫。这家公司声称，种植Bt玉米和棉花的农人，约有90%遵守规定设立收容所。
参考译文2
基因改造食物安全吗？
基因改造农作物是环镜的梦想成真，还是正在孕育着一场灾难？科学家正在寻找答案。
人们对基因改造食物的态度正在形成支持和反对二大阵营。支持者宣称，基因改造食物对环境伤害较小，而食用这种农作物制成的食品是非常安全的。他们还说，基因工程能使农作物在贫瘠的土地上生长，还可培育出更多营养的食物。未来全球人口的快速增长还
得靠这种方法解决粮食问题。持怀疑态度者则反驳，基因改造食物对生态环境或人体健康有极大的风险，其程度令人担心，不该贸然接受。持有这种观点的许多欧洲国家正在限制这种基因农产品的种植和进口。主要争议集中在基因改造食物的安全性上。而最近的科学研究又是如何看待基因改造食物的危险呢？答案就在下面的篇幅里，它们非常容易淹没在各种报导的争论中。
可减少土壤中的毒素吗？
据估计美国农民每年要喷洒44万公吨的农药，主要是对付害虫、杂草以及真菌。但是农药残留在农作物上或周围的土壤中，然后渗入地下水，进入河流，最后都被野生植物吸收。这些化学品的涓涓细流，早就令环保人士忧虑了。
农业综合公司从二十世纪九十年代中期开始宣传推广基因改造种子，并向农民承诺可以减少有毒农药的使用。如今大部分基因改造农作物主要以大豆、玉米、棉花及油菜为主，它们含有抗害虫或耐除草剂的基因。具有抗虫基因的作物可以自行杀虫，这就减少了化学药剂的喷洒。耐除草剂的基因改造农作物可以耐受广效性除草剂，这样农民就可以放弃使用毒性更强的除草剂。农民总是希望尽量少用比较危险的农药，不过基因改造农作物之所以吸引人，是因为使用的过程简化了（降低了农药的使用频率及复杂程度），在一些情况下甚至可以增产。
但是还不能证明对环境有好处。事实上，还没有一篇同行专家认可的文章讨论过这些优点，因为植物不同、地点不同，结果就会变化。不过已经有了一些信息。根据美国农业部统计，种植耐除草剂的农作物不见得会降低农药的喷洒量，不过农民却可以使用比较温和的混合化学药剂。例如，农民种植耐除草剂的大豆，就可以避免使用毒性很大的除草剂，而改用毒性弱、分解快的苷磷除草剂。
抗虫基因农作物也带来了混合效果。目前，抗虫害的基因是取自于土壤中的杆菌Bacillus thuringiensis（Bt）。这种基因促使细胞产生一种对某些害虫特别是啃食农作物的毛毛虫和甲壳虫有毒的晶体蛋白质，但它却不会伤害其他生物。不同Bt菌株中的基因，对不同的害虫有影响，所以种籽生产商可以针对特定的农作物选用最适合的抗虫基因。
针对消费者关心的问题，科学家正加紧对Bt和其他基因改造农作物的研究。他们想要知道是：Bt农作物是如何影响那些无辜的昆虫、鸟儿、蚯蚓及其他偶然经过的\"非目标\"生物？基因改造作物是否会给周围的植物授粉，把它们的基因植入那些野生植物，会得到肆意生长的超级种子？如果基因工程的特性失效，不能抵御害虫和野草，那么基因改造农作物会突然受到侵害吗？
野生动植物要付出什么代价？
1998年瑞士的一份研究报告激起了广泛的疑虑，人们担心Bt农作物可能会无意伤害一些不幸的动物。研究是在实验室中进行的，科学家发现蚜狮幼虫吃用Bt玉米喂食的玉米螟幼虫比吃用普通玉米喂食的玉米螟幼虫更容易死亡。一年之后，美国康乃尔大学的昆虫学者洛西等人提出的报告称，他们用沾有Bt玉米花粉的马利筋叶喂食大桦斑蝶幼虫，而这些幼虫又全都死了，这时疑惧之火再度燃起。
康乃尔大学的另一位昆虫学家皮门特尔说\"就是这根稻草压垮了骆驼\"。一时间，所有的目光都集中在那些大口吞食基因改造农作物的叶片、小口品尝基因改造农作物的花粉，或者在基因改造农作物下的土壤中扭动的生物上──而这些生物在维持植物的繁衍中起了重要的作用。2000年8月，另一个关于大桦斑蝶的研究也发出了警告。
然而，实验室不是农田，许多科学家质疑这些早期实验的实用性。他们注意到，实验
室里的昆虫摄取的Bt毒素远远超过它们在室外农田里摄取的量。因此，研究人员亲自来到田间，在栽种基因改造农作物的玉米地里测量花粉中的毒素，估计有多少毒素会飘落到象马利筋一类的植物上，最后还需确定蝶、蛾幼虫与蛋白质接触的程度。大部分工作已经在2000年的生长季里完成，很快会向环保署提出报告。
会播种超级杂草吗？
基因从有机植物流向其他植物，也是围绕着基因改造农作物的另一个担忧。昆虫或者一阵风都可能将基因改造农作物的花粉带到一些野草上，使它们受精。一旦这种情况发生，获得新基因的植物可能打破生态链，成为\"超级杂草\"，它们对天敌或者农药具有超忽寻常的抗拒力。科学家已经不再怀疑这样的基因流动是否可能。康乃尔大学的生态学家包尔说：\"在很多情况下，基因的流动将会发生。现在的问题是，其后果是什么？\"
到目前为止，还没有科学研究发现基因改造农作物会导致超级杂草的出现。2001年2月《自然》杂志上一篇十年的研究报告指出，英格兰栽种的基因改造马铃薯、甜菜、玉米或油菜，都没发现象杂草这样特性。然而令人忧心不安的事情已经出现。特别在加拿大，农民说基因改造油菜已经溜出农田，象野草一样入侵小麦田。这种油菜也可以抵抗杀虫剂的喷洒。
建立庇护所
无论基因改造农作物种植在何处都会有风险，那就是演变。过去，害虫和杂草都会对定期喷洒的农药产生抗药性。在生物科技时代，这种情况一定也会发生：最终，害虫有了抗药性，津津有味地咀嚼着抗虫的基因改造植物；，对各种各样的除草剂也会对耐除草剂庄稼周围的杂草毫无办法。爱荷华州立大学的植物学家温德尔说，\"农业是一场农作物保护与
害虫之间演化的军备竞赛。\" \"而基因改造农作物只是我们想战胜害虫的另外一种尝试，哪怕是短暂的。\"
为了使除草剂能有效地对付杂草，孟山都等公司要求农民谨慎地使用农药，只有在必要时才喷洒。为了延缓害虫对Bt毒素产生抗药性，环保署规定，种植Bt作物的人必须拿出部分土地种植传统作物。例如，这些\"庇护所\"可以在Bt作物栽植区外的某个角落，也可以将传统农作物种成一排，把Bt作物分开。在庇护所里，已经具备一些抗Bt毒性的害虫与没有抵抗力的害虫交配繁殖，就会减弱抗毒能力。
根据孟山都公司的工作，Bt农作物的商业栽植已经五年了，还没有发现抗Bt毒性昆虫的出现。这家公司要求，约90%种植Bt玉米和棉花的农民应该遵守庇护所的要求。
参考译文 1
应对恐怖主义的技术
在防止未来的\"9.11\"事件式攻击――或更恶劣的攻击――的竞赛中，华盛顿以前苏联发射人造地球卫星以来所未有的规模对美国的科学机构做了安排。自2003年以来，联邦政府对国土防卫研究的投资猛增到近40亿美元，而这只不过是安全总开支的沧海一粟。更重要的是，加快的开支把以前截然不同的科学项目结合了起来：软件工程师、流行病学家和生物学家合作开发保护空气与食物不遭受生物恐怖手段破坏的技术。核物理学家核生物法医专家如今与行为科学最好的智囊人物合作，设计减少核走私与自杀式炸弹威胁的方法。
然而有些专家认为，这么大的开支实际上只能提供一种安全上的错觉。《超脱恐惧：明智地考虑变幻莫测世界的安全问题》的作者布鲁斯·施奈尔说：\"这当中有许多都是作表面
文章的保安技术，目的是让你感到安全。\"他指出，高技术防护措施大量涌入了从白宫到各地市政厅等标志性建筑内，他声称这就会将恐怖分子的注意力引向地铁与体育场等\"较软性\"目标。但政府似乎已经抓住了核心问题，它不断扩大的国土保安措施不仅包括了大目标，而且也包括了国家广大易受攻击的区域。下面是5个风险最高的领域以及今后几年会出现的一些保卫它们的技术。
空气、水、食品
这个领域里最大的难题之一是研制一系列传感器，它们能觉察出对从田地里的庄稼到公共场所的空调系统等各样事物所发动的攻击。环保局和疾病控制预防中心及联邦调查局协作，在美国30个城市部署了一个微型毒素检测器的网络，作为叫做\"生物警卫\"的3亿美元项目的一部分。它的各个过虑器收集空气中的毒物，而后这些毒物被送到实验室去分析。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家用他们的病原体自动检测系统(APDS)进一步贯彻了这种意图。1995年东京地铁沙林毒气袭击事件导致了该系统的研发，它不需要研究人员每天收集样本，也不需要等待示值读数，就能鉴别出化学品与生物毒素。该系统被接到商场、火车站或其他集会场所的通风系统上，不用人操作一周内就能收集178种不同的空气样品，并将它的检测结果用无线电波传送到中心实验室。该系统已经在纽约市进行了实验，到2008年可首次出现在其他城市地区。
边境、基础设施
自2004年以来，首都华盛顿应用的一种可核对监视名单信息的光扫描器已记录下了约6000万访美人员两个食指的指印。花费了15亿美元研制成的\"访美\"生物统计学程序已识别出1100名企图以假借口入境的人及2万多背景有疑问的想要入境者。
随着护照签证申请人的档案急剧增加，对十指全部进行扫描将使身份验证更加万无一失。扫描系统还可以利用巩膜扫描和声纹。同时，在100个港口和边防站，一种有科学应用国际公司设计、名叫\"车货检查系统\"(VACIS)的车载扫描器给海关检查员提供了一种工具，使他们不用打开卡车与集装箱就能探查内部的真相。VACIS采用了甚至能穿透铅衬里箱子的低能 -射线，射线在6秒钟这么短的时间内就能显示有明显颗粒的图像。如果检查人员发现货物和运货清单上写的不一致，则集装箱就会被转到另一处做进一步检查。
现在正在开发之中的还有微米大小的传感器――名叫\"智能灰尘\"或\"尘埃\"。该传感器可撒在管线、无设防的边境和公用设施的周围，用以监测生物浮质、化学物质或放射物的入侵或释放。依靠传感器仪表的技术进展，这些用电池作能源的计算机形成了一个电子眼、电子耳和电子鼻的网络――它们可用低宽带频率相互通讯，并可将各种示数发送到中心服务器。专家说，该传感器可能准备到2010年在全国各地铺开，不过这还要视投资情况而定。
交通运输
地铁、公共汽车、火车和飞机――以及为它们服务的中枢――很容易受到浮尘携带的病原体、核弹放射物和汽车炸弹等的威胁。桑迪亚国际实验室加州分室研制的技术，将各传感器用无线电波或通过光纤连接到一个鞋盒大小、名叫\"智能传感模\"(ISM)的装置上。和别处一个指挥站连接的一个场所的ISM网络，能给该场所管理人员或安全部门发出一个存在着某一威胁的早期警告，让他们及时采取行动。该系统自2004年起已经在30个场所使用，其中包括体育场、地铁、和机场。随着探测系统技术的提高，在核工厂、化学工厂和关键的运输中心可能安装未来型的ISM。
为了拦截未来的炸弹，所谓\"噗噗吹气的机器\"目前正在26个机场值班，它们能判断出你是否在过去一周里接近过炸弹的嫌疑。这种价值15万美元的从两端都可进入的机器像
个造型优美的户外小屋，它在你的衣服上面迅速吹过一股气流，从衣服上吹下微量炸弹粒子，然后再将空气收集起来送到一个能鉴别8种氮基炸药的检测器上――这一切只需几秒钟。新墨西哥州桑迪亚实验室的高级工程师凯文·林克尔说：\"我们在奥运会标准游泳池大小的空间里能发现相对于1毫克阿司匹林的可疑物。\"现已在研制一台11磅重、名叫\"微型猎犬\"的改进型机器。为了拦截自杀式炸弹，研究人员已经制出了一种装置的样机，以探测30英尺外的炸药痕量。
公共场所
尽管办公楼和公共场所现在一般都用视频监视与碰撞护栏，但是地方建筑规范和重新在公共场所安装的高成本却减慢了防恐活动的进展。\"如果你设计的每幢楼都能防止袭击的威胁，我们就再也负担不起建筑费了，\"前议员、重建世贸中心选拔设计队伍的评选小组成员理查德·斯威特承认说。然而，今天的建筑技术看来已经远远超过\"9·11\"事件以前的日子了。斯威特指出，重建世贸大厦的规划中包括防爆窗与防爆建筑材料、传感系统、确保上层的营救人员能与地面同伴通讯的无线电转发器、使建筑物与被污染区域自动隔离的\"智能系统\"等等。
