互聯(lián)網(wǎng)金融、微信、打車軟件……一個個熱詞串聯(lián)起來就是2013的科技印象，但記者在即將逝去的年末想要和您分享的，遠(yuǎn)不止于這些。下面的這些技術(shù)并不會隨著掛歷的下崗而消失，相反，它們對您生活的影響將愈來愈甚。

 

　　48幀技術(shù)

 

　　2月22日，大片《霍比特人：意外之旅》國內(nèi)上映。與魔戒不同的是，《霍比特人》從拍攝、剪輯、后期處理到放映，三部曲全面采用了48幀技術(shù)。

 

　　因?yàn)閭鹘y(tǒng)的24幀就是1秒有24個畫面， 48幀技術(shù)就是1秒有48個畫面。同樣是拍攝下雨，你在24幀的電影中看到的是雨滴，但在48幀版本看到的可能就是雨點(diǎn)；同樣是拍攝打戲，在24幀版本看到的武打動作有拖尾，48幀即十分清晰，畫面的流暢度和清晰度大幅提升。在3D狀態(tài)下看，24幀率帶來的頻閃(動態(tài)模糊)非常明顯。因此，48幀版本通常制作于3D基礎(chǔ)之上。

 

　　以電影協(xié)會資深的元老們?yōu)榇恚€有不少不太懂技術(shù)的觀眾，紛紛表示對48幀技術(shù)不看好。

 

　　智慧城市

 

　　智慧城市是在新一代信息技術(shù)和知識經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的背景下，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)組合為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)高度集成、信息資源綜合應(yīng)用為主要特征，以智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧生活等為重要內(nèi)容，致力于解決城市社會中人、政府、經(jīng)濟(jì)、文化、移動性、環(huán)境等關(guān)鍵問題的城市發(fā)展新模式。

 

　　智能系統(tǒng)在智慧城市中發(fā)揮著重要的技術(shù)支持作用，從信息的獲取、處理、決策到控制等各方面，無處不蘊(yùn)含著智能系統(tǒng)的概念。

 

　　智能監(jiān)控、智能機(jī)器人、智能交通、智能電網(wǎng)、智能樓宇等多方面、多功能、多層次的智能系統(tǒng)的交織構(gòu)成了最終的智慧城市。

 

　　穿戴式技術(shù)

 

　　近年來，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和高性能低功耗處理芯片的推出等，部分穿戴式設(shè)備已經(jīng)從概念化走向商用化，關(guān)于穿戴式設(shè)備的報道不斷傳出，谷歌、蘋果、微軟、索尼、奧林巴斯等諸多科技公司也都開始在這個全新領(lǐng)域的深入探索。移動互聯(lián)網(wǎng)來勢洶涌，改變了整個科技產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)業(yè)環(huán)境，第三方硬件設(shè)備+智能終端App+云服務(wù)，創(chuàng)造出一些全新商業(yè)模式，讓市場逐漸刮起一波可穿戴式設(shè)備潮。

 

　　有市場機(jī)構(gòu)預(yù)測，2017年，可穿戴式無線設(shè)備市場將由2011年的2077萬臺增長到1.695億臺。谷歌眼鏡是目前穿戴式設(shè)備最被廣為討論的例子。

 

　　超材料

 

　　超材料到底是什么？我們從其特征就能做出判斷：

 

　　具有新奇人工結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料；具有常規(guī)（或傳統(tǒng)）材料不具備的超常物理性質(zhì)；超常物理性質(zhì)主要由新奇的人工結(jié)構(gòu)決定；新奇的人工結(jié)構(gòu)包括單元結(jié)構(gòu)（人工原子和人工分子）和單元結(jié)構(gòu)集合而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)兩個層次。

 

　　隱身衣是近年來出鏡率最高的超材料應(yīng)用，電磁超材料是迄今為止超材料技術(shù)研究最為集中的方向，典型的超材料還包括左手材料、光子晶體和非正定介質(zhì)等，聽起來都非常“科幻”。我國政府對超材料技術(shù)予以了高度關(guān)注，分別在863計(jì)劃、973計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等科技計(jì)劃中予以立項(xiàng)支持。

