什么是颠覆性创新？
母体流派向大脑传递新的技能和知识。
在好莱坞科幻电影《黑客帝国》的三部曲中，你可以在虚拟世界或睡梦中掌握新的知识和技能或形成新的记忆。目前，一项新的研究实验表明，科学家可以向某一天清醒的人灌输新的技能或知识，甚至人会在不知不觉中学会这些技能。
无论是练篮球技术还是弹钢琴，传统的学习过程总是需要记忆效果和反复练习，所以必须进行反复的身体或心理练习，将其转化为某种大脑主动记忆。然而，美国和日本科学家的一项合作研究发现，人们只能通过循环刺激大脑活动来掌握和提高某些技能。这项最新研究表明，接受者可以获得新的知识、技能或记忆，也可能恢复因事故、疾病或衰老而导致的记忆丧失。
转基因细菌首次释放生物激光。
一些细胞可以抵抗疾病，另一些来自头发和骨头。目前，科学家可以通过一些奇怪的基因改良方法和一组微小的镜子，首次让肾脏细胞发出生物激光束。
通过控制发光的绿色荧光蛋白(GFP)，麻省总医院的科学家成功制造了这种生物激光器，证明了这一实验理论的可行性。这项研究意味着，未来将有无电池自愈激光的可能。这项突破性的研究将使医生和科学家能够在不使用显微镜的情况下观察单个细胞的内部工作条件。
马萨诸塞州总医院的物理学家、成功建立激光细胞的研究伙伴玛特·加特(Marte Gath)说:“最初的动机是真正的科学好奇心。当我们开始这个研究项目时，正是激光首次演示五十周年。大家都以为激光是没有生命的物质，普遍认为自然界不会出现激光。我们想确认这个理论的真实性，以及我们是否能制造出生物激光器。”
美国国家航空航天局计划使用3D打印机制造国际空间站的组件。
截至目前，价值6543.8+0亿美元的空间站组件已被送往国际空间站，未来十年仍可位于地球轨道前哨。通过发送一些3D打印机设备，人们将能够根据需要在太空中建造任何物体——空间站组件、宇航员工具、卫星甚至航天器。
“太空工厂”的第一阶段是美国国家航空航天局最近开始建造适用于国际空间站的3D打印机。像这样的打印机技术可以构建大量的物体，并基于任务控制的设计模型一层一层地打印出来。宇航员只需要提供“原材料”，如塑料或金属，来制造空间站使用的新工具和组件。太空制造公司* * *(space manufacturing company)联合创始人兼首席技术官詹·杰森·邓恩(Zhan Jason Dunn)说:“如果空间站的一个部件或工具损坏了，那将是最糟糕的事情，但如果你有一台3D打印机，那就非常容易了！空间站的工作人员打电话给休斯顿中心，要求工作人员将部件或工具的CAD图纸上传到空间站。有了3D打印机，我们只需要一天时间就可以完全设计出与原型相同的结构。”
太空制造公司是美国奇点大学的子公司。这所大学位于加州硅谷的中心地带，在美国国家航空航天局的艾姆斯研究中心内。这是一个由美国国家航空航天局与谷歌公司合作创立的机构，致力于培养未来的科学家，专注于解决世界上最困难的科学问题。该公司的邓恩估计，在太空中打印空间站组件将使目标物体的质量减少至少30%，因为这种物体在由火箭发射时不需要依靠地球引力或重力加速度来维持。
邓恩在接受媒体记者采访时表示:“我们3D打印机的长期目标是真正建造一个功能齐全的航天器。在未来几年内，‘立方体卫星(迷你卫星)’可以由国际空间站的3D打印机设计和建造。”首先，太空制造公司必须制造出一台3D打印机，能够很好地适应太空中的零重力环境，测试并打印出世界上最早、最简单的工具——小扳手。最终的打印机测试将使邓恩和研究团队成员能够确定定制的打印机模式，专注于打印塑料聚合物，并建造大量的空间站组件。
