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移除书签第二章 科技新潮
太阳能热电站
太阳的作用，人们早已经是耳熟能详了。这颗不断散发热量的恒星为人类创造了很多经济价值。例如太阳能热电站，就是人类利用太阳能创造价值的一个典型例子。
太阳能热电站的能量转换过程是这样的：利用集热器（聚光镜）和吸热器（锅炉）把分散的太阳辐射能汇聚成集中的热能，再由热蒸汽推动汽轮发电机组进行发电。它与一般火力发电厂的主要区别就在于：其动力来源不是煤或燃油，而是太阳的辐射能。
太阳能热电站内还设有蓄热器。高压热蒸汽在推动汽轮机转动的同时，还通过专用的管道将一部分热能储存在蓄热器内。阴天、雨雪天及夜间没有阳光，便由蓄热器来提供热能，从而保证太阳能热电站能够连续发电。
太阳能热电站多采用塔式，就是在地面上设置许多面聚光镜，从不同角度和不同方向把太阳光收集起来，集中反射到一座高塔顶部的专用锅炉上，使锅炉内的水受热而变为高压蒸汽，由蒸汽驱动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。
世界上第一座太阳能热电站。是法国的奥德约太阳能热电站。虽然这座太阳能热电站的发电能力当初只有64千瓦，但它却开创了太阳能热发电的先河，是太阳能热发电史上的里程碑。
1981年，法国、联邦德国和意大利，联合在意大利的西西里岛上建造了世界上第一座并网运行的塔式太阳能热电站。它发电能力为1000千瓦，所用锅炉的热功率为4800千瓦。它采用182面聚光镜，其中镜面面积为50平方米的有70面，镜面面积为23平方米的有112面。镜场总面积达6000多平方米。每面聚光镜都由两台电动机带动，可绕垂直轴旋转，使镜面能够跟踪太阳而转动。电动机分别由各面聚光镜所带的微处理机进行控制，而每台微处理机都直接同中央控制系统相联。锅炉内的蒸汽温度可达512℃。蓄热器内采用由KNO3、NaNO2和NaNO3组成的熔盐，其温度可达430℃，能够储蓄热能60千瓦/小时。如果天空中云彩遮挡了阳光，那么每个蓄热器所储蓄的热能还足以使热电站维持运行30分钟。
1982年，美国建成了一座大型塔式太阳能热电站。这座电站采用1818面聚光镜，塔高80米，其发电能力为1万千瓦。它用太阳能来加热油，再用高温油将水变成蒸汽，利用蒸汽来推动汽轮发电机发电。21世纪美国太阳能热电站的总装机容量达到4000万千瓦。
最近，国外还研制成一种用炭黑来捕捉太阳能以驱动发电机发电的装置。它是通过一个聚光器把太阳光聚集起来，照射在一个装有碳微粒悬浮体的加热室内。碳微粒因为温度上升而气化。碳微粒吸收的热量可用来加热周围的空气，使其达到相当于喷气发动机的温度和压力。于是，被加热的空气可用来驱动汽轮机转动，并带动发电机发电。这种热电站每小时约消耗炭黑30千克，可产生供1万人口的城镇所需的电力。
俄罗斯想在中亚地区建造当前世界上最大的太阳能热电站，它发电能力可达30万千瓦。在这里建造大型太阳能热电站的有利条件是日照时间特别长，每年可达3000多小时。这座太阳能热电站将装设几排能跟随太阳转动的巨大反光镜，把太阳光聚集起来以后再照射在90米高的塔顶锅炉上，将水加热而变成200～300℃的蒸汽，再推动汽轮发电机发电。它同样也是将一部分热蒸汽送入蓄热器内，以备在夜间及阴雨天供电站发电。
太阳能热电站虽然优点众多，但也有缺点：一、占用地方大。据计算，一座发电能力为1000千瓦的太阳能热电站，需占地110米×110米；一座1万千瓦的太阳能热电站，需占地350米×350米；一座10万千瓦的太阳能热电站，需占地950米×950米。二、发电能力受天气和太阳出没的影响较大。虽然安置了蓄热器，但根本性问题还是不能彻底解决。
人们通过运用自己神奇的智慧一定会将太阳能热电站改善好的，它会不断为人类带来便利。
太阳能气流电站
当前人们利用太阳能发电最为奇特的要算太阳能气流电站了。
太阳能电站既不烧煤，也不用油，只是装有一个大烟囱，但这个烟囱并不是用来排烟的，而是用来抽吸空气，因此称它为太阳能气流电站则更显得确切一些。
1978年1月，联邦德国的史兰赫，博士在论文中最早提出了建造太阳能气流电站的设想。当时不少人认为这是一个不切实际的空想，但史兰赫博士的信心十足。后来，他得到了联邦政府的支持和帮助，这才使他的设想变成了现实。
80年代初，一个造型奇特的太阳能气流电站终于建造起来了，并且经试验获得成功。它为利用太阳能发电开辟了一条新的途径。
矗立在太阳能气流电站中央的大“烟囱”，是用波纹薄钢板卷制而成的，其直径达10.3米，高200米，重约200吨。在“烟囱”周围是巨大的环形曲面半透明塑料大棚。大棚的中央部分高8米，边缘高2米，周长252米，这个庞然大物是在金属骨架上安装塑料板而建成的。气轮发电机安装在“烟囱”的底部。
大棚内的空气经过太阳曝晒以后，温度比棚外高出20℃左右。因为空气具有热升冷降的特点，又加上“烟囱”具有向外排风的作用，这样使得热空气通过“烟囱”之后快速排出，驱使安设在“烟囱”底部的气轮发电机发电。
德国这座太阳能气流电站白天可发电100兆瓦，夜间虽然没有阳光，但棚内空气的温度却是出奇地高，还可以发电40千瓦。其发电成本与核电差不多。
目前广泛使用的塑料薄膜，其使用寿命一般为5～7年。随着科学技术的发展，预计今后的塑料薄膜有可能延长到20年左右。这样，就可使太阳能气流电站的建造成本显著降低。
这座太阳能气流电站的建成并试验成功，令史兰赫博士十分振奋，激动异常，紧接着他又提出了建造规模更大的太阳能气流电站的新方案。根据这个新方案，新的太阳能气流电站将要建造在阳光充足而地面开阔的沙漠地带，其发电能力预计可达1000兆瓦。这样，电站的“烟囱”就需要高达1000米以上，而塑料大棚的直径则需要有10千米左右。专家预算，仅大棚覆盖物的成本就多达200万美元。
太阳光透过半透明的塑料大棚，需要将棚内的空气加热到20～50℃，并使热空气以20～60米/秒的速度从“烟囱”里排出，这样才能使安设在“烟囱”底部的气轮发电机发电。
专家们指出，太阳能气流电站的建成和推广，不仅为进一步开发利用太阳能开辟了新的途径，同时也为改造和利用沙漠地带创造了良好的条件。
太阳能气流除了满足发电的需要以外，这种塑料大棚还可以同时应用于其他方面。塑料大棚内的空间相当大，其温度又较高，可用作暖房，用以种植蔬菜、瓜果和栽培早熟的农作物等。太阳能气流站普及后，将会给人类带来更多的便利，从而使人们的生活更加丰富。
太阳池发电
利用水池汇集太阳能进行发电就是太阳池发电。太阳池就是利用水池中的水吸收阳光，将太阳能收集并贮存起来。这种太阳能集热方法，与太阳能热水器的原理相似。不同的是太阳池本身就能够充当贮存热能的蓄热槽，但用太阳能热水器来贮存大量的热能，则需要另外设置蓄热槽。
阳光照射进水池时池水就会变热，并引起水的对流，即热水上升而冷水下沉。在温度较高的水不断地从池塘底部升到池面的过程中，便通过蒸发和反射而将热能释放到空气中，这样就使得池中的水温大体上保持不变。不管天气多么热，也不管经过多么长的时间，水温总是比周围气温低。为了提高池中的水温，人们想了很多办法，其中最成功的办法应该是利用盐水蓄热的办法。