至于必须进入受灾现场的营救人员，他们很可能会获得高技术防护装备，包括救生衫。这种像背心的上装可监测30个生理体征，采用GPS技术跟踪营救人员的活动，并将所有的实时数据源源不断地送到指挥中心，那里可同时跟踪几十台一流的应答机。
因特网
对国家的金融网和电力或电信网进行的网络攻击，可使我们保护有形资产的其他手段变得无实际意义。为了应对这种攻击，在华盛顿州里奇兰德的太平洋西北国家实验室(PNNL)
的计算机科学家们已研制出了一个叫\"莫扎特\"的程序，它能测出网站上的未来间谍和入侵者。该软件现在被能源部使用，利用可钻入网站的搜索工具发现与登记可能损害国家安全的敏感信息。开发人员说它是\"Google式\"的工具，预计到年末它就能用于一些军事和政府机构。议事日程上的下个待议事项是叫做\"内部安全计算\"的东西――从根本上说，它是帮助计算机\"受到攻击时知道与采取措施自卫\"的一个总体规划，PNNL的网络安全技术总管布赖恩·麦克米兰解释说。广泛地实施这项规划至少还得10年。
这种种超视距的构想及其数十亿美元的开支绝不等同于100％的保护。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的工程师克里斯·拉蒂默告诫说：\"技术的最大实践收益是改进人类实践的结果。\"简单的真理是，譬如说，如果巩膜扫描失败或智能传感器装聋作哑，即使再多的硬件也不能代替保卫我们所需的那种智慧的人类决策。
参考译文2
技术与恐怖主义
在防止未来的\"9.11\"式攻击――或更恶劣的攻击――的竞赛中，美国政府对美国的科研机构做了重新调整，其规模是至苏联发射人造地球卫星以来前所未有的。2003年以来，联邦政府用于国土防卫研究的投资接近40亿美元，而这仅仅是安全防务总开支的很小一部分。更重要的是，加速的安全防务开支把以前不同的学科联系起来：软件工程师、流行病学家和生物学家合作开发保护空气和食物免受生物恐怖袭击的技术。核物理学家和生物法医专家如今与行为科学领域最好的专家合作，寻求减少核走私与自杀式炸弹威胁的方法。
然而有些专家则认为，这么大的开支实际上只能提供一种安全上的错觉。《超脱恐惧：在变幻莫测的世界里，明智地思虑安全》的作者布鲁斯·施奈尔说：\"这当中有许多都是让
你感到安全的表面技术。他指出，高科技的防护措施大量涌入从白宫到地方市政厅等标志性建筑内，这会将恐怖分子的注意力引向地铁、体育场等\"较软性\"的目标。但政府似乎已经清楚了这一点，不断扩大的国土安全措施不仅覆盖了大的目标，而且也包括国家的一些易受攻击的目标。下面是5个最易受到攻击的领域，在今后几年会出现一些相应的技术来保护它们。
空气、水、食品供应
这个领域里最大的难题之一是，研制一种能够发觉现对从田地里的庄稼到公共场所的空调系统等各种目标发动攻击的传感器。环保局和疾病控制预防中心及联邦调查局协作，在美国30个城市部署了一个微型毒素检测器的网络，它是3亿美元\"生物警卫\"项目的一部分。检测器的过虑器收集空气中的毒素，而后送到实验室去进行分析。
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家用他们的病原体自动检测系统(APDS)进一步贯彻了这种意图。这种系统的研发是由1995年东京地铁沙林毒气袭击事件得到启示的。系统不需要研究人员每天收集样本，也不需要等待读数，就能鉴别出化学品与生物毒素。把该系统接到购物中心、火车站或其他集会场所的通风系统上，不用人工操作就能收集一周内178种不同的空气样本，并将它的检测结果无线传送到实验中心。该系统已经在纽约市进行了试验，2008年可首次出现在其他市区。
边境、防御设施
2004年以来，美国用光电扫描器记录下了约6000万访美人员两个食指的指纹，并与华盛顿列出的黑名单进行比对。花费了15亿美元研制的\"访美\"生物统计程序已经识别出1100名企图以假身份入境及2万多可疑的入境者。
随着签证申请人数的急剧增加，对全部十指进行扫描将使身份验证更加万无一失。扫描系统还可以进行虹膜和声波纹的扫描。同时，在100个港口和边防站，由国际科学应用合作公司设计的车载扫描仪（车货检查系统VACIS）使海关检查员不用打开车箱就能检查内部货物。VACIS采用甚至能穿透铅衬里箱子的低能 - 伽马射线，在6秒钟内就能显示图像。如果检查人员发现货物和运货清单不一致，集装箱就会被放到一边，做进一步检查。
正在开发的还有微米级传感器――称\"智能灰尘\"或\"尘埃\"。该传感器可撒在管线、无设防的边境和公共设施周围，监测生物浮质、化学物质或放射物的入侵或释放。依靠传感器数据传递技术的发展，这些用电池作能源的计算机形成了电子眼、电子耳和电子鼻网络――它们通过低宽带频率相互通讯，并将各种数据传到中央服务器。专家们说，这类传感器准备在2010年前在全国推出，不过要视投资情况而定。
交通运输
地铁、公共汽车、火车和飞机――以及为它们服务的中枢――很容易受到携带病原体的浮尘、垃圾弹幅射和汽车炸弹等的威胁。桑迪亚国家实验室加州分室研制的技术，将传感器无线或通过光纤连接到一个鞋盒大小的\"智能传感模块\"(ISM)上。与其他地方指挥所连接的一个设施的ISM网络，能给该设施的管理人员或安全部门及时地发出一个受到威胁的早期警告，以便及时采取行动。该系统2004年以来已经在体育场、地铁、机场等30个设施中使用。随着探测系统的改进，未来型的ISM会在核电厂、化工厂及交通运输枢纽安装。
为了拦截可能的炸弹，\"噗噗吹气的机器\"目前正在26个机场值班，它们能判断出在过去一周里你是否有接近炸弹的嫌疑。价值15万美元可以穿过的机器像个造型优美的户外小屋，它向你的衣服上迅速吹过一股气流，把衣服上的爆炸物粒子吹下来，然后再将空气收集起来送到一个在几秒钟内能鉴别8种氮基炸药的检测器上。新墨西哥州桑迪亚实验室
的高级工程师凯文·林克尔说：\"我们能在标准游泳池中能发现1毫克的阿司匹林\"。一台称为\"微型猎犬\"重11磅的机器正在研制中。为了拦截自杀式炸弹，研究人员已经研制出一种用来探测30英尺以外微量炸药物装置的样机。
公共场所
尽管办公楼和公共场所现在一般都采用视频监视与防撞护栏，但地方建筑规范和在公共场所重新装修的高成本却减慢了防恐的进程\"。前议员、为世贸中心重建选拔设计队伍小组的成员理查德·斯威特承认，\" 如果你设计的每幢楼都能防止恐怖袭击，我们就负担不起任何建筑费用了\"。然而，今天的建筑技术看来已经远远超过\"9·11\"事件以前的日子了。斯威特指出，重建世贸大厦的规划中包括防弹窗与防弹建筑材料、传感器系统、确保上层的营救人员能与地面同伴通讯的无线电转发器、使建筑物与被污染区域自动隔离的\"智能系统\"等等。
对于必须进入灾难现场的营救人员，他们将很可能配备高技术的防护装备置，其中包括由California的 Vivometrics和Chicago 的Accenture 发明的救生衣。这种像背心一样的上衣可监测30个生理体征，采用GPS技术跟踪营救人员的活动，并将所有的实时数据源源不断地发送到指挥中心，那里可同时跟踪几十台一流的应答机。
因特网
对国家的金融、电力、通信网的攻击，使我们保护物质资产的其他手段变得无实际意义。为了应对这种攻击，华盛顿州里奇兰德的太平洋西北国家实验室(PNNL)的计算机科学家们研制了一个名为\"莫扎特\"的软件，来监测可能入侵网站的黑客。现在能源部已经使用该软件，软件利用可进入网站的搜索工具发现和记录可能危害国家安全的敏感信息。研发
人员称该软件与\"Google \" 类似，预计到年末它就能用于一些军事和政府机构。下一个议题是：什么叫固有安全计算――PNNL的网络安全技术总管布赖恩·麦克米兰解释说，实际上它是帮助计算机了解受攻击的时间及采取防卫措施的一个控制方案。广泛地实施这个方案至少还得10年时间。
在安全措施上这些异乎寻常的想法及数十亿美元的投入不等于100％的保护。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的工程师克里斯·拉蒂默告诫说：\"技术成果的最大收益是由人们的行为改变产生的\"。简单的道理是，再多的硬件都不能代替人类保护自己所需作的聪明决策，如虹膜扫描失败、智能传感器装聋作哑。
参考译文 1
目标一加仑汽油行驶100英里的竞赛
在过去的几十年中，\"明日之车\"的梦想非但没有实现，原本要解决的问题反而变得更加严峻了。一加仑汽油的平均价格升至二十世纪八十年代初以来的最高点。中东地区政局前所未闻的动荡。原本持怀疑态度的气候专家也开始承认我们不断排入大气的碳可能会造成灾难性后果。面对各种情况，汽车制造厂的回应是造出了一加仑油可以行驶21英里的汽车。比福特的T型车还少4英里。
一些小型公司正在开发新型发动机技术和先进的汽车造型，以保证汽车一加仑汽油行驶100英里。想法无奇不有，从简单的减少重量改善空气动力性能到不可思议的试图借鉴喷气式飞机的发动机技术。
X大奖基金曾经设立过1000万美元的奖金用以推动太空旅游业的发展。当时竞赛内
容是制造出可重复使用的私人飞行器。几个月以后X大奖基金将宣布首辆突破一加仑汽油行驶100英里并成功销售一定量的汽车（销售量数字暂未确定）会获得本次汽车大奖赛冠军，届时竞赛将更为激烈。虽然资金数额暂未公开确定，但X大奖基金工作人员透露奖金金额在2500万美元左右才能给人以一定的刺激。他们希望大奖赛能够促使人们彻底重新思考汽车的外观和工作方式。X汽车大奖基金执行董事马克·古德斯坦说：\"我们需要改变思维模式，需要改变人们对汽车的看法。\"
汽车业内人士认为下面三种技术可以消除提高汽车燃油效率的障碍-也是赢得X大奖的保证。
更小，更好，更便宜
迄今为止实现超高行驶里程最显而易见的办法是大大降低重量和风阻。在学生的工程学竞赛中，可以看到这样的办法，呈现泪珠状的两轮微型车辆实现一加仑汽油行驶数百英里，但都过于昂贵。现在的目标是制造一种轻便并高度符合空气动力学要求的汽车，除了质量稳定和抗碰撞外，最重要的是批量生产不至于过于昂贵。
史蒂夫·法姆伯可能已经找到解决方案。他的实验室位于加利福尼亚的卡尔斯班，在那里他设计了Aptera，外型呈子弹状（空气阻力降到最低），三个轮子，可容纳两个人，重量只有850磅（丰田的普锐斯重达2890磅）。通过使用碳合金框架减少大部分重量，还可以满足大赛中抗碰撞的要求。
一些风险投资家注意到法姆伯的公司Accelerated Composites，法姆伯本人希望能在两年内将Aptera投向市场。\"我所有的努力都是着眼于规模生产。\"通过使用新型合成构造技术，包括低廉的模具和自动制造工艺，法姆伯说他可以将每辆车的成本控制在20，000
美元以下。而且如果同时使用燃烧柴油的混合动力发动机，Aptera可以打破一加仑行驶300英里的记录。
不使用电池的混合动力
混合动力发动机曾经成功地大大提高了车辆的里程记录。例如普锐斯，通过保存例如刹车过程中失去的热能，将其存储在电池中以备循环使用，可以将里程记录提高到行业平均水平的两倍，但是现在最高效的混合动力发动机也只能保存30%的能量供再次使用。
环境保护局高级技术部甚至提出完全放弃笨重的电池这样的激进办法。EPA已经制造出一种改良的混合动力系统，不使用电池而使用一个液压系统来存储刹车时的能量。当你踩下刹车时，车轮会联动一个压缩氮气的泵，氮气低廉而且性能稳定。当你再次加速时，压缩气体将泵体反弹来驱动车辆。
这个月计划在UPS的两辆卡车上试验液压混合动力系统，预计至少可以将70%的刹车能量返回到车轮，这样汽油经济性可以提高60-70%并且能减少排放40%。如此的骄人成绩让高级技术部经理，也是液压混合动力的开发人员之一的查尔斯·格雷都难以抑制心中的兴奋。\"这将是汽车制造史上最伟大的革命，比发明装配生产线还要伟大的革命。\"
