2011年十大科技概念（一）

飛輪儲(chǔ)能利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種儲(chǔ)能方式。

如果要重組我們的電網(wǎng)以便吸收更多的可再生能源，那就必須找到更好的能量?jī)?chǔ)存方式。而一種已被談?wù)摿藬?shù)十年的解決方案如今正開始博取人們的眼球——飛輪儲(chǔ)能。

飛輪儲(chǔ)能器中沒有任何化學(xué)物質(zhì)，也沒有任何化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)是純粹的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。一套飛輪系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分：儲(chǔ)存能量用的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、支撐轉(zhuǎn)子的軸承系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)換能量和功率的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。與其他形式的儲(chǔ)能技術(shù)相比，飛輪儲(chǔ)能具有使用壽命長(zhǎng)、儲(chǔ)能密度高、不受充放電次數(shù)限制、安裝維護(hù)方便、環(huán)境危害小等優(yōu)點(diǎn)。

無(wú)線空白電視信號(hào)頻段空白電視信號(hào)頻段，是指各電視頻道之間無(wú)線傳輸節(jié)目的頻段。這些無(wú)線頻譜的設(shè)計(jì)初衷，是為了防止無(wú)線傳播的電視信號(hào)之間的干擾。

2008年，在美國(guó)無(wú)線頻譜拍賣結(jié)果公布不到一周的時(shí)間，互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎巨頭谷歌公司就向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)建議將閑置的電視頻段開放用于無(wú)線寬帶接入，以擴(kuò)大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

谷歌公司認(rèn)為，空白波段有多種商業(yè)模式可以應(yīng)用，例如構(gòu)建小型對(duì)等網(wǎng)絡(luò)或者建立全國(guó)范圍的選擇性無(wú)線載波。谷歌早已看到，大量的頻譜范圍沒有被利用或者利用不夠充分。與其他自然資源不同，這種頻譜不會(huì)被消耗，如果不充分利用將會(huì)是一種巨大的浪費(fèi)。更重要的是，空白電視信號(hào)頻段利用的是短波，在面對(duì)長(zhǎng)距離以及墻體、樹木等障礙物阻隔時(shí)，表現(xiàn)更出色。

水力壓裂法又稱水壓致裂法，是一種絕對(duì)地應(yīng)力測(cè)量方法。

或許所有的美國(guó)人都在受益于“水力壓裂法”，盡管半數(shù)以上的人可能沒有聽說(shuō)過(guò)這個(gè)名詞。美國(guó)各級(jí)政府、企業(yè)都對(duì)頁(yè)巖油產(chǎn)業(yè)寄予厚望，其頁(yè)巖油存量達(dá)萬(wàn)億桶。而正是憑借“水力壓裂法”，以前根本不可能實(shí)現(xiàn)的大量頁(yè)巖油正在被開采。

這種測(cè)量方法，在測(cè)量時(shí)首先取一段基巖裸露的鉆孔，用封隔器將上下兩端密封起來(lái)；然后注入液體，加壓直到孔壁破裂，隨之記錄壓力隨時(shí)間的變化，并用印模器或井下電視觀測(cè)破裂方位。根據(jù)記錄的破裂壓力、關(guān)泵壓力和破裂方位，利用相應(yīng)的公式算出原地應(yīng)力的大小和方向。

20世紀(jì)50年代科學(xué)家就在理論上對(duì)該方法進(jìn)行了論證，60年代加以完善，在分析了壓裂液滲入的影響后，開始進(jìn)行大量野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。由于水力壓裂法操作簡(jiǎn)便，且無(wú)須知道巖石的彈性參量，因而得到廣泛應(yīng)用。

醫(yī)用同位素匱乏同位素作為放射性元素，是核醫(yī)學(xué)顯像研究中應(yīng)用最廣泛的放射性元素，可檢測(cè)癌癥、心臟病以及其他多種疾病在患者體內(nèi)的擴(kuò)散程度。

全世界約1/3的醫(yī)學(xué)影像使用的“萬(wàn)能核素”——锝99m都由加拿大喬克里弗核反應(yīng)堆提供。锝99m由于能夠在人體內(nèi)迅速衰變，產(chǎn)生的輻射劑量很小而成為很多核醫(yī)學(xué)檢查的理想核素。如檢測(cè)心血管血流以及癌細(xì)胞在骨組織中的擴(kuò)散。

2009年，喬克里弗核反應(yīng)堆因重水泄漏需緊急關(guān)閉，加拿大政府于當(dāng)年6月宣布要停止喬克里弗核反應(yīng)堆的運(yùn)行，同時(shí)退出醫(yī)用同位素生產(chǎn)領(lǐng)域，而此時(shí)卻沒有另一座替代核反應(yīng)堆出現(xiàn)。加拿大政府只能對(duì)喬克里弗核反應(yīng)堆進(jìn)行維修，期望延長(zhǎng)其壽命。此時(shí)已有人擔(dān)心，加拿大最終關(guān)停這一核反應(yīng)堆、徹底退出醫(yī)用同位素生產(chǎn)領(lǐng)域后，可能導(dǎo)致全球性醫(yī)用同位素供應(yīng)短缺而引發(fā)醫(yī)療危機(jī)。

2010年，喬克里弗核反應(yīng)堆經(jīng)過(guò)15個(gè)月的停堆維修后，重新啟動(dòng)。這使嚴(yán)重依賴核醫(yī)學(xué)的機(jī)構(gòu)得以舒一口氣。然而，核醫(yī)學(xué)界已發(fā)出警告，喬克里弗反應(yīng)堆將于2016年徹底關(guān)閉，而目前尚無(wú)替代方案。

復(fù)合事件處理可看作一種處理串流的數(shù)據(jù)庫(kù)處理。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中處理的資料是有許多行的數(shù)據(jù)表，復(fù)合事件處理將事件串流當(dāng)作數(shù)據(jù)表來(lái)處理，事件類型里的屬性相當(dāng)于數(shù)據(jù)表的字段。

以高吞吐量、高利用性、低延遲度為目標(biāo)的復(fù)合事件處理，不僅能夠處理單一的事件，也能處理由多個(gè)事件組成的復(fù)合事件。相比較以往的簡(jiǎn)單事件，復(fù)合事件處理監(jiān)測(cè)、分析事件流，當(dāng)特定事件發(fā)生時(shí)才去觸發(fā)某些動(dòng)作。

“復(fù)合事件”在理論的架構(gòu)中，使用模式比對(duì)、事件的相互關(guān)系和事件間的聚合關(guān)系，目的是從事件云中找出有意義的事件，以便更加彈性地使用事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，并使企業(yè)或政府快速開發(fā)出較復(fù)雜的架構(gòu)。該方式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是模式比對(duì)的能力——找出事件中各集合的活動(dòng)、歷史事件中的因果關(guān)系、邏輯運(yùn)算等等，觸發(fā)新的事件反應(yīng)，讓企業(yè)或政府能夠達(dá)到實(shí)時(shí)決策。而這些對(duì)比查詢過(guò)程，都在內(nèi)存中進(jìn)行，不須經(jīng)由儲(chǔ)存裝置。