一种自然现象的启示，使人们想出这种利用盐水蓄热来提高水温的办法。那是在1902年，科学家们在考察罗马尼亚的一个浅水湖的时候无意中发现，越是靠近湖底其水温就越高，哪怕是在夏末秋初的时候，湖底的水温有时也高达70℃。后来在其他一些湖泊中人们也看到了类似的现象。人们都在疑惑：为什么会出现这种现象呢？原来，湖底水温之所以较高，是因为湖水中含有盐分，而且是越靠近湖底处的水所含盐分的浓度就越大。
一般而言，湖底处的热水本应该往上升（由于热水比冷水的密度水）而形成上下对流。但是，正由于湖水中含有盐分，当它所含盐分的浓度较大时，水的密度也较大，所以湖底含盐浓度较大的热水自然就极难上升，这样一来就打乱了水的“热升冷降”的循环过程。当湖水无法形成对流时，热量便在湖底处蓄积起来，越积越多，而湖面上重量较轻的一层水，就像同“锅盖”那样，将池底的热能严严实实地封住。就这样，湖底的水温就越来越高，可用来发电。
20世纪50年代，以色列科学家最早提出建造一座太阳池电站。70年代初终于在以色列的特尔阿比卜市郊建成。这座电站的水池面积为1250平方米，最大发电能力为6千瓦。
在70年代末，以色列又在死海西南岸附近建成了一个面积达7000平方米的水池，并进行了发电实验，其输出功率达35千瓦，最高可达150千瓦。电站池底的水温最高可达80℃。
以色列后来又在死海北岸附近的沙漠中建造了一座大型太阳池电站。这座电站拥有两个太阳池：其中一个是由人工挖成的，池面积约200平方米；另一个是利用天然洼地建成的，面积达21.5万平方米。两个太阳池的水深均为4米。为了防止池水渗入池底沙中，在池底铺了一层聚乙烯薄膜。太阳池中的水分为3层：最底层是薄热层，里面注入的是含盐浓度为27.5%的死海海水（一般海水的平均含盐浓度只有3.5%）。这种高浓度的盐水吸收阳光热能后蓄存起来，其水温有时可达90℃以上。中间层是被称做“心脏部位”的盐水层，它是由很多不同浓度的盐水一层层地依次重叠在一起而构成的，越是往上其盐分浓度就越低，密度也越小。这一层盐水的主要作用在于防止上下对流，同时吸收来自蓄热层的红外线。最上面一层为覆盖层，它由淡水（从地下抽上来的）组成，其作用是防止在刮风、下雨或起浪的情况下盐水层（中间层）遭到破坏；它同时又像一个巨大的“罩子”，用来阻止热量的散失。对于这种大面积的太阳池，为了确保水面不起浪，以色列人还在水面上设置了一层用塑料制成的“防浪网”。
目前太阳池电站所要做的是如何将盐水池的热能转换成电能？
发电所用的热能来自盐水池的蓄热层（下层）的热水。当这种热水的温度达到一定数值后，用水泵将它抽出池外，再送进蒸发器的螺旋管里，利用热水的热能将环绕蒸发器的低沸点有机液体（如沸点只有40℃左右的氟利昂）加热，使其气化，再利用这种气体驱动气轮机转动，带动发电机发电。
从气轮机出来的氟利昂气体，通过冷凝器之后就变成了液体，然后再被送回蒸发器。至于通过蒸发器而被降温以后的热水，则通过专门的管道被送回蓄热层的底部。
以色列建造的死海太阳池电站，一直能够正常工作，并创造了发电能力高达2500千瓦的好成绩，这也为它实施宏伟的“地中海-死海发电计划”创造了有利条件。死海的水位比地中海的水面低400米左右，如果从地中海挖一条通向死海的水渠，那么地中海的海水就会流入死海。而地中海海水的盐分浓度约为3.5%，比死海海水的盐分浓度低得多。这样，在通过适当调节之后，就可形成太阳池发电所需要的不同浓度的盐水层。这样一来，就把整个死海都变成了用来发电的“大太阳池”，估计其发电能力可高达150万千瓦。以色列计划21世纪的最初几年，使太阳池发电能力达到200万千瓦。
太阳池发电有许多突出优点，比如说成本低，贮存热量多，能持续发电等。
专家们认为，太阳池发电是所有太阳能应用技术中最为廉价和便于推广的一种技术。它除了发电，还可以供应热水和取暖。
太阳池发电也还有许多弊端，但我们坚信再不久的将来它会更加完善，真正为人们带来便利。
海水温差发电
海洋是地球上储存太阳能最大的热库。太阳辐射到地球表面的大部分热能，都被海水吸收，但是表层海水吸收阳光温度高，深层海水不见天日而温度低。这样，海洋中就存在着温度的差异，有时相差20℃左右。利用这种温差可将海洋热能转换成电能加以利用，这种发电方式叫海水温差发电。
法国物理学家古劳德在古巴一处海域从事海水温差发电的研究，并为之做了很多实验。在多次失败之后，最后他终于用海洋温差发出了功率为22千瓦的电。这是一个科学的突破。对于这一突破，很多科学家都表现得异常兴奋，他们坚定了从事这一研究的信心。用海洋表面的温水、深层的冷水和先进的技术，人类一定能得到大量的电能。
怎样用海水温差来发电呢？
在美国凯路亚科纳实验电路里，用13根白色塑料管道，把吸收了太阳热能的上层海水，注入一个压力很低的容器里。温海水在这里立刻就沸腾起来，产生许多蒸气。用这些蒸气去推动汽轮发电机，就能够发出电来。
用过的蒸气被送入管道，利用从800米深处抽上来的冷海水使它冷却，凝固成淡化水。
用这种方法发电的优点是：不受多变的潮汐和海浪的影响，不消耗任何燃料，也不会污染环境，不但可以发电，而且每天还能够得到大量味道甜美的淡化海水。
另一种利用海水温差发电的办法，是利用被太阳晒热的温海水，使被加压的一种液体氨变成蒸气，用这种蒸气去推动汽轮发电机发电。然后再用深海的冷水使氨蒸气冷却，变成液体循环使用。
海水温差大的地方进行海水温差发电的最佳之地就是热带海洋。热带地区阳光强烈，海水里储存的太阳能最多，上下层海水温差也最大。我国西沙群岛海域，在5月份测得表层海水水温有30℃，但1000米深处的冷海水只有5℃。这里的海水温差大，很适合发电。我国位于东半球，海洋温差条件很好，特别是台湾附近的海水温差较大，是建造海水温差发电站的好地方。
利用海水温差发电的前景宽阔。可是，还有许多技术难关需要突破，才能降低成本，建立实用性的大型发电站。
海洋是世界上最大的太阳能收集器，6000万平方千米的热带海洋一天吸收的太阳能，就相当于2500亿桶石油燃烧时释放出的热量。海洋每年吸收的太阳能相当于37万亿千瓦时，约为人类目前用电量的4000倍。如此诱人的能量，去开发这一领域是人类责无旁贷的大事。
海洋潮汐发电
潮汐发电的原理和通常的水力发电相似，是在海湾或有潮汐的河口上建筑一座拦水堤坝，将入海河口或海湾隔开，建造一个天然水库，并在堤坝中或坝旁安装水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电。
潮汐能无止无息，开发潜力非常大。潮汐发电的主要优点是：①潮汐电站的水库都是利用河口或海湾建成的，不占用耕地，也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大量的良田；②不受洪水和枯水季节的影响，也不像火电站那样污染环境，是一种既不受气候条件影响而又十分干净的发电站；③潮汐电站的堤坝较低，容易建造，投资也很少。
海洋潮汐是怎样发电的呢？
海洋潮汐是因为月球和太阳引潮力的作用而引起的海水周期性涨落现象。人们通常把海水在白天的涨落叫做“潮”，把海水在夜间的涨落叫做“汐”，合起来称为“潮汐”。潮汐时时发生，无止无息。月球虽然比太阳小得多，但它离地球比太阳近得多，月球对地球上海水的引潮力大约是太阳的2.17倍。