虽然这一切还要以观后效，但是液压混合动力毕竟比传统的混合动力系统更轻便更低廉。\"我双手完全可以拿得动一个五百马力的液压发动机，我也不是个大块头。\"格雷说。由于发动机仅仅增压液压系统然后由液压系统驱动车轮和其他部件，不必使用变速器。所以可以在几乎不增加成本的情况下安装在小型车辆中。虽然福特、美国军方以及其他一些单位也在研究这项技术，到现在为止只有UPS承诺自己的车辆上使车，因为他们的车辆必须频繁地走走停停。
飞机发动机的启发
另一个100mpg竞争的潜在选手是Star Rotor，源于德克萨斯农工大学研究的一种空调。化学工程教授马克·霍茨厄普和他的同事安德鲁·拉布洛克原本要为空调制造一种更好的空调压缩机，突然灵机一动将想法发展为Star Rotor发动机的基本构造。一旦联想到汽车发动机，\"我们很快就根本忘了空调。\"拉布洛克说。他们还成立了公司（也叫Star Rotor），准备将技术商业化。
Star Rotor运用和飞机发动机相同的热动力过程，来重复使用通常在废气排放中浪费的热量，这对于使用活塞的发动机是无法办到的。在汽油注入发动机前，废气的热量加热进入发动机的空气。热空气使燃烧效率更高，也就意味着耗费相同汽尚未的情况下Star Rotor比传统发动机产生更多能量。
根据压缩机模型数据，拉布洛克相信不管发动机运行速度多快或者马力多大，Star Rotor都能够将燃烧化学能的45-65%转化为机械能。而一般的汽油发动机在全速行驶中最高效率也不过30%，在日常行驶条件下工作效率会更低。\"翻倍是小意思，\"拉布洛克在提到Star Rotor的潜力时说。\"我想我们最终可以实现三倍的里程。\"
不管是翻倍还是三倍，最重要的是创新家们找到我们对付石油困境的办法-这样的办法比第一辆氢驱动的车辆带来的影响会更加深远。
参考译文2
每加仑跑100英里的竞赛
在过去的几十年中，\"明日之车\"的梦想非但没有实现，而原来要解决的问题反而变得更加严峻了。一加仑汽油的平均价格升至二十世纪八十年代初以来的最高点。中东地区政局前所未有的动荡。原本持怀疑态度的气象专家也开始承认，不断排入大气的碳可能会造成灾难性的后果。与这些情况呼应的是，汽车制造厂家生产的是一加仑油行驶21英里的汽车，而这些车比福特的T型车少行驶4英里。
一些小公司正在开发新的发动机技术和先进的汽车设计方法。从单纯的减少重量、改善空气动力学性能，到不可思议的试图借鉴喷气式飞机的发动机技术，其目的是保证汽车消耗一加仑汽油能够行驶100英里。
X颁奖基金曾设立1000万美元的奖金研制可以重复使用的私人飞行器来推动太空旅游业的发展。几个月后，基金会又宣布奖励造出首辆突破一加仑汽油行驶100英里并成功销售一定数量的汽车的人，这项内容把竞赛进一步推向高潮。虽然奖金数额目前暂未确定，但作为适当的激励，X基金会的工作人员正在讨论这个数额大约在2500万美元左右。他们希望大奖赛能够促使人们彻底地重新思考汽车应该是什么样子，及它应该如何来工作。X汽车大奖赛执行董事马克·古德斯坦说：\"我们需要改变思维模式，需要改变人们对汽车的看法。
汽车业内人士认为下面三种技术可以消除提高汽车燃油效率的障碍 -- 也是赢得X大奖的保证。
更小，更好，更便宜
迄今为止实现超高英里数的最显著的方式是，最大限度地降低汽车的重量和风阻。在学生的工程竞赛中，可以看到这种策略，泪滴状的两轮微型车辆一般可以实现一加仑汽油
行驶数百英里，但生产这种车的样机非常贵。现在的目标是制造一种高度符合空气动力学要求，轻便、可靠、抗碰撞、最重要的是批量生产不至于很昂贵的汽车。
史蒂夫·法姆伯可能已经找到解决方案。他在位于加利福尼亚卡尔斯班的实验室里设计了Aptera，这是个有三个轮子、两个座位、子弹型的汽车（可以使空气阻力降到最低），重量只有850磅（丰田的普锐斯重达2890磅）。由于使用碳纤维复合材料框架减少了汽车的大部分重量，并能满足大赛中抗碰撞的要求。
一些风险投资家正在注意法姆伯公司\"加速的复合材料\"，他本人也希望，两年内Aptera将投向市场。法姆伯说 \" 我的所有努力都是着眼于实际生产\" 。通过使用新型的复合材料结构技术，包括低廉的模具和自动加工工艺，他将每辆车的成本控制在20，000美元以内。当Aptera使用烧柴油的混合动力发动机时，它可以打破一加仑行驶300英里的记录。
不使用电池的混合动力
混合动力传动系统曾经是高英里数运动的最成功的典范。象Prius这样的汽车，通过回收刹车中耗去的热能，并将其存储到电池中以备循环使用，可以达到行业平均英里数的两倍，但是现在最高效的混合动力发动机也只能保存30%的能量以供再次使用。
环境保护局高级技术部正在制定基本方案，完全放弃使用笨重的电池。EPA已经制造出一种不使用电池而使用液压系统来存储刹车时能量的改良的混合动力系统。当你踩下刹车时，车轮会联动一个压缩氮气的泵，氮气低廉而且性能稳定。当你再次加速时，压缩气体驱动泵反过来给车辆提供动力。
计划这个月在UPS的两辆卡车上试验液压混合动力系统，预计至少可以将70%的刹车能量返回到车轮，这样汽油的经济性可以提高60-70%，并且能减少40%的排放量。这让高级技术部经理，液压混合动力的开发人员之一的查尔斯·格雷都难以抑制心中的兴奋。\"这将是汽车历史上最伟大的革命，比发明装配线还要伟大。\"
虽然这还要看以后的情况，但是液压混合动力还是比传统的混合动力发动机更小更低廉。格雷说，\"我不是个大块头，但我完全可以用双手拿得起一个五百马力的液压马达\"。由于这个技术省去了传动 -- 发动机仅给液压系统加压，而液压马达驱动车轮和其他部件。它可以在几乎不增加成本的情况下安装在小型车辆中。虽然福特、美国军方以及其他厂家也在研究这项技术，到目前为止，只有UPS的快速车（经常停停走走的车）是它的忠实用户。
飞机发动机的启发
另一个100英里竞赛的实力选手是Star Rotor，它源于德克萨斯农工大学研究的一种空调。化学工程教授马克·霍茨厄普和他的同事安德鲁·拉布洛克原本要为空调设计制造一种更好的压缩机，但这个灵感却变为Star Rotor发动机的基本构思。拉布洛克说 \"一旦和汽车发动机联系起来，我们很快就忘掉了空调\"。他们还建立了一个企业（也叫Star Rotor），准备将技术商业化。
Star Rotor利用与飞机发动机相同的热动力学过程，重复使用通常在废气排放中失去的热量，这对于活塞式发动机是不可能的。在加油前，废气的热量将进入发动机的空气加热。热空气使燃烧效率更高，这就意味着消耗相同的燃油，Star Rotor比传统发动机产生更多的能量。
根据压缩机样机的数据，拉布洛克认为不考虑发动机的运行速度和功率，Star Rotor能将燃油中45-65%的化学能转变为机械能。而一般的汽油发动机在全速行驶中最高效率也不过30%，在日常行驶条件下工作效率会更低。拉布洛克在提到Star Rotor的潜力时说 \"翻倍是小意思，我想我们最终可以实现三倍的油英里数。\"
不管是翻倍还是三倍，最重要的是发明家们找到了走出石油困境的办法 -- 这个办法比第一辆氢驱动车带来的影响更大.
参考译文 1
丝网印刷
丝网印刷这一技术尤为适合在较平滑的表面印刷使用。丝网印刷过程的关键步骤，是要将开孔细密的丝网紧紧绷在固定的网框上，而丝网上印刷图文以外的区域则被遮盖起来。在印刷时，将用网框固定好的丝网和少量高浓油墨一起放置在承印物上，然后用刮墨刀挤压油墨使其通过图文部分的网孔转移到承印物上，而被遮盖的部分丝网孔被堵住，油墨不能通过，也就不会印在承印物上。最后一步就是将印好的图文用传送带送入加热窑（hea-tunnel）烘干。这一烘干过程保证了油墨快干，以便立刻将印好的材料打包装箱。如果烘干过程做得成功，即便是处在恶劣的外界环境中，油墨也不会从印刷物上脱落。
如果需要印刷的图文用了好几种颜色，那么印刷这一图文就需要用不同的丝网来重复以上的过程。因此，印刷有四种颜色的图文就需要四个丝网。通常将这些丝网放置在可以旋转的印刷机上，以便随时调换这些不同颜色的丝网。而有些丝网印刷机是全自动的，除了组装机器、放入和取出承印物以外，就不需要其他任何人力参与了。
遮盖丝网的方式有很多，最直接的一种就是直接在丝网上涂抹遮盖液。只种技术只适用于一到两种颜色的石墨印刷，但不适用于更为复杂的印刷。要印刷多种颜色的图文，通常需要使用感光剂来遮盖非印刷区域。首先，先把需要印刷的图文印在一片透明塑料薄膜上，同时将感光剂涂满整个丝网表面并将其晾干。然后将带有图文的塑料薄膜放在准备好的丝网上，将它们一起放置于强光之下，一段时间之后，没有被图文遮盖而曝光的部分（即非印刷区域）上的感光剂便可以随水冲掉，丝网就准备好了，可以开始印刷了。
丝网印刷技术不仅适用于T恤衫、外套和其他织物的印刷，而且还适用于各种材料的印刷，从塑料到金属，范围很广。尽管可以捕捉到细小复杂的印刷细节，丝网印刷仍不失为印刷粗体图文的理想选择。
当承印物为深色时，就要先印刷底色，以确保印刷图文的颜色不会变暗。这种情况下，不管最终把图文印在哪里，都需要先上底色（通常为白色），然后将底色快速烘干，再在底色上印刷图文。快速烘干使整个印刷过程又多了一道工序，但是这却保证了即便在暗色甚至是黑色的承印物上印刷，图文的颜色也是光彩鲜亮的。
丝网、蓝色感光剂和刮刀是单色丝网印刷所需要的基本设备：丝网被紧紧地绷在木质的网框上，将蓝色的感光剂涂抹在丝网表面并烘干，起堵住丝网孔洞的作用，而刮刀就是一条固定在木质手柄上的橡胶。开始印刷时，操作人员将丝网直接放在承印物上，接着在未被遮盖的图文表面上直接涂抹油墨，用刮墨刀挤压油墨，使其通过丝网孔转移到承印物上。随着操作人员的不断挤压，油墨在丝网表面滑动，从而穿过孔洞未被堵住的区域，形成与原稿一样的图文。如果需要更多的颜色，就用更多的丝网来重复印刷过程。完成印刷后，将丝网拿掉，就可以准备烘干印刷品了。
丝网印刷可以在从织物到木制品的各种材料上使用。许多印刷厂之所以选择采用丝网
印刷，是因为它不仅成本低廉，操作简便，而且只要努力就可以做出高质量的印刷品来。由于相对简单易学，手工业者和艺术家也都选择丝网印刷技术来完成他们的工作。而那些想要制作出高质量的丝网印刷品的人们可能会考虑报个班来学习这些基础知识。
丝网印刷时所用的、紧紧绷在网框上的细密的孔板，在二十世纪中叶之前都是用丝绸做成的，而今天则多用多元聚酯纤维做成。在这凝聚了多项技术的丝网上放置底板图文，并用滚子或海绵在丝网上涂抹油墨，从而使图文印在承印物上。绝大多数印刷厂使用刮刀或类似的工具将油墨压在承印物上，然后除去丝网，将印好的材料拿去烘干。
大多数印刷者在印刷时使用感光丝网，这种丝网涂抹了感应紫外线的感光剂。操作人员将印刷图文的模板放置在这种丝网上，使其暴露在紫外线下，然后冲洗丝网。丝网上没有被模板遮盖的、曝光的部分就会变硬，从而产生了封闭层，将此处的孔洞堵住，而被遮盖部分的感光剂被冲掉以后，留下的孔洞就可以使油墨从中穿过。
制作丝网还可以采用其他的技术，比如将模板画在纸上、塑料薄膜上，甚至画在胶质物或树脂上。但是丝网印刷有一个基本原则，那就是丝网必须是可以重复使用的，从而能印刷出尽可能多的图文。一次印刷完成后，可以把丝网冲洗干净，用来印刷新的图文，也可以把丝网保存好，以备下一次使用。大多数人在印刷时仍然会使用网框来固定丝网的位置。
通过运用不同的丝网，可以印刷出彩色的图文。运用CMYK色彩模式，首先印最浅的颜色，依次印刷，最后再印最深的颜色，就可以印刷出非常复杂的图文来。许多印刷者对丝网印刷青睐有加，就是因为只要经过培训，就可以在愉快简便的操作工程中生产出高质量的印刷品来。与此同时，丝网印刷所需要的设备极少，除了制作丝网的感光剂比较昂贵以外，购置其余设备的成本也是相当低廉的。
参考译文2
丝网印刷