世界上最轻的固体材料
目前，科学家们最近开发出一种金属晶格管，其壁比头发还薄，是迄今为止世界上最轻的固体物质。这种复杂的材料结构将带来具有独特强度和亮度的材料的创新革命，包括钻石的制造。
泡沫等超轻物体被广泛用作隔热材料，以抑制声音、振动和冲击。它还可以用作电池电极和接触系统的支架。此前，世界上最轻的物质是气凝胶，由于其独特的性质，也被科学家称为“冻烟”。气凝胶的密度只有每立方厘米1毫克，低于空气在常温和海平面下的密度。而气凝胶、金属泡沫等低密度材料有很大的缺陷，其结构是随机排列的。目前科学家设计的最新金属点阵管不仅重量超轻，而且密度极低。更重要的是，它是由有序的结构组成的。美国加州马里布HRL实验室首席科学家托拜厄斯·沙德(Tobias Schard)说:“这种创新超轻材料的设计源自法国艾菲尔铁塔，由于其独特的结构，重量很轻，但结构极其坚硬。与金字塔相比，埃菲尔铁塔更高更轻。正是这个设计，萌发了我们设计金属格子管的想法。”
研究人员首先使用液态光聚合物，这是一种暴露在光线下可以改变其属性的分子。他们用紫外线照射这种光聚合物，产生三维晶格形状，然后在材料结构上涂覆一层薄金属层，通常是镍磷合金。接下来，研究人员逐层蚀刻光聚合物，形成中空的Ni-P合金晶格结构，每个晶格结构的宽度为100-500微米，即人类头发直径的五分之一。晶格壁厚度为100-500 nm，不到人类头发直径的千分之一。其密度为每立方厘米0.9毫克，比泡沫聚乙烯轻200倍。
脑读仪将取代键盘等传统输入设备。
近40年来，标准键盘一直占据着计算机输入设备的主导地位。目前，科学家新开发的一种设备可能会取代解锁磁盘和触摸屏的技术。最新的突破性技术可以直接将人类的思维转换成数字形式。这个脑读仪的第一阶段是用脑扫描来识别一些用文字表达的思想。
功能磁共振成像(fMRI)大脑扫描显示，大脑活动会因思考一些物理物体而被点燃，比如马或房子。基于功能磁共振成像扫描的脑读仪很有可能取代键盘，但科学家指出，脑读仪帮助瘫痪患者可能是第一次，实现这一技术仍需要很多年。目前，实现脑读仪便携性的问题还没有得到有效解决。
美军发射超音速飞机，可在1小时内打击全球任何地区。
目前，美军新研制的一种超音速飞机，只需1小时，就能打击全球任何地方的军事目标。6月165438+10月18日，可以达到五倍音速的先进高超音速武器——AHW)试飞成功。
如果美军开始全面部署这种先进的超音速飞机，将意味着美国将不再依赖外国的定位导弹基地。目前，五角大楼还没有宣布这种超音速飞机可以达到特定的速度，不像传统的洲际导弹那样容易动员和发射。美国军方发言人中校·梅林达·摩根表示，超音速飞机测试旨在收集空气动力学、导航、制导和控制以及热防护技术方面的信息。
美国陆军先进超音速武器研究项目是“全球即时打击”计划的一部分，旨在为美军在1小时内将常规武器投送至世界任何一个地方。科学家估计，这种超音速飞机的速度超过5马赫——5倍音速，速度可达每小时3728英里。
铝合金材料遇水能产生氢气和热量。
铝是地球上最常见的金属材料，可以用来制作碳酸饮料罐或棒球棒。目前，科学家已经合成了一种铝材料，有望解决世界能源危机。美国普渡大学工程师杰里·伍达尔成功研发了一种铝合金材料，它与水反应时可以产生氢气和热量。现在他正在积极寻找合作投资者，设计一种新的装置——收集氢气作为燃料，利用其遇水产生的热量来净化水。