海洋的潮汐中蕴藏的巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水带有非常庞大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能。在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，大量的势能又转化为动能。海水在潮涨潮落运动中所包含的大量动能和势能，称为潮汐能。
海洋的潮汐能非常大。在我国浙江省萧山县新湾海塘上，有两块钢筋混凝土块，每块的重量有12吨左右，在1968年的一次潮头过后发现，这两块巨大的钢筋混凝土块竟被海潮推移了30多米的距离，可见海潮的力量之大！
潮汐涨落而形成的水位差，也就是相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差，称为潮位差或潮差。一般，海洋中的潮差比较小，一般只有几十厘米，多者也只有1米左右。而在喇叭状海岸或河口的地区，潮差就很大。例如，加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、印度和孟加拉国的恒河口等，都是世界上潮差很大的地区。其中芬迪弯的潮差最高，达18米，是世界上潮差最大的地区。
海洋潮汐能的大小随潮差而变，潮差越大那么潮汐能也越大。比如，在1平方千米的海面上，潮差5米时，其潮汐能的最大发电能力约为5500千瓦；而潮差为10米时，其潮汐能的最大发电能力可达22000千瓦。科学家们预算，全世界海洋蕴藏的潮汐能大概有27亿千瓦，其每年的发电量可达33480万亿度。所以巨大的海洋潮汐有“蓝色的煤海”之称。
我国的海岸线长达2万千米，潮汐能的蕴藏至少有2亿千瓦，约占世纪潮汐能总蕴藏量的8%。其中，渤海3000万千瓦，黄海5500万千瓦，东海7400万千瓦，南海4000万千瓦。钱塘江的潮汐能大约700万千瓦。
建国以后，在我国的广东、上海、福建、浙江、山东和江苏等地先后建成了数十座小型潮汐发电站。1980年我国建成的浙江温岭县江厦潮汐电站，其装机总容量为3000千瓦，有几台500～700千瓦的机组已相继正式并网发电。这座潮汐电站的规模仅次于法国的朗斯潮汐电站，居世界第二位。
人类越来越重视对天然资源的开发和利用，其中海洋潮汐发电的开发前影很大，如能让人类全面利用，那会给人类带来更多的便利。
海浪发电
一提到大海，人们立刻就会想到汹涌澎湃、波涛起伏，确实大海从来就不曾平静过，无风时微波荡漾，有风时巨浪翻滚，这正是海洋的“习性”。那奔腾咆哮的海浪猛烈拍打着岸边的岩石，发出响雷般的轰鸣声，激溅起高高的浪花，这正是海浪在显示它那无穷的力量。尽管海浪的高度一般超不过20米，可是当它冲击海岸时，却能激起高达六七十米的浪花。这浪花犹如利剑，它曾将斯里兰卡海岸上一座屹立在60米高处的灯塔一举击碎。
海浪称得上是一位“大力士”，它创造的记录令人叹为观止：拍打岸边的激浪曾把法国契波格海港的3吨半重物抛过60米的高墙；在苏格兰的威克地方，巨大的海浪将1350吨的庞然大物移动了10米；在荷兰的阿姆斯特丹，一块20吨重的海中混凝土被海浪举起了7米多高，然后又抛到距海面1.5米的防波堤上；1952年，一艘美国轮船在意大利西部的海面上被海浪劈为了两半，残船被冲得无影无踪。
据测试，海浪对海岸的冲击力可达每平方米20～30吨，在特殊情况下甚至达到60吨。科学家们决定利用海浪能发电，为人类造福。
我国的黄海和东海的年平均波高为1.5米，南海的年平均波高为1米，年平均波周期为6秒左右。专家预算，我国领海的海浪能总量达1.7亿千瓦；全世界的海浪能总量高达25亿千瓦，如此能量，令人惊叹不已。
1964年，日本造出了世界上第一个海浪发电装置——航标灯。虽然这台发电机的发电能力只有60瓦，只够一盏航标灯使用，但它却开创了人类利用海浪来发电的新纪元。
利用海浪发电，不仅不消耗任何燃料和资源，也不产生任何污染，是一种“干净”的发电技术。还有它不占用任何土地，只要是有海浪的地方就能发电。对于那些无法架设电线的沿海小岛，海浪发电是最适用不过的。
目前，利用海浪发电的方法主要有三种：一、利用海浪的上下运动所产生的空气流或水流，使气（水）轮机转动，以带动发电机发电；二、利用海浪装置的前后摆动或转动以产生空气流或水流，使气（水）轮机转动，带动发电机发电；三、将低大波浪变为小体积的高压水，然后再把高压水引入某一高位水池积蓄起来，使其产生高压水头，以冲动水轮发电机组进行发电。
浮标式波浪发电装置就是利用海浪的上下运动所产生的空气流来发电的装置。这种发电装置有一个空气管，管内的水面（相当于一个活塞）是相对静止的，而水面可以上下运动。因为海浪的起伏波动而使浮标作上下运动，这样浮标体内的空气活塞室里的空气就被水面这个“活塞”所压缩和扩张，使空气从空气活塞室里冲出来，从而推动气轮发电机组发电。
日本还研制一种锥形浮体式海浪发电装置，也是浮标式发电装置，但它是利用共振原理来发电。这种发电装置的浮体，其固有频率与海浪上下运动的频率相等，因而出现共振，正是利用这种共振来发电。浮体的下端为锥体，锥体的顶端有一个能作正向和逆向转动的螺旋桨。当浮体与海水作相对运动时，便驱使螺旋桨转动而带动发电机发电。
另外，还有一种固定式海浪发电装置，其构造及工作原理跟浮标式极为相似，所不同的是将空气活塞室固定在海岸，通过中央管道内水面的上下升降来代替浮标的上下运动，以实现空气活塞室内空气的压缩和扩张，以推动气轮发电机组发电。
日本在20世纪70年代末就造出了一艘海浪发电兼消波的“海明”号大型海浪发电船，它能发出100～150千瓦的电能，并具有远离海岸的电力传输装置。这艘海浪发电船长80米，宽12米，总重500吨，船内安装了几台（空）气轮机式海浪发电装置。它经常锚泊在距离海岸3000米的海上，其锚泊海域的水深为40米左右。
90年代初英国在苏格兰的艾莱岛上建造了一座发电能力为75千瓦的海浪发电站，它是继挪威、日本之后利用海浪发电的第三个国家。此外英国爱丁堡大学目前正在研制发电能力为5万千瓦的海浪发电装置，英国人还计划在海岸以外的海面上建造海浪发电站。
挪威科学家提出了更为激动人心的设想：要人为地制造强大的波浪来进行海浪发电。如果这个设想能够实现，人类将会进入一个完完全全的天然能使用时代。我国的科学家也正在朝这一方面努力地研究探索着。
海流发电
海流中所蕴藏的动能是河洋能中蕴藏量最大的一种能源，科学家们发现海流也可以用来发电，它发电能产生50亿千瓦左右，能量大得惊人。
海流发电是依靠海流的冲击力来使水轮旋转，再通过变速装置变换成高速，然后带动发电机发电。利用海流进行发电，比利用陆地上的河流进行发电要好得多。海流不受洪水的威胁，也不受枯水季节的影响，它几乎以常年不变的流量不停地运动，它是取之不尽用之不竭的能源。
目前的海流发电多是浮在海面上进行的。例如有一种花环式海流发电站，它由一串螺旋桨组成，其两端固定于浮筒上，发电机装在浮筒里。整个电站迎着海流的方向而漂浮在海面上，看上去就像是一个花环。这种发电站之所以用一串螺旋桨组成，主要是因为海流的流速小的缘故。这种海流发电站的发电能力一般是比较小的，通常只能为灯塔和灯船提供电力，充其量也不过为潜艇上的蓄电池充一充电而已。