丝网印刷技术特别适用于在平面或相对平的表面印刷。丝网印刷工艺的关键是，将致密的丝网紧紧绷在坚固的框架上，而丝网上不需印刷的区域则被遮盖起来。在印刷时，将用框架固定好的丝网和一些浓油墨放在承印物的上方，然后用橡胶磙子挤压油墨使其通过丝网。油墨不能通过丝网上被遮盖的部分，而仅在没有被遮盖部分下的材料上留下了印迹。最后一道工序是，将印好的东西放到传送带上进加热炉烘干。烘干工艺可以保证油墨快干，这样印好的东西就能够垛起或打包装箱。很好的将油墨烘干可以使其在即使恶劣的环境下也不会从印刷物上脱落。
如果在最终的设计中需要印刷多种颜色，就要用不同的丝网重复以上过程。因此，一个需要四种不同颜色的设计就需要四个丝网。丝网通常安装在旋转的印刷机上，以便调整印刷不同的颜色。有些丝网印刷机是全自动的，除了调试机器、装上和取出承印物外不需要任何人工干涉。
遮盖丝网的方法很多，最直接的方法就是把遮盖液涂在丝网上。这种方法只适用于一到两种颜色图案的印刷，而用于比较复杂图案的印刷效果不好。要印刷多种颜色的图案，通常使用感光剂来遮盖非印刷区域。首先，把图案印印在一张透明的塑料薄片上，同时将感光剂涂满整个丝网表面并将其晾干。然后将塑料薄片放在准备好的丝网上，将它们暴露在强光下。一段时间后，可以用水冲掉曝光区域上的感光剂，这样丝网就准备好了，可以开始印刷了。
丝网印刷技术最常用于T恤衫、外套和其他织物的印刷，它也可以用于从塑料到金属
各种材料的印刷。虽然可能要掌握一些细小、复杂的印刷细节，但丝网印刷仍不失为粗体图案印刷的理想选择。
当在深色的物品上进行丝网印刷时，需要先印底色，确保图案的颜色鲜亮。在还需要印色的任何地方，都需要先上底色（通常为白色），然后将底色快速烘干，再在底色上印上其他颜色。快速烘干使印刷工艺多了一道工序，确保印在深色甚至是黑色材料上图案的颜色也是光彩鲜亮的。
丝网、蓝色感光剂和辊子是单色丝网印刷装置的基本部件。在这种情况下，丝网被紧紧地绷在木质的架框上，蓝色的感光剂涂在丝网表面并烘干，起着遮盖的作用，辊子只不过就是固定在木质手柄上的一条硬橡胶。开始进行丝网印刷时，操作人员将丝网直接固定在需要印刷的物品上，接着在未被遮盖的表面直接涂抹油墨，用辊子挤压油墨使其透到下层。操作人员不断地挤压辊子并在丝网表面滑动，确保油墨渗透到所有未被遮盖的区域。如果需要更多的颜色，就用更多的丝网来重复这个过程。完成印刷后，将丝网拿掉，印刷品就可以准备烘干了。
丝网印刷术可以在从织物到木制品的各种材料上使用。因为它成本低，操作简单，只要操作的好就可以印出高质量的图案来，所以许多印刷厂都采用这种工艺。由于它相对容易学，手工作坊和艺术家都选择丝网印刷术来完成他们的作品。那些想要学习制作高质量丝网印刷品的人们可能会考虑通过上课报来学习丝网印刷术的基础知识。
丝网就是紧紧绷在框架上的一张致密的网。虽然现在的丝网是由聚酯纤维做的，但在20世纪中期以前丝网一直是用丝制的。采用各种各样的技术在丝网上做一个设计的底版，然后将油墨滚入或浸入丝网，最后印到物品上。大多数印刷厂使用橡胶磙子或者类似的工具轻轻地将油墨压到被印的物品上，然后去掉丝网，把它挂起来凉干。
大多数的人在用丝网印刷时使用感光丝网，这种丝网涂了一层紫外线感光剂。制作人员将设计图案的模板放在丝网上，然后暴光、冲洗丝网。曝光的区域变硬，形成难以渗透的层，被感光剂遮盖的部分冲洗后，可以允许油墨通过。
制作丝网还可以采用其他技术，例如用纸制或者塑料模板，甚至还可以画在胶或树脂上。但基本原则是，为了制作更多的图案，丝网必须可以重复使用。印刷结束后，可以把丝网收起来下一轮使用，或者把它冲洗干净，再用于新的设计。大多数人在丝网印刷时仍然会采用框架来固定丝网的位置。
采用不同的丝网，可以印出彩色的图案。CMYK色彩工艺可以用来印制非常复杂的色彩图案，首先印最浅的颜色，最后印最深的颜色。因为丝网印刷有趣、操作容易，只要经过培训，就可以印出高质量的图案来，许多艺术家对丝网印刷都情有独衷。丝网印刷所需的设备相对较少，除了制作丝网用的感光剂比较贵以外，其余设备的价格是相当低的.
参考译文 1
材 料
我们每日都身处各种材料的包围之中。我们吃的是各种材料，穿的是各种材料；我们用各种材料建造房屋和生产工具，满足工作生活需要，使生活更加舒适。
自然给人类提供了大量的天然材料。然而，随着人类需求日益增多，迫切需要用于生活、建筑、电子、化工、医药等方面的新型材料。
新材料主要有以下四类：两类属于无机物（金属和陶瓷），第三类是有机物（有机聚合
体），第四类是生物材料。有时，他们以下列方式出现--1+1、 1+1+1、甚至1+1+1+1。科研人员和技术人员面临的主要任务，便是如何将此四类材料配合使用，通过各种搭配组合形式，从中获益，以补充自然所未给我们提供的材料。
从史前出现简单的生产活动开始，人类便一直在使用天然材料。人们最初使用木材、石头、动物组织甚至人体组织作为工具时，并没有刻意地去加工改造它们，而只是使用其原始状态。
为满足现代生活需求，现代人和未来的人类将越来越需要人造的新材料。在医学、化学、生物化学和生物学基础研究的基础上，通过十分复杂精密的科学研究活动，人们便能创造出新型的、合成的、或半合成的材料。然而，如何使用这些新型材料，迫切需要人们进行应用性研究和开发。
开发新型材料是一个新的科研趋势。然而，在过去，这种开发研究往往只是出于兴趣，研究人员偶然意外地发现些具有特殊性能的新型材料，如今这种情况已发生根本性改变。现在，大多数情况下，材料学方面的科研小组都需完成一个明确规定的科研目标，即必须创造出具有某种特定性能的新型材料。人们现在需要这种按要求定制的材料。这一发展转变完全得益于人们对材料宏观结构、微观结构、纳米结构，质地特点的深入了解和研究材料的非破坏性方法的使用。
无论是从技术层面还是从经济层面，材料腐蚀现象都是一个重要问题。由于材料会腐蚀、疲劳、老化，需要我们创造出更耐久的材料。材料腐蚀、变质、老化的原理纷繁复杂、各不相同，这不仅仅是由于材料本身不同（金属、无机物、有机物、聚合体等）。防腐蚀添加剂或防腐蚀措施可以延长材料使用寿命，并减少经济损失。
人类的宇宙探索活动亟需抗空间辐射和强辐射条件下耐高温的新材料。因此，在宇宙实验中，科学家会实验、测试新材料的性能。新金属合金、新合成陶瓷和复合材料是这类科研开发的重点。
此外，失重条件可以帮助人们研发在地球上无法研究的全新材料。例如，在宇宙飞船和人造卫星实验室进行的结晶化研究，最终帮助人们研究出一些结构完美的材料，例如沸石，一种可运用于很多领域（如催化方面）的无机物。
新的技术思路和观点需要精确设计的多孔材料。各种形状的孔形物在很多与传质分离过程相关的技术中都十分重要。多孔金属、聚合体膜、特定异类催化剂和催化剂载体的多孔结构，即是该领域的典型例子。
即使是用来做电导体的最好材料也带有很大的电阻。在研究了各种材料之后显示我们可以开发出电阻极小的超电导体，但是只具有极低的温度，接近于开氏温标的绝对零度。研究者们所面临的挑战是要使这种超电导性维持在高温或极高温状态下。对于无机材料定性的新物理和化学方法正大大促进着这一研究的发展。
对于电子科学和材料科学来说一大难题是用可塑性强的非金属材料（塑料）制造出新的电导体。
在电子工程领域，研究出能进一步提升信息技术和计算机技术（更高的存储容量和更快的信息传输速度）的材料是一大挑战。
而各种材料的再循环利用似乎是我们所面临的最重要的难题。地球上的原料资源十分有限，而把太空中的原料资源运输到地球上来无论是从经济上还是从技术上来说都是不可
行的，至少在最近的将来是行不通的。目前，再循环原理和技术总是和新材料的发展密切相关。再循环不仅能解决废料积存的问题，而且能带来能源上的利益，更不用说能解决必须要解决的贵金属（如铂、钯、铑）的再循环问题。
采用了纳米技术的材料能提供高度有机材料，它们具有极强的自我修复能力。用这种方法制造的超分子结构引起了电子工程学领域以及电子元件、计算机元件和非金属电导体材料领域的高度兴趣。
多元复合材料甚至简单复合材料（结合了特殊的机械、电子和化学特质的有机材料和无机材料）、多层结构和柱状结构都是这一巨大而多用途的复合材料的典型例子。特殊的涂层和分层处理技术能把塑料、陶瓷和金属材料的特质有机结合在一起（而不仅仅是几种不同特质的简单相加）。
医学方面的合成材料是另外一个领域的新材料。药物是化合物，不是材料。然而，一些药物被应用在许多复杂的系统之中，因此我们应该把它们看作复杂材料。药品因要施用于人体的各个部位而需要添加带有特殊效能的聚合材料，这些材料应具有明确的可溶性，能在各种介质中膨胀并具有极好的转移特性。
让我们把目光从药品转向更典型的医学材料：这些人工合成材料能代替天然（人体）组织。金属、陶瓷和有机聚合物都能代替受损的踝骨、骨骼和牙齿，其他材料能用在外科手术中作为加固移植物等等。人造血液是一种结构极其复杂的材料，必须符合错综复杂的参数和特性。
思考如何运用这些技术和全新的方法去研发生活中需要的新材料是十分必要的，例如研发具有自我再生、自我恢复和自我检测性能的智能化材料。而为具有自我检测性能的材
料研发全新的纳米传感器和纳米隔室是研发这些智能化新材料的主要组成部分。
参考译文2
材料
无论相信与否，我们每天都处于各种材料的包围之中。我们吃材料，穿材料，用各种材料建造房屋和制作生产工具，用材料增加生活的舒适度，满足我们的各种要求。
大自然给人类提供了大量的天然材料。然而，随着人类需求的日益增多，迫切需要用于生活、建筑、电子、化工、医药及日常需要等各种新型材料。
新材料主要有以下四类：两类属于无机物（金属和陶瓷），第三类是有机物（有机聚合物），第四类是生物材料。有时但不是经常，他们以1+1、或 1+1+1、甚至1+1+1+1的组合形式出现。科研人员和技术人员面临的艰巨任务是，如何将这四类材料组合使用，获得它们单独存在，即它们在自然形式下不曾有的综合效益。
从史前的生产活动开始，人类一直在使用天然材料。最初人们使用木材、石头、动物组织甚至人体组织时，只是用其原始状态，而并没有刻意地去加工它们。
为满足现代生活的需求，现代和未来的人类需要不是由自然界提供的新材料。在物理、化学、生物化学和生物学等研究基础上，非常复杂的研究成果将是各种合成、半合成或经过加工的新材料。然这些新材料的应用，则需要进行应用性研究和开发。
开发新材料目前是一个有目的的过程。而在过去，这种开发研究往往只是出于好奇，研究人员偶然意外地发现些具有某些特殊性能的新型材料，最近几年这种情况已发生根本
性改变。目前在大多数情况下，从事材料科学研究的科研小组的任务是非常明确的，需要开发出具有某种特性的新材料。现在人们需要的是特制的材料。这个发展转变完全是由于人们深入的了解了材料的宏观、微观、纳米结构，材料的特质，以及先进的、非破坏性的材料特性的物理检测量方法所引起的。
无论是从技术层面还是从经济层面上讲，材料的腐蚀仍然是一个重要现象。因此，需要耐腐蚀、抗疲劳和老化的材料。材料腐蚀、疲劳、老化的原因很多，不仅是由于材料本身的类型（金属、无机物、有机物、聚合物等）。防腐添加剂或者防腐措施都有助于延长材料的使用寿命并减少经济损失。
人类的宇宙探索活动需要抗空间辐射和强辐射下耐高温的新材料。因此，材料的试验和测试常常应该在宇宙空间进行。新的金属合金、人造陶瓷和复合材料是材料研究和开发的重点。
另外，失重条件可以帮助人们研发在地球上无法研究得到的新材料。例如，在宇宙飞船和人造卫星实验室里进行的结晶实验，帮助人们研究出像沸石那样，可以用于包括催化等多个应用领域、结构完美的无机材料。
新的工程思想和概念要求材料是一种确定的多孔结构。成形孔在大批货物的运输和集散过程中十分重要。多孔金属、聚脂薄膜、为催化剂和催化剂载体特制的多孔结构是该领域的典型例子。