 

　　在電磁黑洞、超材料隱身技術(shù)介質(zhì)基超材料，以及聲波負(fù)折射等基礎(chǔ)研究方面，已取得原創(chuàng)性成果。

 

　　抬頭顯示系統(tǒng)

 

　　如果您的朋友里有換新車的，也許您會看到在他的風(fēng)擋玻璃上有車速、方向等信息顯示，這種很炫的功能叫做抬頭顯示（HUD系統(tǒng)），可將有關(guān)信息顯示在前風(fēng)擋玻璃的駕駛員平視范圍上，且顯示位置、顯示亮度可調(diào)，這樣可以避免低頭看儀表，從而縮短眼球?qū)η胺降囊曈X盲區(qū)時間，對減少因低頭走神引起的交通事故有著重要的價值。從視覺效果上，HUD酷似透明顯示技術(shù)，但與其又有本質(zhì)的區(qū)別。

 

　　HUD可以說是投影顯示技術(shù)的一個變相應(yīng)用。而且，汽車并不是這種技術(shù)的最初受益者，飛機(jī)才是。

 

　　鹽堿地原土改良

 

　　在鹽堿地上種東西并不難，挖坑、換土，短期內(nèi)肯定能種活。但那不叫治理，真正的難在低成本和成活率。治理鹽堿地有三個原則，一不能破壞生態(tài)環(huán)境，二要低成本，三要實(shí)現(xiàn)本地土壤改良的穩(wěn)定和可持續(xù)性。

 

　　鹽堿地原土改良技術(shù)形成了一套采用現(xiàn)代節(jié)水灌溉工程改良、化學(xué)改良及生物改良相結(jié)合的集成鹽堿地綠化技術(shù)模式，并逐步實(shí)現(xiàn)了三個技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：原土土壤改良、二級排鹽系統(tǒng)和節(jié)水滴灌洗鹽。

 

　　對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)乃至國土治理，找到合適的鹽堿地處理技術(shù)，其迫切意義不言自明。

 

　　氫能燃料電池

 

　　氫能燃料電池技術(shù)一直被認(rèn)為是利用氫能，解決未來人類能源危機(jī)的途徑之一，甚至被某些專家視為終極方案，是氫能經(jīng)濟(jì)中的核心技術(shù)。

 

　　按照燃料種類可分為氫氣和重整氫燃料電池。通常情況下，按照燃料電池內(nèi)部電解質(zhì)的種類進(jìn)行劃分，可分為磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池(AFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。因電解質(zhì)非固態(tài)且具腐蝕性，AFC、PAFC、MCFC的市場接受度較差。目前，PEMFC和SOFC最為市場接受。

 

　　在氫能燃料電池領(lǐng)域，美國、日本處于世界領(lǐng)先地位，德國次之。加拿大、英國、韓國、中國等處于第二集團(tuán)，是氫能經(jīng)濟(jì)的有力挑戰(zhàn)者和追隨者。

 

　　關(guān)鍵技術(shù)、示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化差距導(dǎo)致我國氫能燃料電池技術(shù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

 

　　大數(shù)據(jù)技術(shù)

 

　　隨著各類數(shù)字化文化資源信息的不斷產(chǎn)生，各類數(shù)字化文化資源庫的不斷建立與完善，在客觀上為我們建立了一個龐大的、具有大數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)庫和資源庫。這為我們進(jìn)一步利用大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)的信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對這些文化資源信息的整合、梳理、分析、凝練，提供了前所未有的基礎(chǔ)和條件。

 

　　其中，基于數(shù)字化的歷史文化資源大數(shù)據(jù)是有計(jì)劃地對各類歷史文化資源數(shù)字化所形成的大數(shù)據(jù)信息。

 

　　大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在歷史文化分析研究的成果，對于我們進(jìn)一步加深對中華民族文明發(fā)展的歷史，認(rèn)知、辨識中華文化“基因”、延續(xù)文脈，明確我國文化建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)、傳承和對外傳播的重點(diǎn)內(nèi)容，制定國家文化發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。

 

　　對這類數(shù)據(jù)的有效管理和充分挖掘、利用，或許是大數(shù)據(jù)及其分析技術(shù)最為重要的應(yīng)用角度和需求。

 