美国设计了一种驳船式海流发电站，其发电能力比花环式海流发电站大许多。这种发电站实质上就是一艘船，因此它有发电船之称。其船舷两侧装着巨大的水轮，水轮在海流推动下不断地转动，进而带动发电机发电。它所发出的电力可通过海底电缆输送到岸上。这种海流发电站的发电能力可达5万千瓦左右。安全度极高，因为这种发电站是建造在一艘船上，一旦遇上狂风巨浪的袭击，便可以迅速撤离，躲进港湾。
20世纪70年代末，世界上出现了一种设计新颖的伞式海流发电站。这种发电站也是建造在船上的。它是将50把降落伞串在一根长150余米的绳子上，绳子的两头相连，形成环状，以此来聚集海流的能量。然后，将绳子套在锚泊于海流里的船艉的两个轮子上。降落伞的直径约0.6米。置于海流之中而串连起来的50把降落伞由强大的海流推动着，而处于逆流的伞就像大风把伞吹胀撑开一样，顺着海流的方向运动起来。于是，拴着降落伞的绳子带动船上的两个轮子旋转，同时连接着轮子的发电机也跟着转动起来，进行发电。它所发出的电力同样是通过海底电缆输送至岸上。
伞式海流发电站有非常可观的潜力。有关专家特地计算过：假如把伞式海流发电站置于流速为3节（1节=1海里/小时，1海里=1.852千米）的海流中，那么只要用40把直径0.9米的降落伞拴在500米长的绳子上，发电能力就可达3.5万千瓦。美国的科学家也预算了，如果在佛罗里达海湾的海流中设置海流发电站，那么发电能力可望达到1000万千瓦。
英国科学家法拉第也研究过海流能。他认为，利用地磁可以进行海流发电。但当时因为技术条件所限，无法产生足够强大的磁场，因而法拉第的设想无法变成现实。随着超导技术的发展，如今超导磁体的应用越来越广泛，通过人工来形成强大磁场已不再是梦想。科学家预算：只要用一个3.1万高斯的超导磁体，放入黑潮海流中，那么海流在通过强磁场时将造成对磁力线的切割，这样就可以发电，其发电能力可达1500千瓦。黑潮是从我国的台湾省附近向北流的一股暖海流，因为这股海流的盐分重，水色深蓝，从高处俯视，它好像是漂在蔚蓝色大海里的一条黑色绸带，所以科学家们称它为“黑潮”。
我国的海洋资源非常丰富，只要开发利用得好，一定会为国家增加不可估量的财富。人们的生活水平将会有很大的提高。
海水盐差发电
生活在海上的人可能十分厌烦苦咸的海水，但事实上海水本身有很大的能量，能够发电。将能量转换能够为人们造福。
在大江大河的入海口，也就是江河水与海水相交融的地方，江河水是淡水而海水是咸水，淡水和咸水相互扩散，直到两者的含盐浓度相等为止。在海水与淡水相混合的过程中，同时释放出许多能量。含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散，同时淡水以较小的渗透压力向海水扩散。这种渗透压力差所产生的能量，称为“海水盐浓度差能”，也叫“海水盐差能”。
实验表明，在许多江河入海口处的海水渗透压力差，大致相当于240米高的水位落差。当前世界上水坝高于240米的大水电站非常非常的少。有的江河入海口处海水的渗透压力大得令人觉得不可思议。例如在约旦河流入死海的汇合处，海水盐差的能量就让人无法想象。由于死海的盐水浓度风乎达到饱和状态，其渗透压力达到50500千帕（约合500个大气压），相当于5000米高的水位落差。这是多么大的能量！有极大的利用价值。
海水盐差的能量，是由于太阳辐射热使海水蒸发后其浓度增加的结果。在水循环过程中，被蒸发出来的大量水蒸汽又变成云彩和雨滴而重新返回到海洋中，同时释放出许多的能量。科学家们预算，全世界的海洋一年的蒸发量相当于其水位降低1.3米，即每秒蒸发1.2×107立方米的水量。如果以2124帕（约合21个大气压）的海水盐差进行计算，那么全世界海水盐差的能量资源高达30亿千瓦。
怎样开发利用这些海水盐差能量呢？科学家们想到了利用“浓差电池”的化学原理，就是通过电化学的方法把盐差能转换成电能。
海水浓差电池的工作原理，就是在由多孔质隔膜（离子交换膜）隔开的两个容器中，分别地装入海水和淡水，并分别插入电极，便可在两极之间产生0.1伏左右的电压。只要把电路接通，就能够产生电流。
根据这种试验装置的原理，只要有大量的淡水与海水相混合，就能够释放出巨大的能量来。试验表明，江河入海口处是利用海水盐差能量最理想的场所。由于，在江河入海口处，含盐极少的江河水一直源源不断地流向大海，而海水本身含有较多的盐分，所以海水与江河水之间的形成盐浓度差，只要将两个别电极分别地插进海水和江河水里，并将两个电极用导线连接起来，电流就会源源不断。
开发海水盐差能获得巨大的能量，所以世界有很多国家的科学家都在致力研究这种能量的开发。
磁流体发电
磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。它的基本原理，是使高温导电流体高速通过磁场，切割磁力线，于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时，就会有电流输出。磁流体发电不像传统的火力发电那样，要先将热能转换成机械能，然后再将机械能转换成电能。而是直接将热能转换为电能。
在磁流体发电装置中，找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时，流体中的带电质点便受到电磁力的作用，正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极，并且它们都与负载相连，这时导电流体中自由电子的定向运动，就形成了电流。
高速通过磁场的导电流体可以是气体（如燃气或惰性气体）。常温下的气体通常是不是导电的，必须将气体的温度提高到6000℃以上，才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体，就是由热电离而产生的电离气体。
气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。在高温条件下，气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子，分离成自由电子和正离子。自由电子的数量越多，则气体的导电性能越好。
用一般的燃烧使气体达到这样高的温度十分难，并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。所以，通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中，掺入少量的电离电位较低的碱金属元素（如铯、铷、镓、钾、钠等）作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离，使气体达到磁流体发电所需的电导率。
磁流体发电机由三个主要部件组成：一是高温导电流体发生器，在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中，高温导电流体发生器就是燃烧室；二是发电和电能输出部分，即发电通道；三是产生磁场的磁体。