即使是最典型的电导体材料也有很大的电阻。材料研究表明，在温度极低，接近于开氏温标的绝对零度时，可以得到电阻极小的超导体。研究人员面临的问题是，要把这种超导性维持在高温甚至极高的温度下。 给无机材料定性的新的物理和化学方法极大地促进了
这项研究。
对于电子和材料科学而言，用柔性的非金属材料（塑料）作新的电导体是一个难点。
在电子工程领域，开发支撑信息和计算机技术发展的、具有更高的存储量、更快的信息传输速度的材料是一个大难题。
对于地球来说，循环利用各类材料似乎是最重要的问题。地球上的资源十分有限。在近期，把太空中的资源运送到地球，无论从经济上还是从技术上来说都是不可行的。今天，新材料的发展总是和循环应用原理及技术密切相关的。暂且不说象铂、钯、铑等贵重金属必须要循环利用外，一般金属的循环利用不仅能解决废料储存问题，而且从能源上也能获利。
纳米材料是一种有机材料，有时它们具有极强的自我修复能力。用纳米技术得到的超分子结构引起了电子工程、电子和计算机元件材料、非金属电导体领域的极大兴趣。
多元复合材料甚至简单复合材料（具有特殊的机械、电子和化学特性的有机材料和无机材料）、多层和柱状结构及性能都是众多复合材料的一些例子。特殊的涂层和分层技术能把它们有机地结合在一起（不仅仅是几种不同特性的简单相加）。
医用的合成材料是新材料的另外一个应用领域。药是化合物不是材料。然而，今天一些药物被当作复杂材料应用到一些复杂的系统中。把药用到人体的特定部位需要添加功能聚合材料，这些材料应具有明确的可溶性，能在各种介质中膨胀并具有好的可以调节的流动特性。
让我们把目光从药品转向更典型的、能够代替人体组织的医学材料。金属、陶瓷和有机聚合物能代替受损的踝骨、骨头和牙齿及在外科手术中作为加固、植入的材料等。人造血液是一种结构非常复杂的材料，必须满足非常复杂的参数和特性。
在面临挑战的时候，必须思考如何运用这些技术和全新的方法开发生活中所的新材料，例如开发具有自我再生、自我恢复和自我检测特性的智能材料。用具有自我检测性能的材料开发的新的纳米传感器和纳米车厢是这些智能新材料开发的一部分。
参考译文 1
房屋建造机
南加州大学的一个阳光充足的实验室内，机器人控制的喷嘴把一条混凝土挤到厚木板上。每2分14秒，喷嘴完成一个轮回，把一条新的混凝土铺在前一条混凝土的顶部。一扇5英尺长的墙就这样竖立起来-这是一扇没有人工干预建造起来的墙。
这墙虽然简陋但影响重大。一位工程学教授贝罗赫·霍什内维斯看到灰色混合料整齐有序地从他称作contour crafter的机器-一台约8英尺高、6英尺宽的机器-中喷射出来时说：\"如果你能建造一扇墙，你就能建造一幢房屋。\"如果一切按计划进行，霍什内维斯将在今年晚些时候利用更大、更先进版本的这种机器在仅仅一天内就建造起第一幢由机器人建造的房屋。
霍什内维斯认为他的contour crafter将使房屋建筑革命化，把建筑业引入数字时代。现今，尽管出现了技术工具，如动力锯、机械化起重机和气力敲钉机，但是建筑业基本上还是同已存在了2万年的那种又脏又累的工作一样。工人们仍然不得不切割、紧抓、上举、
摆放、钉牢各种材料，这就是劳工费用约占建筑费用一半的原因。建筑过程既危险、缓慢、又造成浪费：每年有40万以上的美国建筑工人受伤，一幢美国人的典型住房至少需要6个月才能建成，同时约产生4吨垃圾废料。
霍什内维斯，54岁，1974年从伊朗移居过来，他有多种发明，持有从光学到机器人学各领域的多项专利。1994年加利福尼亚州诺思里奇地震后，他在自己的起居室内用镘刀在墙的裂缝上涂抹灰泥时，就拿定主意一定要有一种更好的抹灰方法。他说：\"他想镘刀这一使用了许多年的非常简单的工具确实能够创造出美好、平滑的表面。在制造业中，这是始终追求的目标。然而没有一个单一的自动化制造工序使用镘刀。\"
为了保证可以实施自动镘抹，他发明了一台小型机器，使制造的实物幅长不超过20英寸。这个靠来自计算机辅助设计程序的输入信息指导工作的小型contour crafter有个喷嘴，它可在3个轴上转变方向，并像从管中挤牙膏一样挤压出陶瓷泥来，一对镘刀状的翅片在泥层叠起时镘平顶面和侧面，产生出由软件具体指定的正方形、箱形、碗形、穹顶形、圆锥形或其他形状。这装置与快速模型机相似。后者已经使用了约15年，用来印制出三维塑料模型，但是，霍什内维斯说，这些镘刀\"给外表面以新的控制精度\"。
在此小尺寸上机器运行良好，因此这位工程师对自己说：\"为什么不利用混凝土建造整个房屋呢？\"
在国家科学基金会拨款资助和工程学研究生杜伊尔·黄的帮助下，霍什内维斯设计制造了一台造墙机。黄说：\"我想用3年时间把它制造出来，但仅用了18个月。\"这台敢做敢为的机器使用两份标准混凝土混合料（霍什内维斯说：\"你能够立刻从'家得宝'装潢零售公司的货架上取得。\"），两份沙子和一份水，它们在钢制圆筒中经过混合由被螺旋驱动的柱塞挤出。在后续各层被挤出来时，混合料会迅速变硬并很容易支撑起本身的重量。
单一的墙体不会构成房屋。在建造墙体时，contour crafter也需要把管道设备的管子、供电线路和通风管道插入墙内。模型机不能做这些事，但霍什内维斯认为这是微不足道的问题。他说：\"手表的秒针是由机器人安放在细轴上的。现代机器人能够实现紧公差和极高速率。因此，随着墙体长高，用机器人把各节管子插入墙内，使一节接在另一节的顶端，并且将它们焊接在一起，实际上是很简单而无需动脑筋的事。\"
最后，机器人的工作如下：在清理并平整过的地基上，工人们要铺设比建筑物的最终宽度还远几英尺的两条铁轨，一台计算机控制的contour crafter从这里接手工作。高架龙门起重机带有悬挂的喷嘴和安放部件的吊臂，可沿轨道移动。喷嘴将混凝土一层压一层地喷吐出来造出空心墙，然后用附加的混凝土填空墙体。随着建筑物长高，安装虽臂会将供电线路、钢筋、水暖管道、通风管道插入墙内预留的空槽内，并把各段管子焊接和拧紧在一起。然后，吊臂把大梁放在已造好的墙的顶端，以便铺设地板和屋顶。这样人们就可以安装门窗了。
霍什内维斯说：\"你可以把它（房屋框架）建造在地基上以便建造一所房屋或者一整排房屋。\"他甚至设计出了一台能攀爬的contour crafter，用来建造摩天大楼。
虽然这种建造工艺的思想似乎很高明，但房屋所需要的不仅仅是良好的工程质量。如果这些房屋不像是优雅得体的住宅，而更像一些大混凝土桶，它们就不会受人们欢迎。霍什内维斯指出，房屋外部镘平后可用滚动的模具在未干的混凝土上印出砖状、墙面板状和护墙楔形板状的纹理，而内部可利用喷墨技术喷饰成任何颜色或者甚至是壁纸的图案。混凝土本身可能有不同的品种，包括那些与灰质黏土或灰泥相似的各种类型。
随着更复杂喷嘴结构的出现，这种机器不仅可以更快速地建造更价廉的大楼，而且所建楼房也安全可靠得多。例如，如今建造抗震房屋，从材料上说是高强度、昂贵和无法精
确估算的。霍什内维斯说，用contour crafting工艺建造的大楼\"可用巧妙的方法加固。钢筋、甚至墙的化学成分和厚度需要时都可随时随地做出更加精确的进一步改变。\"
洛杉矶的一家建筑技术研究发展公司（Gehry技术公司）的首席技术官丹尼斯·谢尔登说：\"这令人兴奋，这代表向前迈出的下一步。\"不过，他警告说，可能有结构问题，\"我们需要仔细观察各层之间砌合是否良好。\"
霍什内维斯确信这不是个问题，他说：\"被挤压出的各层可作为结构材料填充层的模板墙。\"因为填充层会成为一块整体式混凝土厚板，他说：\"它将非常坚固。\"
甚至美国国家航空航天局似乎也对此感兴趣。霍什内维斯最近把一台建墙机的样机运送到了马歇尔航天飞行中心的工程师们那里。他们想查明这种建造技术能否用月球尘土在月球上建起房屋。
在地球这里，所有那些将要突然失去工作的建筑工人们该怎么办？
霍什内维斯说：\"这种担心并不新鲜。汽车刚出现时，人们曾说：'所有那些马车夫将会面临什么情况呢？'但是有意义的技术一般都会从好的一面带来巨大的社会变化。这点是没有区别的。\"
霍什内维斯对建造不失尊严的低收入住宅的这种技术潜力感到鼓舞。他说：\"现今10亿人没有足够的安居之处。\"contour crafter利用从建筑地基挖出来的土，再用水泥使之稳固，就可以建起既满足各个家庭具体需要、又花费不多的住宅。
霍什内维斯说：\"这项技术好像被我们推滚到悬崖顶端的一块岩石。只要稍微一推，这
种技术观念就会独自滚动下去。\"
参考译文2
盖房子的机器
在南加州大学一个洒满阳光的实验室里，一个由机器人控制的喷嘴把一条混凝土挤到一块厚木板上。喷嘴把一条新的混凝土挤在前面那条混凝土的上面，这样完成一个循环需要2分14秒。一堵5英尺长的墙就这样竖立起来 -- 这是一堵不用人去操作就能建起来的墙。
建起来的这堵墙虽然粗陋但非常有意义。当工程学教授贝罗赫·霍什内维斯看到灰色的混凝土沿 一条漂亮的路线从一台约8英尺高、6英尺宽的机器中喷出来的时候说：\"如果能建一堵墙，就能建一幢房子\"。如果一切按计划进行，霍什内维斯将在今年晚些时候用更大、更先进的这种机器，在一天之内能建起第一幢由机器人建造的房屋。
霍什内维斯认为他的机器将给房屋建筑带来一场革命，把建筑业引入数字时代。今天尽管出现了如电锯、起重机和气枪等技术工具，但建筑业基本上还是同2万年以前一样，是一个又脏又累的工作。工人们仍然必须切、抓、举、放置、固定各种材料，这就是人工费约占建筑费用一半的原因。建筑过程是危险、缓慢的，同时要消耗很多材料：每年有40万以上的美国建筑工人受伤，一幢美国人的典型住房至少需要6个月才能建成，大约要产生4吨的垃圾。
霍什内维斯，54岁，1974年从伊朗移居美国，是一个多产的发明家，他拥有从光学到机器人学很多领域的多项专利。1994年加利福尼亚的诺思里奇地震后，他用刮铲修整自
己起居室墙上裂缝时就认为，一定要找到一种好办法来做这件事。他说 \"我想，刮铲这个使用了多少年的简单工具，确能够抹出这样漂亮、平滑的墙面。在制造业中，这就是你始终追求的东西。然而还没有一个自动加工过程使用过刮铲。\"
为了实现自动刮抹，他发明了一台小型机器，刮抹宽度不超过20英寸的表面。这台小型机器有个喷嘴，在计算机程序的控制下，它可以沿3个坐标轴运动，并像挤牙膏一样挤出陶瓷泥来。当一层一层的泥堆积起来时，一对刮刀形的鳍片将其顶面和侧面刮平，并根据软件的要求，刮出正方形、箱形、碗形、穹顶形、圆锥形或其他形状。这个装置与已经用了15年，可以印制三维塑料模型的快速成型机类似。但霍什内维斯说，这些刮刀\"给外表面新的控制精度\"。
这个小型机器运行良好，因此这位工程师对自己说：\"为什么不用混凝土来建造整个房屋呢？\"
在国家科学基金资助和工程学研究生杜伊尔·黄的帮助下，霍什内维斯设计制造了一台砌墙机器。黄说：\"我想用3年时间把它制造出来，但仅用了18个月。\"这台机器使用两份标准混凝土配料（霍什内维斯说：\"你能够立刻从'家得宝'装潢零售公司的货架上取得。\"），两份沙子和一份水，经过螺旋驱动柱塞搅拌从钢筒中挤出。当混合料一层一层被挤出后，它会迅速变硬立起，且很容易地支撑自身的重量。
一堵墙不能构成一幢房子。在建造墙体时，机器也需要把铝管、电线和通风管插入墙内。成型机是不能做这些事的，但霍什内维斯认为这是件小事。他说：\"手表的秒针是由机器人安放在细小的轴上。现代机器人能够精确、高速地完成这个工作。因此，随着墙体升高，机器人把各节管子插入墙内，一节接在另一节的头上，并将它们焊接在一起，这实际上是件不用动脑子的事。\"
最终，工作过程是这样的：在清理和平整过的场地上，工人们要铺设比建筑物的最终宽度还要宽几英尺的两条铁轨，一台计算机控制的建房机器在这里开始工作。悬挂着喷嘴和安放部件的吊臂的龙门起重机沿着轨道移动。喷嘴将混凝土一层压一层地吐出来做成空心墙，然后用另外的混凝土填充墙体。随着建筑物升高，安装臂将配线、钢筋、铝管、通风管插入墙内预留的空槽内，并把各段管子焊接或用螺栓连接。然后，吊臂把大梁放在已造好的墙的顶端，用做地板和屋顶。这样人们就可以安装门窗了。