　　3D打印

 

　　3D打印其實(shí)是一個通俗、形象的概念，在學(xué)術(shù)界一般被稱為増材制造、堆積制造、增量制造或快速原型制造?，F(xiàn)在，這一技術(shù)是指基于離散材料逐層堆積的成形原理，依據(jù)產(chǎn)品三維CAD模型，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將特制材料逐層堆積固化，制造出實(shí)體產(chǎn)品的數(shù)字化制造技術(shù)。

 

　　我國自上世紀(jì)90年代初，便在國家自然科學(xué)基金委和國家科技部的支持下開始研究該項(xiàng)技術(shù)，相比較其他制造領(lǐng)域，我國3D打印技術(shù)與國外基本上同步啟動、同步發(fā)展。

 

　　未來5年，我國可重點(diǎn)圍繞高端工業(yè)產(chǎn)品和大眾個性化消費(fèi)產(chǎn)品兩大類對象，加強(qiáng)3D打印有關(guān)的基礎(chǔ)理論與成形微觀機(jī)理、設(shè)計(jì)方法、關(guān)鍵工藝技術(shù)研究、高性能高精度高效率工藝裝備研制，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定。

 

　　這是一項(xiàng)融合了計(jì)算機(jī)軟件、材料、機(jī)械、控制、網(wǎng)絡(luò)信息等多學(xué)科知識的綜合性系統(tǒng)性的技術(shù)。

 

　　垃圾無氧還原裂解轉(zhuǎn)化

 

　　如何做到把垃圾變成能源？城市生活垃圾無氧還原裂解轉(zhuǎn)化技術(shù)，即通過對有機(jī)物適度加熱，使組成有機(jī)物的大分子鏈段在一定壓力、溫度、時間及添加劑作用條件下發(fā)生斷裂而轉(zhuǎn)化成可再利用的可燃?xì)狻⒘鸦?、固體炭等“三態(tài)” 初級能源物質(zhì)。

 

　　這就如同成千上萬年前的生物質(zhì)，經(jīng)過長期地下裂變而形成地球上的煤、石油、天然氣。該技術(shù)的基本研究思路是讓生活垃圾找到“回去”的路。即任何有機(jī)垃圾物質(zhì)，無論是“葷”的、“素”的還是“人造”的，已沒有使用價值，不過，它們都是由基本有機(jī)分子合成而來，只是其各自的合成條件和環(huán)境不盡相同。按照有機(jī)物質(zhì)基本合成反應(yīng)規(guī)律，都應(yīng)存在合成反應(yīng)的逆條件。如能有效地找到該類逆條件，有機(jī)物的大分子都應(yīng)該能被降解。

 

　　找到逆條件并建立逆向工程體系，是實(shí)現(xiàn)將有機(jī)垃圾物質(zhì)送“回家”的關(guān)鍵。

 

　　海底油氣管道缺陷內(nèi)檢測

 

　　輸油輸氣管道堪稱經(jīng)濟(jì)“命脈”，其安全性直接決定著能源生產(chǎn)效率，更關(guān)乎環(huán)境保護(hù)等社會影響。深埋于地下，缺陷檢測要不耽誤生產(chǎn)，工程造價昂貴……這些“命脈”尤其是海底輸油輸氣管道缺陷的在線檢測，是公認(rèn)的世界難題。

 

　　清華大學(xué)油田電氣工程研究中心自主研發(fā)出“海底油氣管道缺陷內(nèi)檢測器”，其實(shí)就是一個檢測機(jī)器醫(yī)生。在檢測一條管道線路時，從入口將這個“機(jī)器醫(yī)生”塞入，然后它會隨著油氣輸送的推力自動前行，不論幾十公里還是幾百公里，研究人員只要在出口等著它出來，然后通過調(diào)取存儲于內(nèi)部的數(shù)據(jù)，就可以獲得一份自動生成的檢測報告。

 

　　在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，穿行于血管內(nèi)的膠囊機(jī)器人還只是實(shí)驗(yàn)室里的話題，但在油氣“血脈”中，這一想法早已得到實(shí)現(xiàn)。