磁流体发电机也许多优点：结构紧凑，体积小，发电启停迅速，对环境的污染小等等。可作为短时间大功率特种电源，用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%～15%，但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体-蒸汽联合循环发电站，这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展，还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能-磁流体发电，以提高核电站的发电效率。
很多国家都十分重视磁流体发电的开发和研究。前苏联利用天然气作为燃料，于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体-蒸汽试验电站，最高输出功率达2万千瓦；80年又建成了总输出功率为58.2万千瓦的天然气磁流体-蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始，就大力开发磁流体发电。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面也有了长足的发展。
我国的这项研究起步较早，在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始，磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划，由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作，对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究，并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了世界先进水平。
磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术，对于这项新技术的研究和实施，必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。才能克服在其技术上的种种困难，使它能进行实际应用。相信不久的将来，磁流体发电的普遍开发利用能给人们的生活带来很大的改善。
太阳能空间电力站
科学家们经过仔细地研究，发现太阳光经过大气层到达地球表面时，其中有1/3左右的光能被反射回空间去。因此，在大气层以上接收太阳能，可以比在地面接收的太阳能多出4倍以上。于是，科学家们萌发了一个大胆的设想——把太阳能发电站建到太空中去。
为此，装载太阳能发电站的太阳能动力卫星必须发送到距地面3.6万千米的地球同步轨道上去。卫星绕地球飞行一圈所用的时间，正好与地球自转一周的时间相同，是24小时。
在动力卫星上装有巨大的太阳能电池板，能够将太阳能直接转换成电能，并且将电能转换成微波能而发回地面；地面接收站通过巨型天线，将这些微波能重新转换成电能。
现在，人类已掌握的空间技术，建造发电能力从2500兆瓦到1万兆瓦的各种太阳能空间电力站已不再是梦，美国在20世纪70年代初期就发射了一颗装有147840个太阳能电池的动力卫星，可发电11.5千瓦。它与装在“阿波罗”飞船上的另一个发电能力为11.3千瓦的太阳能发电装置相似。
当然，目前要建造大型太阳能空间电力站，从技术上说还存在一定的困难。比如说，一个发电能力为1000万千瓦的空间电力站，所需用的太阳能电池板面积为64平方千米；而与此同时，把微波能发送到地面的列阵天线，占地面积也需2平方千米左右。另外，对于巨大的动力卫星，必须把它拆开以后运送到太空，然后再进行组装；而卫星安装好了以后，还要定期地进行保养和检修。这样，就必须拥有像航天飞机那样能往返于地球和太空之间的特殊运输工具。
所有的这一系列问题，还有待于科学家们的努力才能进一步解决。
新颖的太阳房
从都希望生活在一个冬暖夏凉的环境中，于是人们冬天取暖，夏天开空调。为此，就会消耗能量，所消耗的能量约占人类能源总消耗量的1/4，这是个多么巨大的数字。年复一年，日复一日，千家万户要用去多少宝贵的能源啊！使用煤和石油产品造成的环境污染，影响人的健康。在科学技术高度发展的今天，人类希望用取之不尽而又干净的太阳能来解决自己住房的供暖和降温的难题，让我们赖以生存的住房冬暖夏凉更加舒适。于是，人们对太阳房越来越感兴趣，许多国家的科学家竞相研究，有的已经建起了各式各样的太阳房。
太阳房包括两大类：一种是被动式太阳房。这种太阳房必须设计出窗户的最佳尺寸和最佳位置，并要采用较好的绝热材料，使室内保温，从而冬暖夏凉。另一种是主动式太阳房。这种太阳房设有各种装置，从而更好地吸收太阳能。在一些国家已经出现了先进的多功能太阳房，它不仅可以利用太阳能来取暖、空调和提供热水，而且连住宅里各种家用电器所需要的电力，也都由太阳能提供。构思巧妙的各种新型太阳房，让你感到特别有意思。
美国的戴维斯城，坐落在加利福尼亚州萨克拉门托西南8千米的地方，有“太阳城”之称。在这个3万人口的城市里，有一半以上的人享受着太阳所赐的恩惠。漫步在戴维斯城的街心，各种类型的太阳房令你眼花缭乱：建在街旁的圆形住宅，长方形的公寓，镶有大块玻璃的银行，四周筑土垒的平房……
在这些太阳房中，有一类太阳房只是靠房屋本身吸收和反射阳光，来调节房间的温度，使室内冬暖夏凉，这就是被动式太阳房。
被动式太阳房都装有朝阳的大窗户，在地板上铺设保温性能好的砖块或浇注混凝土，并设有蓄热墙壁。这种墙约有60厘米厚，由混凝土筑成，设在朝阳的双层玻璃窗后边。阳光直射到蓄热墙上，再通过它向房间散热。在墙的底部和上面，开有长方形通气孔。当阳光照射到墙壁时，室内的空气就被表面涂黑的墙加热变暖，从墙的上通气孔流入内室，内室的冷空气则从下通气孔流出，形成对流。晚上，墙将蓄积的热慢慢释放出来，保持室内温度。后来，人们为了增强其透光性，则改用装水的玻璃柜代替了这种混凝土墙。
炎热的夏天，房屋主人用隔热窗帘遮住直射的阳光，天花板内的绝热材料隔绝了屋顶上的热量。日落以后，凉爽的空气从窗外流进来，使房间时的温度降低，从而变得更加凉爽。
寒冷的冬天，房屋主人拉开朝阳的窗帘，阳光就会直射到房间里面，使房间暖和起来。日落以后，屋顶、墙壁的绝热材料可以防止屋里热量散发出去，而被晒热了的地面则慢慢放出热量，使房间里温暖如春。
被动式太阳房在我国农村发展很快，建筑面积已达270多万平方米，主要分布在河北、山东、辽宁、甘肃、青海、西藏等地的农村。尤其辽宁省发展更快。我国还编辑出版了《被动太阳房的热工设计手册》和《被动太阳房典型结构图集》等，为推广太阳房提供了设计依据。
我国太阳能工作者专门设计构思巧妙、有特色的太阳房。这些太阳房都是就地取材，利用当地隔热性能好而又便宜的材料做屋顶和墙壁。比如，做屋顶的材料有麦秆、草泥、预制空心板等，采用厚土坯、空心砖、散粒珍珠岩等做墙壁。太阳房大都坐北朝南。把向阳的窗子开得大大的设计成各种最有利于阳光照射的形状，特别是专门设有新型集热蓄热墙壁，有利于房屋的保暖和散热，更好地调节室温。寒冷的冬天，太阳房里阳光特别充足；酷热的夏天，太阳从房顶通过，阳光照不到屋里来，房间里非常凉爽。
这样的太阳房不仅居住舒适，而且每年冬天还可节省许多取暖用的燃料，也不会造成环境污染。
科技工作者正在潜心研究更加新颖的太阳房，在二十一世纪将会出现更加新颖的太阳房。