伍达尔说:“地壳含有大量的铝金属，可以供应全球的能源需求。”为了确定铝的特殊用途，伍达尔将铝与镓、铟和锡一起熔化，最后这三种金属在室温下与铝混合形成铝合金颗粒。在这种状态下，水可以与这种铝合金材料发生反应。当一个铝合金球放入水中时，它会自然分解水，并伴随着热量和氢气的产生。之后，释放的氢气被收集起来用于驱动设备，或者充入燃料电池发电。
经计算，这种铝合金材料仅1 kg与水接触就能产生12.9 kWh的电力，而同质量的煤产生的电力为6.7 kWh。伍达尔说:“这种铝合金材料与水反应后不会完全消失，也不会像汽油一样最终作为尾气排出。”
目前使用这种铝合金材料开发的新系统的有效性还需要进一步验证。提高铝合金材料的性能至少需要5年时间，它暗示着这种材料的推广使用将减少未来全球对石油和煤炭的依赖。
隐形材料可以隐藏物体。
近年来，一些科学家陆续研制出各种“隐身衣”，并证明了从冬装到坦克的一切都可以隐形，但这些隐身衣的效果并不十分理想。5438年6月+今年10月，美国达拉斯大学的科学家最近研发出一种隐形材料，演示视频显示其具有神奇的隐形效果。这种隐身器件是通过加热碳纳米丝形成的“光弯曲”现象，其原理类似于众所周知的海市蜃楼现象。
这种现象被称为“光热偏差”，是由“弯曲光束”从物体表面向观察者的眼睛方向偏离造成的。这类似于地面的热空气向天空反射一个水波图像，而不是让光束从地面反射。这个过程形成了口渴的行人走过沙漠时“海市蜃楼”的错觉。
碳纳米管可以快速加热，美国达拉斯大学科学家建立的“热梯度”类似于地面上的一层热空气。这些透明碳纳米管片的传热能力可以在很大的温度范围内实现高频温度调节。达拉斯大学的科学家表示，碳纳米管片的独特性质表明，它们可能应用于可以开关的隐形设备。目前不仅在空气中可以实现，在水中也可以实现。碳纳米管是一种人造碳材料。像头发一样纤细的碳纳米管可以使其长度达到直径的数百万倍。它们有时用于自行车零件或高强度树脂材料。它们还具有导热能力，现在可以用来建造“隐形开关”。
超级胶带实现现实版“蜘蛛侠”
受昆虫脚的启发，新开发的一种胶带粘性很强，可以像蜘蛛侠一样支持“飞越屋檐”，可以重复使用上千次。
这种超级胶带的表面覆盖着数百万个硅蘑菇状结构，肉眼无法观察到，模拟昆虫脚密集的微毛。德国基尔大学动物学会的科学家发现，昆虫脚上有细小的毛发，可以顺利爬墙。基于这一原理，他们开发了一种胶带。这种胶带是一种具有微毛发结构的硅胶，粘性非常强，足以让一名研究人员从天花板上悬挂下来。昆虫独特的攀爬能力的关键在于它们有成千上万的毛发结构，这些毛发结构的末端可以变平，从而使接触面积最大化。这项研究的负责人斯坦尼斯拉夫·戈尔布(Stanislav Gorb)解释说，这种超强胶带可以最大限度地与物体表面接触，由于各种接触点，它可以与任何表面实现完美接触。
戈德堡研究团队研发的胶带，在同一物质表面的粘性是普通胶带的两倍。同时，这种胶带也可以在水中使用，不会留下任何粘性残留物。这种生物启发的磁带也有许多潜在的商业应用，从爬壁搜索机器人到工业贴片机。目前，研究团队并没有停止探索，从大自然中寻找新的灵感。目前，研究小组正在调查其他生物结构表面特征，包括:甲虫身体覆盖物、蛇皮和防粘植物。
百年星舰计划
目前，美国五角大楼已将“百年星舰计划”提上日程，计划在百年内确保人类的实际星际旅行。现在它已经开始招募科幻作家、伦理学家和科学家参与百年星舰计划。
百年星舰计划需要发展新的空间科学技术，能够以超过光速的速度维持生命。如果未来外星人袭击地球，或者地球末日来临，人类可以乘坐星舰到其他星球避难。