霍什内维斯说：\"你可以在一块场地上建一栋房屋或者一排房子。\"他甚至还设计出了一台能攀爬的房屋建造机器，准备来建摩天大楼。
这种建造房屋的思想似乎很高明，但房屋所需要的不仅仅是好的工程质量。如果这些房屋建的像混凝土碉堡而不是漂亮、高质量的住宅，它们就不会受到人们的喜欢。霍什内维斯指出，房屋外面刮平后可用滚动的模具在未干的混凝土上印出砖、墙面板和护墙楔形的形状，而内部可用喷墨技术喷成任何颜色，甚至是壁纸的图案。混凝土本身可能有不同的品种，包括那些与砖坯、灰泥类似的种类。
随着结构上更复杂喷嘴的出现，这种机器不仅可以建造价廉的大楼，而且所建楼房也安全可靠得多。例如，今天建造抗震房屋需要昂贵、高强度材料，并且用量无法精确估算。霍什内维斯说，用这种建房工艺建造的大楼\"可用巧妙的方法加固。钢筋、甚至墙的化学成分和厚度根据需要都可随时做出更精确的改变。\"
洛杉矶的一家建筑技术研究开发公司首席技术官丹尼斯·谢尔登说：\"太令人振奋了，这表明向前迈出了下一步\"。 但是他警告说，可能会有结构问题，\"我们需要仔细检察各层之间的连接是否良好。\"
霍什内维斯确信这不是个问题，他说：\"被挤出的各层可作为结构材料填充层的模板墙。他说：\"因为填充层将是一块混凝土整板，因此非常坚固。\"
甚至美国国家航空航天局似乎也对此感兴趣。最近霍什内维斯把一台房屋建造机的样机运到了马歇尔航天中心。他们想知道这种建造技术能否在月球上用月球土建造房屋。
那么在地球上，那些将要突然失去工作的建筑工人怎么办？
霍什内维斯说：\"这种担心早就有。汽车刚出现时人们曾说：\"那些马车夫该怎么办？\"但有意义的技术都会从好的一面给社会带来巨大的变化。这点是没有区别的。\"
霍什内维斯对建造质量好的廉价房的技术潜力感到鼓舞。他说：\"今天有10亿人没有合适的住所。\"房屋建造机利用从建筑工地挖出来的土，再用水泥加固，就可以建起满足家庭需要的廉价住宅。
霍什内维斯说：\"这项技术就好像一块被我们滚到悬崖边的岩石。只要稍微用力，这种技术思想就能自动滚下去。\"
参考译文 1
太阳能
自然能是所有自然现象的原动力，可以引发自然现象，共分三种。第一种是太阳能，它为地球上超过99%的自然现象提供原动力。第二种来自地球自身温度极高的地壳，地壳内部热岩浆能生成水蒸气。在1904年意大利建成了第一个地热发电站。第三种自然能来源于月球对海洋的引力论产生的潮汐能。自1966年法国开始使用以来，对海洋潮汐
能的利用已有了很长的历史。
目前，太阳能的利用是引起人们与日俱增兴趣的主题。尽管它的前景似乎很好，却仍存在许多问题。无论有什么突破，在21世纪以前太阳能不可能成为世界能源的主要来源，但值得一提的是所有主要石油可以说实际上都是年深日久而储存下来的太阳能。相反地，虽然太阳能可以无限更新，但在现代社会能源被快速巨大消耗的条件下，太阳能却很难积累。
来源：太阳内部的核聚变反应产生大量的能量，每单位时间大约有3.47 x 1024千焦耳。该能量值等同于月球绕地球旋转产生的动能。在这种巨大的放射能源中，只有很少的一部分约 5 x 10-11 辐射到地球表面。这些射入的太阳能可以分成许多部分，如图8-1所示。人们认为太阳能干净并取之不竭，太阳能对地表生物的无害是因为有害的短波长紫外线已被平流臭氧层吸收，并且有大气层中的空气和水汽削弱了。但如果臭氧层被一些人工化学物质如氟里昂破坏，将对生物产生严重的影响，有些是人类很容易患上皮肤癌。
应用：太阳能使大气运动，因此产生了天气现象。但地球物质的分子吸收太阳能量并且在低温下全部转化成了热能，这是一个自然熵增过程的例子。所以科学家们正在太阳能和高温热能退变而产生熵以前，计划如何积极地去利用它是有科学依据的。
图8-1表明了地球上这些入射的太阳能的分布及人工利用太阳能的情况。太阳能的利用有两种，一种是光能其质量远远高于热的质量。但是，光能一被吸收很容易转化成热能。最先进的利用光能的技术是应用半导体光电效应的太阳能电池。1990年在波音高速科技中心，用350倍采集太阳光束照射，一个镓砷－镓锑半导体串联在一起使用的太阳能电池的最高效率为35.6%。
太阳能广泛应用于路灯、灯塔的钟表、计算器等，近来在欧洲、美洲、日本等地已实现了在家庭发电站上装备太阳能电池，这些地方的政府为此提供了经济资助或实施了优惠的税收政策。2005年，世界太阳能电池产生的电能总量为1000兆瓦 太阳能电池普及的关键问题在于其价格。日本发电的成本是世界最高的，太阳能发电价格比火力发电厂高10倍。太阳能电池可以说是新能源技术的先驱，因为它有一个光明的前景，并可以与这些高科技相匹配。目前太阳能最急迫的发展目标是降低发电系统的成本，包括太阳能电池本身的成本。
另一种应用太阳光能有前途且很重要的新技术是水解法。该方法被称为\"太阳--氢能系统\"。将离析氢作为清洁且强有力的能量载体与其他电力系统结合在一起。
技术术语\"光解作用\"不仅仅包括通过光能获得的水的分解，而且还指任何一种用于获得想要的产品的光化学反应。
自从光纤维发明以来，人们开始重新评价应用太阳光线进行照明和消毒的传统方式。光纤维提供了一种把太阳光束引向任何地方的途径，使其方便地用于日常生活。
图8-1所列的应用领域是广为人知且相当传统的，新技术的影响力正在逐渐上升，并将最终应用到实际中去。新技术的例子包括：薄膜、热管、热泵以及新功能材料等。
自然界中的光合作用是多种多样的，它是农业的基础。我们应该知道化石燃料是绿色植物合成代谢的结果。几乎没有科学家相信石油来源于无机物。应该强调的是绿色植物有极强的吸收空气中的二氧化碳的作用，因此在未来的全球环境问题方面将起到巨大的作用。
图8-1表明地球表面大气层吸收的太阳能中的23.3%造成了天气和海洋变化现象，包
括：降雨、风、风暴、海浪、海洋流和海洋热现象。
因为太阳能是生态学家的最爱，所以许多人都倾向于把它描述成理想物。然而我们不能不考虑这种能源形式的意义以及其政治和经济重要性。在倡议全部实现太阳能装备后，如几年前在法国所提出的家庭完全电气化的政策，我们已经注意到太阳能可以和其他形式的能很好地结合在一起以便用于普通的用途，如：取暖、照明、工业用热和电。
就像反对核能发电的运动一样，太阳能的发展已经不再是个空想，而是在与煤、核能、油和气比较之下，要求获得最高效率经济的结果。在发展中国家太阳能可以早日以很低的成本灵活地解决最基本的需求，包括抽水、灌溉、饮用水、洗涤用水、少量的电能、远程通讯、教育广播与电视。此外，联合开发合适的解决方案是发展中国家与拥有太阳能技术的工业国家之间越来越多的合作项目的焦点。
参考译文2
太阳能
自然能是引发所有自然现象的原动力，共分三种自然能。第一种自然能是太阳能，它为地球上99%以上的自然现象提供原动力。第二种自然能来源于温度极高的地壳内部热岩浆产生的水蒸气。1904年在意大利建成了第一个地热发电站。第三种自然能是月球对海洋的吸引力。1900年以来，法国对海洋潮汐能的利用已有了很长的历史。
目前，太阳能的利用是一部分公众日益感兴趣的主题。尽管太阳能利用的前景似乎很好，却仍存在着许多问题。因此，无论有什么突破，21世纪以前太阳能不可能成为世界的主要能源。但值得一提的是，其实所有的石油都是储存在地下、年代久远的太阳能。而相
反，太阳能虽然可以无限制地更新，但它却很难积累，以满足现代社会能源的巨大、快速的消耗。
来源：太阳内部的核聚变反应产生巨大的能量，单位时间内约有3.47 x 1024千焦耳，等同于月球绕地球旋转产生的动能。在放射出的巨大能量中，只有很少一部分约 5 x 10-11千焦耳辐射到地球表面。如图9-1所示，射入的太阳能分成了很多分支。人们认为太阳能是清洁的、取之不竭、用之不尽的能源。但事实上，太阳能对地球表面生物不造成危害是由于有害的短波长紫外线已被平流臭氧层吸收，并被大气层中的空气和水汽削弱。如果臭氧层被氟里昂等人工化学物质破坏，将对生物产生严重的影响，特别是人类很容易患上皮肤癌。
利用：太阳能对大气的作用，产生了天气现象。但地球上物质的分子吸收太阳能量并且在低温下转化成了热能，这是自然界中熵增加的过程。因此，在太阳光子和高温热能衰变产生熵以前，应该积极地去利用它们。
图9-1也表明了入射到地球表面的太阳能的分布及太阳能的人工利用情况。太阳能的利用分两种情况，第一种是光能，其质量远远高于热能的质量。但光子能一旦被吸收，很容易转换成热能。最先进的光能技术用在了半导体上。1990年在波音高科技中心，用采集到的350倍的太阳光束进行光照，串联的镓砷－镓锑半导体太阳能电池的最高效率可达到35.6%。
太阳能电池通常用于路灯、灯塔的钟表、计算器等，最近在欧洲、美洲、日本等地已实现了在家用发电设备上装备太阳能电池，这些地方的政府为此提供了经济资助或实施了优惠的税收政策。到2005年底，全世界太阳能电池产生的总能量为1000兆瓦。太阳能电池的普及关键在于价格。日本发电的成本是世界上最高的，太阳能发电的价格比火力发
电高10倍。由于太阳能发电适应高科技的发展、有光明的前景，因此可以说太阳能电池是新能源技术的先驱。目前，最迫切的任务是，降低包括太阳能电池在内的太阳能发电系统的成本。
另一种重要的、有前景的太阳光能应用技术是水解法。这种用法被称为\"太阳--氢能系统\"。将分解出来的氢作为清洁、有用的能量载体与其他电力系统一起工作。
技术术语\"光解作用\"不仅包括用光能分解水，还包括用来获得想要产品的任何光化学反应。
自从光纤发明以来，人们开始重新评价用太阳光照明和消毒的传统做法。光纤可以把太阳光引到任何地方，使其方便地用于日常生活。
图9-1列出的是传统的太阳能的应用领域，但新技术的影响正在逐渐显现，并将最终应用到实际中去。新技术的例子包括：薄膜、热管、热泵以及新功能材料等。
自然界中的光合作用是多种多样的，光合机理是农业的基础。我们应该知道，化石燃料是绿色植物合成代谢的结果。几乎没有科学家认为石油来源于无机物。应该强调的是，绿色植物有极强的吸收空气中二氧化碳的能力。因此，在解决未来全球环境问题中将起到巨大的作用。
图9-1表明，被地球表面大气层吸收的太阳能中的23.3% 形成了包括降雨、风、风暴、海浪、海洋流和海洋热等气候和海洋的各种现象。
因为研究太阳能是生态学家目前的最爱，所以许多人都倾向于把它描述成理想物。然
而我们必须考虑这种能源形式的意义及政治和经济的重要性。就像几年前法国提倡家庭电气化政策那样，在提倡全面使用太阳能装备后，我们已经开始注意到太阳能可以很好地和其他形式的能源结合使用，用于取暖、照明、工业用热、用电等一些普通的应用场合。
像反对核电一样，太阳能的发展已经不再是个空想，与煤、核能、油、气相比，它可以获得最高的经济效益。在发展中国家，可以用很低的价格尽早地用太阳能来满足抽水、灌溉、饮用水、洗涤用水、少量的电能、远程通讯、教育广播与电视等最基本的需求。此外，联合开发合适的应用技术是发展中国家与已经拥有太阳能技术的发达国家之间越来越多的合作项目的重点。
参考译文 1
第四代管理
第四代管理认识到前三代管理的基本问题，并包含有解决这些问题的方法。它避免了第一代的能力的局限性、第二代的微观管理和第三代的对系统和数字的歪曲。第四代管理人员非常关心结果，但是知道较好的结果只有通过根本性的改进才能可靠地获得。他们成了顾客需要的倡导者，实际改进的驱动者。他们将其他职员看成是伙伴，与他们一起工作，为获得好上加好的结果帮助开发出比之更好的方法。
在过去几年中，布赖恩·L·乔伊纳和他的妻子为描述第四代管理的实质研究出一种方法。图1-1现在被称为乔伊纳三角形。image/9-1-1
质量--认识到质量是由顾客定义的，解除了如何使顾客愉悦的困惑--不是满足于仅仅消除使他们烦恼的东西，而是要深入地了解他们目前和将来的需要，以他们甚至认为不可