太阳能电话亭
在科技日益发达的今天，太阳能被广泛用于人们的生活之中，太阳能电话亭就是其中之一，太阳能电话亭是将太阳能电池板装在电话亭的顶端，为电话供电。太阳能电话有许多优点，比如说减少了通话故障，电话声音也特别清晰。且安装简单，不需人管理，又防雷击等。
世界上太阳能电话已经建成了，它就是现在位于法国约旦一些公路上的太阳能电话。在公路旁的每根电线杆的顶端，都安装着一块太阳能电池板，将太阳能变成电能，然后向蓄电池充电，充电一次可使电话使用36个小时，。当汽车司机遇有紧急事情时，可随时在公路边打电话，使用非常方便。
现在，很多国家在缺少能源的边远地区，安装了太阳能电池做能源的电话，这样既方便，又节能。
能源核聚变
核聚变就是利用氢、氦等较轻的原子核聚变成较重的原子核，同时释放出大量能量。聚变反应放出的能量称为聚变能。氢弹爆炸就是聚变反应。
那么如何使它们发生核聚变呢？要想使两个较轻原子核发生聚变，就必需使这两个核距离非常近，相互距离要小于1000万亿分之三米才行。只有在这个距离内，两个核内的核力才能相互作用而产生聚变反应。但是，在地球上天然存在的物质中，原子核都是带正电的。要使两个带正电的原子核互相靠近，就必需克服它们之间的静电排斥力；而且这种斥力的大小与两个核之间的距离的平方成反比，随着距离的减小斥力就会增加。所以只有使两个核获得足够的动力，然后快速撞上去，才能克服静电斥力从而发生聚变。因此，最常用的方法就是将聚变材料，加热到几千万至几亿摄氏度的高温，来使它们的原子核获得足够动能，为核聚变的发生创下条件。所以通常把这种核聚变反应又称为热核聚变。
现在世界各国都非常重视可控制热核反应的研究，因为核聚变能源具有其他能源，包括核裂变能源无法相比的一系列优点。
释放能量大。1千克铀235裂变所释放的能量是燃烧1千克煤释放的能量的270万倍；而1千克氘、氚混合物聚变所释放的能量比1千克铀235的裂变所释放的能量还要多4.14倍。
原料储量丰富。聚变材料氘蕴藏在自然界的水中。1千克海水中能提炼出0.03克的氘。但这一点点氘，通过聚变反应就能释放出相当于300升汽油的能量。而全球的海水中共含有40万亿吨氘，可以满足人类几十亿年的需要。氘、氚核聚变所用的氘，由于具有衰变性，在自然界中几乎不存在，但可以通过使锂吸收中子的方法得到。地球上的锂，足够使热核技术发展到完全以氘、氘核聚变代替氘、氚核聚变的时代。
开采成本低廉。目前制取1千克裂变材料浓缩铀的费用约为1.2万美元，而制取1千克聚变材料氘只需300美元。从而大大降低了成本。
使用安全可靠。氘、氚核聚变反应的生成物是稳定的氦核，既没有放射性，也不污染环境。热核反应堆万一发生故障，只要向它停止供应聚变材料，反应就会因变冷而停止，不会产生爆炸等一些严重的事故。
可以发生聚变反应的轻核有很多种，但首选的聚变材料是氢以及它的同位素氘和氚。氢的原子核只有一个质子；氘和氚的原子核中，除各有一个质子以外，氘核中还有一个中子，氚核中则有两个中子。质子带正电，中子不带电，原子核带正电，就是因为其中的质子带正电。氢、氘、氚的核中各只有一个质子，它们在所有物质的原子核中带正电量最少。因经它们的核之间静电斥力最小，也就是说它们最容易发生聚变。不但容易发生聚变，而且释放出的聚变能也比其他类的聚变反应多。在氢类的核聚变中，又以氘核和氚核的聚变反应最好。氢弹用的聚变材料主要是氘和氚，这是它之所以称为“氢”弹的原因。氢弹中装了一个小型的原子弹作为引爆装置。原子弹爆炸产生极高的温度和压力，使氢弹在一瞬间发生热核反应而爆炸。这种一瞬间发生的大规模热核聚变反应，不受人工控制，巨大的聚变能一下子被释放干净，无法按照人们的意志来有效地加以利用。
能不能像控制裂变反应那样，造出热核反应堆来控制热核反应呢？对于科学家来说，这还是一件非常困难的事。
当然，就像上面所说的，首先要将聚变材料（氘和氚）加热到1亿摄氏度的高温。在这样的高温下，原子核外的电子已经与核完全脱离，使聚变材料完全变成由自由的带电粒子——原子核和脱离了原子核的电子组成的气体，称为等离子体。
另外，虽然在亿度高温的等离子体中原子核已具有了足够的动能，但仍不能保证它们能互相碰撞。为了加大它们碰撞的机会，要对等离子体进行控制，即要把它“压缩”到一个很小的空间内，使粒子的密度大大增加。一般这个密度要达到每立方米中的粒子数大于1万亿亿个。
热核反应堆如果能使材料达到1亿摄氏度的高温并将粒子密度压缩到每立方米1万亿亿个，且能使这种状态维持到1秒钟以上，热核反应就能发生并可持续地进行下去。以后的高温，就可以靠已经发生的聚变所产生的能量中的一部分来维持了。
但是，温度如此高的等离子体无法用任何容器来容纳。于是科学家想出用封闭磁场组成的“容器”来约束。这个“容器”又叫磁笼，它看不见，摸不着，不怕高温。这种约束等离子体的方法叫磁约束。
前苏联科学家设计的热核反应装置——托卡马克采用的就是磁约束装置。在这种装置中，聚变反应是在环状圆管内进行的。管上绕的通电超导线圈产生强磁场，使等离子体在管的中心线上做圆周运动，不和管壁接触。首先用电磁感应产生的大电流的欧姆热将等离子体加热到1000万摄氏度，再用注入高能中性粒子束等方法使等离子体达到亿度高温。
除前苏联外，美国、西欧、日本等都建有托卡马克装置，其中在20世纪80年代建成了世界著名的“四大托卡马克系统”，即美国普林斯顿大学的托卡马克聚变实验堆、建在英国的欧洲联合核聚变实验室的托卡马装置、建在日本茨城县那珂町的日本原子力研究所的JT60和建在莫斯科的俄罗斯的T15。1991年11月9日，欧洲联合核聚变实验室首次成功地完成了受控核聚变反应实验，聚变的时间持续了2秒钟，温度高达3亿℃，且有1700千瓦的能量输出。当然，实验与实用之间还存在着相当大的距离。
除了磁约束方法外，近年来科学家们又进行利用强大的激光或核粒子束对氘和氚的固体球诱发核聚变的研究，并已初见成效，这种方法称为惯性约束法。
现在世界上已有数百座热核反应实验装置。我国也有了近10个小型托卡马克装置，其中最大的是1989年9月建成的“中国环流1号”。它的建成使我国又获得了一个研究热核聚变的有力工具。
目前，美、英、俄、日等14国正在联合建造一座“国际热核反应堆”，估计在2005年投入使用。这个托卡马克型的反应堆有10层楼那么高，装有能量转换和传导设备，可以直接用于发电试验。然而，即使发电试验成功，人类要用上利用聚变能发出的电，估计也要在2020年以后才能实现。
地热利用
地热利用就是指对地热水或地热蒸气能量的利用。最广泛的是对地热直接利用，目前世界上地热直接利用总量已达8228兆瓦。其中用于冬季取暖的占33%，温室种植占12%，温室养殖占13%，洗浴占15%，工业利用占10%。此外还用于农业干燥、融雪等。
位于大西洋北岩靠近北极圈的冰岛，冰岛顾名思议它是一个冰冷的岛国，那儿气候严寒，85%的居民都利用地热取暖，居世界首位，全国消耗的热能80%来自地热。
我国地跨世界两大地热带，地热资源丰富。已探明的地热能储量约相当4626亿吨标准煤燃烧时所产生的热量，而目前已被开发利用的还不到十万分之一，潜力很大。仅温度在100℃以下的天然的地热泉就达3500多处。在西藏、云南和台湾等地，还有许多温度超过150℃以上的高温地热资源。我们的祖先早在2000多年前就利用温泉洗浴医病和灌溉农田。