 

　　水泥乳化瀝青砂漿

 

　　高速列車的振動沖擊能量是如何被吸收掉的？鐵軌下究竟布置著怎樣的結(jié)構(gòu)？以CRTS Ⅱ型板式無砟軌道為例，軌道板每塊長6.45米、寬2.55米、厚0.2米，被固定在混凝土基座上。

 

　　但是，這還不夠。施工人員會在軌道板和底座中間灌注一種叫做“水泥乳化瀝青砂漿”的物質(zhì)。水泥乳化瀝青砂漿是板式無砟軌道結(jié)構(gòu)彈性調(diào)整層的關(guān)鍵組成部分。它由乳化瀝青、水泥、混合材、細(xì)骨料、水、鋁粉及其他添加劑等原材料，經(jīng)特殊工藝攪拌而成。砂漿凝固后不僅將二者緊密的連接在一起，也充當(dāng)著彈性墊層的角色。

 

　　“剛?cè)岵?jì)，以柔為主”是其力學(xué)特點(diǎn)。因?yàn)檫@種砂漿的流動度好、可工作時間長，有早期有膨脹、后期收縮小等特點(diǎn)，硬化成型后的水泥乳化瀝青砂漿可起到穩(wěn)定軌道幾何精度和吸收振動沖擊能量的雙重作用。

 

　　經(jīng)過近幾年的不斷創(chuàng)新，我國生產(chǎn)的乳化瀝青打破了國外對高速鐵路乳化瀝青砂漿關(guān)鍵技術(shù)的壟斷。

 

　　農(nóng)產(chǎn)品無損快速檢測

 

　　農(nóng)產(chǎn)品安全無損快速檢測技術(shù)也叫非破壞檢測和非接觸檢測。不同的物質(zhì)成分具有不同的光譜特征波長，特征波長處的反射光譜強(qiáng)度能反映物質(zhì)成分的含量，一般用可見光/近紅外光源照射被檢測物質(zhì)后，再通過光譜解析建立的數(shù)學(xué)預(yù)測模型就可自動算出結(jié)果。

 

　　手持儀器對一塊牛肉進(jìn)行簡單地照射后，分析儀就得出了數(shù)據(jù)。新鮮度、細(xì)菌總數(shù)、含水量、pH值、色澤，以及其他品質(zhì)安全指標(biāo)等。這樣，無論這塊牛肉是過期的、被污染的、注水的還是不符合食用標(biāo)準(zhǔn)的，都能被檢測出來。

 

　　農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量安全檢測，既保障著百姓日常飲食健康，也影響著農(nóng)畜產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易。

 

　　量子通信

 

　　在量子的世界中，對于一個微觀的粒子，測量過程本身將不可避免的給我們要測量的物體造成一個顯著的擾動，而且即使在原則上，我們也完全沒辦法把這一擾動減小到零；另一方面，觀測行為本身又會破壞粒子原來的狀態(tài)，讓你永遠(yuǎn)不可能知道粒子本來的狀態(tài)是什么。這就是量子不可克隆原理：你不能夠復(fù)制一個未知的量子態(tài)，而不改變量子態(tài)本身。量子不可克隆原理是量子加密的基礎(chǔ)。如果我們把想要保密傳輸?shù)男畔?，加載到一個個不可能被準(zhǔn)確觀測和復(fù)制的量子態(tài)上，而任何的竊聽行為都會改變原本傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，那么最后我們?nèi)∫徊糠謹(jǐn)?shù)據(jù)出來，檢查原本傳輸?shù)男畔⑹欠癖黄茐?，就能夠檢測到竊聽者是否存在。

 

　　整個量子通信中，具有短期內(nèi)真實(shí)的應(yīng)用潛能的就是量子保密通信，其中最有用的部分就是量子密鑰分發(fā)。

 

　　量子密鑰分發(fā)的實(shí)際產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用應(yīng)該著眼于未來并注重定位，重點(diǎn)發(fā)展局域性的重點(diǎn)需求網(wǎng)絡(luò)，而不是強(qiáng)調(diào)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)一樣的廣泛性和高功能效率。