能有的产品和服务使他们感到惊喜。这种认识不再是组织中某些特定群体的事，而是所有职员共同具有并由所有职工来进一步发展的。
科学方法--学会将组织作为一个系统来管理，建立过程思考，依据数据决策，并要了解变化。
所有的人是一个团队--相信人，给组织中的每一个人以尊严、信赖和尊重，使所有相关人员、顾客、职员、股东、供货商、我们所在的社区都向双赢的方向发展，而不是一方赢另一方损失。
这个模型是简单的，这正是它的优点之一。任何人都能很快地在笔记本或活动挂板上将它勾画出来，作为对第四代管理核心要素的便捷提示。没有像这样简单的模型，就很容易忘记这些关键要素。当遇到一个困难的问题时，管理人员就可以按照这个三角形找到出路，找出可能被他们遗忘的某个关键点：\"我们有没有考虑顾客的观点？我们是否知道这个过程是什么？我们有数据吗？我们的行动是否相信人?\"
利用这个三角形是强调这样的观念，即这些要素是彼此相关的：将它们分开，不如将它们结合起来用有力。不认识这些因素的相关性正是为什么有如此多的其他管理工作最终会失败于工作场所。例如，当你密切关注那些在20世纪80年代真正推行\"团队\"和\"团队工作\"的公司时，你就会发现很多努力最多只能产生一般水平的结果，因为这些努力没有针对顾客确定的问题，而且职工缺乏有效地利用数据的知识和培训。因此他们的努力在顾客的眼里很少有可以觉察到的效果。\"顾客第一\"这一述语的出现也很少能导致明显的改进，因为这些努力不是由数据或对过程的认识所驱动的；决策是根据某些意见或假想的知识做出的；而且那些被确认的改进从来没有作为可以可靠地实现所需要的结果的方法来被获取或保存。
由于看到这些一次又一次的失败，推动了这个三角形的建立。取得最大进步的公司十分重视将质量看成是由顾客定义的，利用和理解数据、过程和变化，建立起合作而不是竞争。他们扩展市场，取悦更多的顾客，使他们的系统更加合理，大大地减少浪费，并在降低费用的同时提高收益。
这里有一个例子可以说明关于这个三角形的几个要点。赫布和里卡多是一家为顾客创造和生产特种化工产品的公司的高级管理人员。一天，赫布问里卡多，什么是他认为的本公司产品的关键销售特征。里卡多当即回答说：\"我们的产品在竞争中略胜一筹，在缩短交货期方面我们现在做的工作比以往通常做的要好。当有顾客来电话时，我们有一大批人真正懂得他们的业务能做出很好的回答，而且几乎总能在同一个星期内发货。\"
\"你是说，我们有高质量的产品、友好周全的服务和可靠的交货期，对不对？\"
\"是啊，我认为不会有人在这些方面会有不同看法的。\"
\"不要太肯定，\"赫布说。
\"我刚才得到几个月前我们委托人做的市场调查的结果。很明显，我们的顾客对我们在'服务的友好程度'和'可靠性'方面低于两个主要的竞争对手。对于这一事实你有什么话可说？\"
\"我不相信这一点，\"里卡多回答说。
\"本周我曾和几位顾客交谈过，他们都说我们的技术服务人员有多么了不起。而且我知道我们实验室对可靠性的测试表明我们领先于所有竞争对手的产品。因此，我不相信。\"
如果你是这些管理人员，你会怎么做？你会不会再做一次调查，以便搞清楚这次调查的结果是否有错？你会不会与你的技术人员交谈并告诉他们，他们要更好地提高水平，今后要以更友好的态度对待顾客？你会不会着手去提高可靠性？
赫布和里卡多意识到也许他们并没有真正了解他们的顾客是如何定义质量的。因此，他们让他们的技术辅助人员和产品开发人员与销售人员一道去与顾客进行面对面的交谈，收集反映顾客态度的资料。很快他们了解到他们的顾客对质量的定义与他们自己的定义不一样。
很多顾客对一些基本的工业述语，如\"可靠性\"，甚至具有根本不同的看法。公司对它的定义是产品在标准的操作条件下无故障地使用的时间长度。很多顾客对它的解释是产品能在任何环境条件下工作。还有一些人对可靠性的看法是，电话询问能立即得到技术辅助人员的回答。只有很少一部分顾客对可靠性的解释与公司相同。简言之，按照公司的定义无论花多少时间和费用来提高 \"可靠性\"在很大程度上都是浪费，因为只有很少顾客会注意到这种提高。
通过使自己认识到其顾客的感受，这家公司能够对\"可靠性\"做出顾客看得到并且赞赏的改进。对顾客需求的这种新的认识还使得销售人员和技术人员能指出以前被顾客忽视的他们的产品的优势。就是因为能够用顾客的想法讲话，他们立即得到如下的好处：顾客开始反映对来自销售人员和技术辅助人员的服务有比以前大得多的满意度。
这些结果在不增加他们的费用的情况下，大大地提高了销售量和顾客满意的程度。那就是致力于以正确的方法做正确的事情。
这家公司采用的这一方法反映了第四代管理的基本要素：质量--这家公司没有忽视那
次调查的结果，也没有重复调查以希望得出不同的结果。而是直接询问顾客：\"你能稍微详细地告诉我你认为什么是'可靠性'吗？你能给我一个关于你遇到的可靠性问题的例子吗？你能告诉我你是如何使用我们的产品的吗？\"对这些问题的回答使得他们能关注顾客所看到的问题。
科学方法--参与这一工作的职员采纳了这样的思想，即他们必须以数据支持他们的意见。这些数据使他们懂得使产品能在多种不同的环境中应用是多么重要。产品设计的微小改变适应了这些环境。
所有的人是一个团队--这家公司中的管理人员没有因那些调查结果而责备他们的职员。他们也没有仅仅告诫他们\"更努力地工作\"或\"更友好地对待顾客\"。而是让职工参与这一改进工作，委托他们代表公司和顾客做出明智的决策。
参考译文2
新一代的管理
新一代管理者认识到了前三代管理者的基本问题及解决这些问题的方法。它避免了第一代管理者能力的局限性、第二代管理者的微观管理和第三代管理者对系统和数字的歪曲。第四代管理者特别注重结果，但他们也知道，只有通过根本性的改进才能够可靠地获得好的结果。他们提倡要满足客户的需要，推行真正的改进。他们将其他员工看成是搭档，与他们协同工作，寻找更好的方法，以获得更好的结果。
在过去几年中，布赖恩·L·乔伊纳和他的妻子一直在寻找一种用来描述第四代管理者特质的方法。图10-1现在被称作为乔伊纳三角形。image/9-1-1
质量 - 应该明白，质量是由顾客来定义的，要建立使顾客满意的观点 -- 不能仅满足于不打扰他们，而要深入地了解他们目前和将来的需要，用他们甚至认为不可能有的产品和服务让他们感到惊喜。这种了解不再是组织内部特定群体的事情，而需要所有雇员共同完成和进一步深入的。
科学方法 -- 学会将组织作为一个系统来管理，养成过程思考的习惯，根据数据做决策，需要了解情况的变化。
团队精神 - 要信任别人；给团队中的每一个人尊严、信赖和尊重；我们的工作目标是让我们周围的所有股东、消费者、雇员、供货商都双赢，而不是一方赢而另一方受损失。
这个模式非常简单，但显示了团队的部分实力。任何人在提到第四代管理者的基本素质时，都能很快地在笔记本或活动挂板上将它勾画出来。没有像这样简单的模式了，以至于很容易的就忘掉这些关键要素。当遇到困难问题时，管理者可以围绕着这个三角形寻找出路，找出可能被他们遗忘的关键点：\"我们考虑了消费者的想法吗？我们知道这个过程是什么？我们有数据吗？我们的行为是否信任了别人?\"
用一个三角形来增强这样的观念，元素之间是彼此相关的：将它们分开使用，不如将它们合起来有力量。没有认识到元素间的关联性正是那些管理者最终在工作中失败的原因。例如，你仔细观察那些在20世纪80年代真正推行\"团队精神\"和\"团队工作\"的公司，就会发现他们使了很大的劲也只能产生一般的结果，这是因为劲儿没有使到顾客提出的要求这个点子上，并且雇员还缺乏知识及有效利用数据的培训。因此，，他们的努力在顾客眼里很少能看的见。由于所做的努力不是由数据和对过程的认识所驱使，因此\"顾客至上\"这种大话也很少能引起认识上的改进；根据主观意识和假想做决策；从不将那些已经确定的改进措施作为可靠地获得所需结果的方法掌握和保存。
看到这一次又一次的失败是建立三角形的原因。那些发展快的公司重视由顾客定义的质量，使用和了解数据、过程及变化，建立合作而不是竞争机制。他们开拓市场，取悦更多的顾客，使他们的系统更加合理，大大地减少精力的浪费，在降低费用的同时提高收益。
这里有一个例子可以说明这个三角形的几个要点。
赫布和里卡多是一家制造、生产特种化工产品公司的高级管理人员。一天，赫布问里卡多，他认为本公司产品的关键的销售特点是什么。里卡多马上回答：\"我们的产品在竞争中略胜一筹，在缩短了交货周期后，我们现在做的工作比过去要做的好。 当顾客来电话时，我们有很多真正懂业务并能给顾客做出解释的人，并且总能在当周发货。\"
\"你是说，我们有高质量的产品、热情周到的服务和可靠的交货期，对吗？\"
\"是啊，我认为不会有人在这些方面有不同的看法。\"
\"不要太自信\" 赫布说。 \"我刚才得到几个月前我们委托人做的市场调查结果。显然，我们的顾客对我们在'热情服务'和'可靠性'方面的评价把我们排在了同行业两个主要竞争对手的后面。对此，你有什么话可说？\"
\"我不相信\" 里卡多回答。\"本周我曾和几位顾客交谈过，他们称赞我们的技术服务人员有多么了不起。我也知道，我们实验室的可靠性测试表明我们领先于所有竞争对手的产品。因此，我不相信。\"
如果你是这些管理人员，你会怎么做？你是否会再做一次调查，搞清楚这次调查的结果是否有错？你会不会与你的技术人员交谈并告诉他们，他们要更好地提高水平，今后要
更热情地对待顾客？你会不会着手去提高可靠性？
赫布和里卡多意识到也许他们并没有真正地领会顾客对质量的定义。因此，他们让他们的技术支持和产品开发与销售人员一起去与顾客进行面对面的交谈，收集反映顾客态度的数据。很快他们了解到，顾客对质量的定义与他们自己的定义是不一样的。
许多顾客对一些基本的工业术语，如\"可靠性\"，甚至有完全不同的看法。公司对可靠性的定义是，产品在标准的工况下无故障的使用时间。很多顾客对它的解释是产品在任何环境下的工作时间。还有一些人对可靠性的理解是，当用电话咨询产品时，能立刻得到技术支持人员的回复。只有很少一部分顾客对可靠性的解释与公司相同。简而言之，如果按照公司的定义，无论花多少时间和费用来改善\"可靠性\"都是极大的浪费，因为只有很少顾客会注意到这种提高。
充分地了解顾客的感受，这家公司就能够对\"可靠性\"做出顾客看得见的、满意的改进。这种对顾客需求新的理解还使得销售人员和技术人员能够指出那些以前被顾客忽视的产品的优点。站在顾客的角度说话，他们立即就能得到下面的好处：顾客开始反映他们对销售和技术服务人员服务的满意度大大地提高了。
在不增加费用的情况下，大大地提高了销售量和顾客的满意度。这就说明，用正确的方法做了正确的事情。
这家公司采用的方法反映了第四代管理的基本素质：质量 -- 这家公司没有忽视这次调查的结果，也没有重新调查以期得到不同的结果。而是直接询问顾客：\"你能稍微详细地告诉我，你所指的'可靠性'是什么？你能举一个你碰到的可靠性的问题吗？你能告诉我你是如何使用我们的产品？\"对这些问题的回答使得他们能关注到顾客所看到的问题。
科学方法 -- 参与这项工作的员工采纳了这样的思想，他们必须用数据支持他们的想法。这些数据使他们明白，能使产品在多种不同的环境中工作有多重要。产品设计的微小改进应该适应这些环境。
团队精神 -- 这家公司中的管理人员没有因为调查结果而责备他们的员工。也没有仅仅告诫他们应\"更努力地工作\"及\"更热情地对待顾客\"，而是让雇员参与改进工作，相信他们能够为公司和顾客做出明智的决策。
参考译文 1
智能交通2008