我国除利用地热发电，还利用地热采暖。目前我国天津地区已有地热采暖面积约320万平方米，年节约煤约9万吨。西安市地热采暖面积已达10万平方米。另外，利用中低温地热供暖的地区还有河北、辽宁、山东、河南、山西等地。全国地热供暖面积已超过500万平方米，广泛应用地热对于保护环境无疑是一种有力措施。
地热还可以修造各种温室，比如说我国有蔬菜温室、花卉温室、蘑菇温室等。在西藏高原的寒冷季节，用地热水供热的温室里，西红柿、黄瓜果实累累，生趣盎然。另外，还利用地热温室培育出优良的高产水稻杂交品种。
利用地热温室还能培育珍贵树种；培育苹果苗可以缩短育苗期；地热温室培育的葡萄能长年结果。
地下热水还可以用来发展水产养殖。罗非鱼、甲鱼、鳗鱼、石斑鱼及许多热带鱼等，在地热水产养殖场里游来游去。它们在北京也能安全过冬。
地下热水在纺织、干燥、造纸、机械、木材加工、制革等行业中都有应用。
我国北京是当今世界上6个开发利用地热能较好的城市之一。目前，北京的地热资源已得到广泛利用。用于取暖的面积已达30多万平方米，年节约煤约2万吨。还用地热温室种植蔬菜，以及用地热水育秧。北京还有地热泉50多处，日洗浴6万多人次。
地热是一个巨大的宝库，聪明的人类正在积极利用地热资源，让它更好地为人类服务。
利用垃圾发电
提起垃圾，人人都皱眉头，随着科学技术的发展和人们日常生活水平的提高，垃圾越来越多，怎样处理这些垃圾呢？
为了消灭这些垃圾，人们曾采用过许多种方法。比如，将垃圾埋到地下或是烧掉。但是，随着科学技术的发展，人们发现垃圾并不是“有百害而无一利”的废物，而且还是一种重要的能源呢！
在美国，建有160余座垃圾能源工厂，这些工厂负责处理垃圾中的可利用物质。世界上最大的垃圾发电站，是美国纽约斯塔藤垃圾发电站。在这里，垃圾不是直接燃烧，而是先把垃圾制成甲烷气体，再将甲烷气体沿管道输入锅炉，燃烧发出的热量使水变成蒸气，推动汽轮机发出电来。
法国40%的城市用垃圾供热发电，今天，全球已建有各类垃圾能源工厂1000多座。已有几十个国家（地区），竞相开发垃圾发电。中国也已参加到这光荣的行列中，积极行动起来。
我国已有20多个城市陷入垃圾包围之中，解决垃圾难题成了紧急问题。
我国国家建设部早在1991年就提出：“有条件的地方垃圾处理应逐步走焚烧化道路”。现在全国已建有或正在兴建一批垃圾发电工厂（装置）。深圳市政环卫综合处理厂是我国第一家以生活垃圾为直接燃料、发电能力为3000千瓦的垃圾能源工厂。我国的垃圾发电已与国际“接轨”，引进国际先进技术。预计到2010年，全国各地将建有各类垃圾能源工厂150～200个。我国垃圾发电的前景充满希望。
高新技术的公路
公路交通是交通事的血脉，只有血流畅通了，才能保持交通的安全与快捷，今天随着科技的发展，各形各色的公路也竞相出现。
移动公路
英国别具新裁地制成一条可以移动的公路，它是用铝合金板连接而成的，装在专用的平板卡车上，可以随便移动。这条公路可以伸缩，哪里的公路坏了，马上就把移动公路搬到那里作为临时应急之用。这条公路可以通过60吨的载重汽车。
夜光公路
芬兰一些欧洲国家，在修筑公路时采用能发光的水泥划分车道、铺设人行横道线和制作各种车道标志。这样发光水泥在日光的照射下，能充分吸收太阳光的能量并把能量储藏起来，到了夜晚，发光水泥便会将白天储藏的能量以光的形式释放出来，形成闪闪发光的公路。这样，就会给夜间行使的司机带来了方便，又有利于交通安全，可谓一举两得。
地毯公路
地毯公路是前捷克斯洛伐克最先研制而成的，它并不像家庭里铺的地毯一样，而是利用聚丙烯混合制成了一条1厘米厚的带状“地毯”，将“地毯”覆盖在光滑的路面上，这种地毯的独特之处就是它的底部会很快与路面粘合在一起，融为一体，形成一条地毯公路。这种公路与没有覆盖地毯的公路相比，具有许多优点，如寿命长、造价低、耐腐蚀等，更大的优点是可以减轻车轮与路面的磨损，有利于交通安全。
草坪公路
在大力提倡环境保护的今天，生态化公路——草坪公路也脱疑而出。它最先修建于美丽、清洁的新加坡，草坪公路是一种经过人们特殊设计的公路。公路的路面也用混凝土铺成，但在路面上没有许许多多分布均匀、疏密适中的小圆洞，这些小圆洞直通路面下的土层。新加坡的气候湿润，阳光和水分都很充足。在小圆洞中播种的草籽，能很快就地长成绿草，绿草使公路路面一片翠绿，并成为草坪公路。
草长出来以后并不需要人来修剪，因为草长得比路面高时，高出的部分便会被车轮碾折，不用担心草不会被碾死。草坪公路有很多优点，它可以大大减少太阳光在路面的反射，一方面能缓冲司机开车时的疲劳，减少交通事故的发生；另一方面，可以有效地防止汽车废气对空气的污染，极大地改善城市的生态环境。现在草坪公路已经被大力推广成为新加坡城市的一道美丽风景线。
筑玻璃高墙的公路
在法国巴黎的列捷范斯大街，有一道令人感到奇怪的风景，那就是在人行道上筑有4米高的玻璃高墙。在公路上为什么要恐玻璃墙呢？原来玻璃高墙是用来隔音的，因为在街道两旁有许多的商店、住宅，玻璃高墙可将汽车的噪音挡住，而且并不妨碍看街道两边的城市景色。在我国北京市三环路的某些离住宅区很近的地段，也筑有同样的玻璃高墙，以挡住汽车的噪音。
五彩公路
外出时，我们所见的大部分都是用沥青修建的柏油马路，令人感到惊讶的是，挪威采用聚苯乙烯制成五颜六色的塑料砖，用塑料砖铺成了新型的塑料公路。并且塑料砖拼成各式各样的图案，所以铺成的公路也非常好看。这种公路寿命可达20年，而且还富有弹性，即使公路的路基不怎么坚固，也不会出现路面断裂、塌陷的现象。从而大大降低了高速事故的发生率。
防水公路
世界上名符其实的一条吸水或防水公路就是欧洲一号公路，这条公路采用的是一种具有特殊性能的沥青，这种新型的沥青中掺入了碾碎的旧车轮橡胶，使路表面和路的厚层中都形成了许多彼此相通的小洞。在下雨的天气里，这种公路中的小洞可以迅速排除雨水，所以称为防水公路。
无噪声公路
具有生态化的公路——无噪声公路在前捷克斯洛伐克科学家设计研究下也出现了，这种公路是在沥青路面上再铺上矿物填料、沥青和热塑料胶配制的消震层。可以消除汽车行驶的强烈震动和噪音，从而大大地减少了汽车造成的各种噪音。
路面为传送带的公路
日本是一个地少人稠的国家，因此，交通拥挤成了日本的一大难题。日本科学家为了疏通东京市中心拥挤的交通，提出了一个大胆设想，即建造一条长5000米的隧道，隧道的路面是传送带。经过这里的汽车要一律熄火，由传送带运送。建造这样的隧道比建高速公路费用要低，这种公路不但解决了拥挤问题，而且还大大减轻了城市中心的空气污染。
自动行进公路
全世界各国为了交通方便、安全、快捷，并有利于环境。因此，各种高新技术公路也都争先亮相。
比利时就建了两条自动行进的公路：一条连在两个地铁站之间，路面每秒运行一米，旅客只要站在上面，便能从一个车站“走”到另一个车站；就像我们常见的电梯，只不过它是平坦的。另一条是在机场上，能把旅客和行李直接送到机舱。
悬浮铁路
悬浮式铁路就是，使列车车体悬浮于导轨之上运行的铁路。悬浮式铁路是利用物理的方法造成的，它不仅具有高速度这一突出特点，还有许多优点。例如：
无振动轮轨式铁路运行时，钢质的车轮在钢轨上滚动，高频的冲击使车体产生明显的振动。而悬浮式铁路没有这种冲击，因而也就不会产生车体的振动，坐上去感到非常平稳舒适。