奥运会是一场国际性盛事，不仅有来自各国的运动员、教练员相关体育官员和媒体参与，而且每天都会吸引数万名观众。没有强有力的，科学的交通运输系统支持，这种超大规模的人员流动就无法统筹调控到安全、有序的状态，其给城市交通管理造成的混乱局面也可想而知。因此，保障奥运交通的顺畅是北京主办第29届奥运会面临的一个重要任务。专家认为，要利用现代科技手段科学合理地组织交通，智能交通系统(ITS)将在北京奥运交通系统信息化建设中大显身手。
智能交通系统技术是将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感器技术和系统综合技术有效集成并应用于交通运输系统，从而建立起在大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输系统。它是随着现代高科技的发展，为了全面有效地解决交通发展中出现的瓶颈问题而提出，并在以监控为主体的交通工程基础上发展起来的。
智能交通要追溯到20世纪。20世纪80年代以来，世界各发达国家虽然已经基本建
成四通八达的现代化道路网，但社会经济日益发展，路网通过能力越来越满足不了交通量增长的需要，交通拥挤、阻塞现象以及交通事故与污染日趋严重，这些已经引起了社会的普遍关注。
1994年，各地交通专家在法国巴黎召开世界大会，提出智能运输系统。智能交通系统的基本思想就是运用先进的高新技术手段，大幅度地提高交通运输网络的通行能力和服务质量，减少环境污染，保证可持续发展战略的实现。在对奥运会交通建设方面的作用上，智能交通系统首次应用于1996年亚特兰大奥运会并大显身手，此后引起了国际奥委会和各个申办国的重视。
毋庸置疑，奥运会期间的交通组织和管理将是关键性的工作。奥运会智能交通系统的建立包括奥运车辆交通诱导系统、车队及车辆运营的智能调度系统、公共交通、奥运车辆优先服务系统、观众和市民出行信息服务系统、电子车票和电子售票七大项目。北京市在奥运会申办报告中承诺\"实施奥运会综合交通运输计划\"，其目的是确保向参赛运动员提供准时、安全、可靠、舒适的服务；保证奥运会相关成员、媒体、贵宾享用安全、舒适、准点、快捷的专用车辆和专用交通线路；保证观众及时、安全、顺利地观看比赛。为此，北京市将充分利用通信、信息和控制技术与交通相关的各管理部门协调，建设北京智能型综合交通系统，主要内容包括：北京汽车运营调度中心和北京市交通管理中心的智能调度系统以及二者之间的互相配合，做到使奥运会车辆优先通行，并为奥运会专用车辆装备全球卫星定位技术监控系统和地理信息系统。此外，还将提供公共交通信息，即时发布路况信息、增加交通指路标志和室外信息显示屏、在互联网上即时发布奥运会的交通信息。
城市交通控制方面，到2008年，北京市将对城市交通进行智能化控制，这将通过视频监控系统、智能化道路交通信号控制系统和动态路线诱导系统来完成。视频监控系统对奥运交通的主要路口、路段的交通状况进行全天候实时监控，辅助交通指挥中心掌握整个
路网实时、准确的运行状况，从而使中心能及时准确地发现交通事故，并迅速做出反应；智能化道路交通信号控制将采用视频检测等技术，实时检测道路上的交通流量，据此对交通信号的配时参数进行自动调整和优化。行人专用信号灯可保证行人过街的安全，对于老弱病残等需要特殊服务的人员可适当延长通行时间。奥运期间，先进的道路交通信号系统将会在奥运交通线路上设置绿波带，为奥运车辆优先提供交通信号，保证其优先通行；动态路线诱导系统是通过交通广播、可变情报板、车载设备等手段即时发布定性和量化的交通路况信息，出行者可据此选择合适的路径，安全迅速地到达目的地：例如，在奥运路线上，可变情报板可实时发布预计到达前方奥运场馆所需的时间等量化的交通信息。
根据北京市公路发展规划，北京将于2008年前建成互联互通的公路网，届时乘长途汽车到800公里范围内的周边主要城市均不超过8小时，其中已建成的八达岭高速公路和京密高速公路将承担奥林匹克公园与郊区场馆之间的交通运输，而京沈高速公路和京沪高速公路则负责连接北京与京外6个赛区城市。
北京交通信息化的广泛应用是体现\"科技奥运\"和\"人文奥运\"理念的最佳方式。它还能使市民们享有更多的信息资源，使人们的城市出行会变得更舒适、方便与高效。
奥运会召开期间，不论是乘坐公交车还是驾驶私家车，只要用个人数字助理和常用的带有图像和广播接收功能的普通手机，就能详细了解到每一条街道的路径状况，例如什么地方发生了交通事故、什么地方交通堵塞以及什么地方行驶通畅都一目了然。智能交通致力于管理者与用户之间的互动，它推崇的是管理者在充分了解全部实时出行信息的情况下，对交通进行实时控制。
短信订票省时省力。由电信运营商、银行以及国内主流航空公司共同支持的9588短信订票服务已经在全国实行，对于中国的广大老百姓来说，不论身处何时何地，只要身边
有电话或电脑，都可以通过发送短信到9588完成从航班查询到订票的全部过程。
北京2006年5月10日市政交通一卡通正式实施，这使得北京在交通的信息化上向前迈进了一大步。同时，地铁五号线(唯一和奥运村直接有关的地铁支线)自动检票系统预计将于2008年初开通，届时，全市轨道交通淘汰纸票，实现一卡通行。
交通网站提供便利信息。2006年4月正式开通了北京市公众出行网站，它是第一个面向公众提供综合性动态交通出行信息的网站，页面访问量累计达到1 400万次。
电子客票省力省钱。2006年10月，国内各大航空公司以电子客票全面取代纸质机票，乘客可通过网站、电话向航空公司进行预订。在网上银行付款后，带好证件去机场的柜台直接办理登机手续。电子客票方便市民航空出行，也进一步节约了各类成本。
北京奥运交通信息化建设不仅是专为承办2008年奥运会量身制作的，更是为了未来交通的现代化建设和管理。它是一个能够很好地推动北京智能交通系统标准化的契机。更进一步来说，凭借北京奥运会的\"好风\"，我国标准化的智能交通系统建设将能够迅速被送上\"青云\"。
参考译文2
智能交通系统 2008
奥运会作为一场国际盛事，不仅有来自各国的运动员、教练员、相关的体育官员和媒体参与，每天还吸引着数万名观众。没有一个功能强大的、科学的交通运输系统，就无法将这种超大规模的人员流动调节和统筹规划到安全、有序的状态，这必然会造成城市的
交通管理混乱。因此，保障奥运交通的安全、通畅，是北京29届奥运会奥组委面临的一个重要任务。专家认为，为了用现代化的高科技手段科学、合理地组织交通，智能交通系统(ITS)将会在北京奥运交通系统信息化建设中大显身手。
智能交通系统技术是将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感器技术和系统综合技术有效集成并应用于交通运输系统，建立一个能在大范围内发挥作用的实时、准确、高效的交通运输系统。智能交通系统是以交通项目和监测作为主体发展起来的，随着现代高科技的发展，为了全面有效地解决交通发展中出现的瓶颈问题而提出的。
智能交通系统技术要追溯到20世纪。20世纪80年代以来，虽然发达国家已经基本完成了四通八达的现代化交通网的建设，但由于社会经济的日益发展，道路的通过能力越来越满足不了日益增加的交通流量，交通拥挤、阻塞以及交通事故以及污染日趋严重，这些已经引起了社会的普遍关注。
1994年，全世界的交通专家聚集法国巴黎出席大会，会上提出了智能交通系统。智能交通系统的基本思想是，运用先进的高科技手段，最大程度的改善交通运输网络的通行能力和服务质量，减少环境污染，保证实现可持续性发展。至于在奥运会交通建设的作用上，智能交通系统首次应用于1996年亚特兰大奥运会，它的突出性能后来引起了国际奥委会和各大城市的注意。
交通的组织和管理无疑是奥运期间关键性的任务之一。奥运会智能交通系统的建设包括，奥运交通引导系统、车队及车辆运行的智能调度系统、公共交通、奥运车辆优先服务系统、观众和市民定向出行的信息服务系统、电子车票和电子售票七大部分。北京市在奥运会申办报告中承诺\"实施奥运会综合交通运输计划\"，其目的是确保给参赛运动员提供准时、安全、可靠、舒适的服务；保证奥运会相关成员、媒体、贵宾享用安全、舒适、准点、
快捷的专用车辆和专用交通线路；保证观众及时、安全、顺利地观看比赛。为此，北京市将充分利用通信、信息和控制技术并与交通相关的各管理部门协调，建设北京智能型综合交通系统，它主要包括：北京汽车运营调度中心和北京市交通管理中心的智能调度系统以及二者之间的互相配合，做到使奥运会车辆优先通行，并为奥运会专用车辆装备全球卫星定位技术监控系统和地理信息系统。此外，还将提供公共交通信息，即时发布路况信息、增加交通引导标志和户外信息显示屏、在互联网上发布即时的奥运交通信息。
在城市交通控制方面，到2008年，北京将通过视频监控系统、智能道路交通信号控制系统和动态路线引导系统对城市交通进行智能化控制。在奥运期间对交通的主要路口、路段的交通状况进行全天候实时监控，视频监控系统协助交通指挥中心对整个交通路网进行实时、准确的控制，使其能及时准确地发现交通事故，并迅速做出反应；采用视频检测等技术，智能化道路交通信号控制系统将实时检测道路上的交通流量，并根据交通流量自动调整和优化交通信号的时间参数。因此，行人专用信号灯可保证行人安全地穿过马路，对于老弱病残等需要特殊服务的人员可适当延长通行时间。奥运期间，先进的道路交通信号系统将会在奥运交通线路上设置绿波带，为奥运车辆优先提供交通信号，保证其优先通行；通过交通广播、变化的信息栏、车载设备等手段，动态路线引导系统发布即时的定性和定量交通路况信息，出行者可以根据这个信息，选择合适的路径，安全、快捷地到达目的地。如在奥运路线上，变化的信息栏可发布到达奥运场馆预计需要的时间等即时定量信息。
根据北京市道路发展规划，2008年前将建成相互联通的公路网。届时，乘长途汽车到800公里以内的周边主要城市均不超过8小时。已建成的八达岭高速公路和京密高速公路将承担奥林匹克公园与郊区比赛场馆之间的交通运输，而京沈高速公路和京沪高速公路则负责北京与其他6个赛区城市的连接。
北京交通信息的广泛应用最大程度地体现了\"科技奥运\"和\"人文奥运\"的理念。它给市民提供了更多的信息，使人们享受更舒适、更方便、更高效的出行。
奥运会期间，无论是乘公交车还是开私家车，通过个人数字助理和带有图像、广播接收功能的普通手机，任何一个人就能详细、清楚地了解每一条道路的状况。如什么地方发生了交通事故、什么地方交通堵塞、什么地方行驶通畅。智能交通重视管理者与消费者之间的互动，着重管理者在充分了解和详细掌握所有交通信息的情况下，对交通进行实时控制。
短信订票省时省力。由电信运营商、银行以及国内主要航空公司共同提出的9588短信订票服务已经在全国实施，对于中国的广大老百姓来说，不论身处何地，只要身边有固定电话或移动电脑，就可以给9588发短信，查询航班、订飞机票。
2006年5月10日北京市交通一卡通正式实施，这使得北京的交通信息化向前迈进了一大步。同时，地铁五号线 (与奥运村连接的唯一支线)自动检票系统预计将于2008年初开通，届时，北京轨道交通用的纸票均由一卡通代替。
交通网站提供便利信息。2006年4月正式开通了北京市公众出行网站，它是第一个面向公众提供综合性动态交通信息的网站，它的点击量已达到1400万次。
电子客票省力省钱。2006年10月，国内各大航空公司全部用电子客票取代纸质机票，乘客可通过网站、电话或者直接从航空公司预订。在网上银行付款后，带好证件去机场的柜台直接办理登机手续。电子客票方便市民航空出行，也进一步降低了成本。
北京奥运交通信息化建设不仅是专为承办2008年奥运会量身定制的，更是为了未来
城市的现代化交通和管理。它是一个推动北京智能交通系统标准化的契机。从更深层次来说，借助于北京奥运会的\"东风\"，中国标准化的智能交通系统建设将更上一层楼。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容