无噪声由于没有冲击和振动，也就没有因此而产生的噪声；又由于列车外观呈流线形，而且运行中车厢是全封闭的，这样就大大地减少了车体与空气摩擦而产生的噪声。
耗能少由于运行时车体悬浮，不与轨道面接触，所以车体底面所受的摩擦力很小，再加上无振动、无噪声，所以能量消耗降到了最低点。悬浮式铁路根据悬浮的方式，可分为空气悬浮和磁悬浮两种。
空气悬浮式铁路是利用压缩空气使车体底面和导轨之间形成空气层——气垫，车体依靠气垫的悬浮力悬浮于导轨的空势之上运行，所以又称为气垫式铁路。在这种铁路上运行的车辆叫做气垫车。20世纪60年代，在法国巴黎和奥尔良郊外建成了两条空气悬浮式铁路。一条长6.7千米，一条长18千米。运行在奥尔良线上的250-80型气垫车，每节车厢长26米，宽3.2米，高4.35米，重20吨，可乘坐80人。车上特殊的压缩空气供应系统，使车底面与导轨面间形成垫，整列悬浮在导轨面上，再利用发动机推动列车前进。由于空气层的作用，列车运行时底面所受的摩擦力很小，因而大大提高运行速度，最高时速达422千米。这大约是现有高速铁路运行速度的两倍！
磁悬浮式铁路是利用分别装在车体和轨道上的电磁铁之间“同名磁极相斥”（日本）或“异名磁极相吸”（德国）作用，使列车悬浮于轨道上运行的，形象地说，就像在车体与轨道之间有一个看不见的“磁垫”一样，所以称为“磁悬浮”。
磁悬浮所用的电磁铁又分两种：常导电磁铁和超导电磁铁。常导电磁铁的导电材料是普遍用的金属导电材料，具有一定的电阻。由于要使几十吨乃至几百吨的车厢克服重力而悬浮起来，需要电磁铁的磁性非常强，由此以来这就要求通过导体的电流非常大。而大电流通过有电阻的导体时会产生大量的热。因此，常导电磁铁工作时必须有大量的冷却水帮助它散热。这就造成设备臃肿复杂，特别麻烦。超导电磁铁的导电材料是超导材料，也就是在低温下失去电阻的材料。如果选用高温超导材料制成导体，只需把它浸在零下196℃的液体氮中，电阻就会消失，无论通过多大电流也不会发热。所以，超导电磁铁工作时不需要笨重的冷却系统配合，比常导电磁铁轻巧灵便得多了。当然，为了保持它的极低温工作状态，对技术上的要求也就高多了。
悬浮在轨道面上的磁悬浮列车运行的动力，也是靠电磁感应作用产生的。
近年来，日本、德国、加拿大、美国、英国、俄罗斯、法国等对磁悬浮式铁路进行了广泛深入地研究和实践。最早的、比较成规模的试验线，是日本于1979年在宫崎县建成的全长7千米的试验线。试验车辆长13.5米，宽3.8米，重10吨，悬浮高度10～15毫米，最高时速达517千米。目前，世界上最长的磁悬浮铁路是日本东京区至成田机场的商用常导磁悬浮铁路，长65千米。日本还准备在东京至大阪间修建一条商用的超导磁悬浮铁路，全长553千米，运行速度每小时可达500～700千米，将在不久投入使用。世界上最早试验磁悬浮铁路的德国，在1996开始动工兴建柏林至汉堡的商用超导磁悬浮铁路，全长285千米，最高时速可达400千米，预计在2004年建成。这个跨世纪的工程令世人瞩目。
我国自1982年开始，对磁悬浮铁路也进行了研究，于1994～1995年，对常导磁悬浮的研究取得初步成果。1997年10月在四川青城山建成了一条常导磁悬浮铁路旅游线。一列被命名为“未来”号的磁悬浮列车被投入使用。
通过各种研究和实践表明，悬浮式铁路是非常理想的运输工具，特别是超导磁悬浮铁路，将成为二十一世纪最广泛使用的运输工具。
天然气汽车
天然气汽车就是一种以天然气为燃料的内燃机汽车。这种车原理很简单，现有的烧油内燃机汽车将动力系统稍加改装，都可以成为天然气汽车。
自然界天然气的贮量相当丰富，已确定的为1.24亿亿立方米，相当于石油贮量的79%。据专家推测，实际贮量还远远大于这个数字。丰富的天然气资源为天然气汽车的发展提供了可靠的保障。
天然气汽车最大的优点就是对环境的污染程度特别低。在它排放的尾气中，一氧化碳的含量只有一般限定标准的1/60，几乎没有含硫物质，含铅固体微粒的排放量也近乎为零。比烧油（汽油、柴油）汽车洁净多了。
因此，人们称天然气汽车为洁净汽车，是绿色汽车的一种。再加上烧天然气比烧油便宜；发动机的寿命也比烧油的要长。
目前，世界上已有40多个国家推广应用天然气汽车，其中意大利、俄罗斯、美国、日本、韩国、澳大利亚、新西兰、加拿大等国发展较快。全世界已经使用的天然气汽车的总数已超过500万辆。最近，美国研制出一种灌气一次就能行驶480千米的高级天然气汽车，不久将投入大规模生产。日本通产省从2000年也开始大量推广了天然气汽车。
我国发展天然气汽车起步较晚，但在一些天然气资源比较丰富的四川、新疆、大庆等地区已初步发展了天然气汽车。许多城市，如乌鲁木齐、哈尔滨、天津都分别改装了汽车，建了加气站。四川省绵阳市的市内公交汽车和环卫车已全部改装成天然气汽车。广州市则计划在三年内将4800辆公交车全部改装成天然气汽车。随着陕甘宁天然气引入北京，北京已建立了天然气加气站，并改装了一定数量的天然气汽车。
天然气汽车是非常有发展前途的一种绿色汽车，它将会为我国跨世纪的绿色汽车工程中起到举足轻重的作用。
太阳能汽车
太阳是一个硕大炽热的球体，它每时每刻地向周围空间释放出巨大的能量，而且这能量是取之不尽、用之不竭的，既干净又无污染，还是免费供应。所以污染严重的今天，人们自然而然地就把心思转向了太阳。太阳能汽车也就应运而生了。
太阳是如何驱动汽车的呢？
当然，太阳光不会直接驱动汽车，而是太阳光照在太阳能电池上，太阳能电池将太阳的光能转换成电能，电能驱动汽车上的电动机。从这种意义上讲，太阳能汽车实际上是电动汽车，但和电动汽车有所不同电动汽车的蓄电池靠电网充电，太阳能汽车用的是太阳能电池。
太阳能电池是一种能够接收太阳的光能并将光能转变成电能的板状装置，它主要是由多晶硅板或单晶硅板制成的。
太阳能汽车能量的取用方法是：小功率太阳能电池板直接安置在汽车的车顶上，而大功率的太阳能电池板则是安放在房顶上（如汽车库的房顶上）。
安置在汽车顶上的太阳能电池所接收的电能，直接驱动汽车前进。有阳光的情况下，太阳能电池发出的电除了驱动太阳能汽车行驶外，好有剩余，还能将剩余部分贮存在车上的蓄电池里。这样，能有效地延长太阳能汽车的行驶能力。
安置在房屋顶上的太阳能电池，则向备用的蓄电池充电。车上的蓄电池一次充满电以后，太阳能汽车的最高速度可达到每小时200千米，可以连续行驶300～400千米，阳光充足的天气能达到500千米以上。
目前，世界上许多国家都有了自己研制的太阳能汽车的汽车。这些车有的带蓄电池，有的不带。车身用塑料制成，既轻便又结实。
1984年我国在武汉研制成功了第一辆太阳能汽车“太阳”号。“太阳”号的车身是用玻璃纤维、钠和铝制成的，车顶上装有2808块单晶硅片，这些单晶硅片组成了10平方米太阳能硅板电池。该车有三个车轮，自重只有150公斤，操纵灵活，转向、变速都很方便。在不用任何燃料的情况下，这辆车每小时可行驶20千米。在没有太阳的阴天或晚上，靠车上装有的两个高效蓄电池，也可连续行驶100多千米。
美国和澳大利亚等发达国家，每年都要举办太阳能汽车竞赛，以此来促进太阳能汽车事业的发展。
德国东部图林根州研制的太阳能小型汽车，车长2.7米，宽1.5米，最高时速可达120千米，在一次充电可保证行驶80千米，1995年已批量生产了1000辆。
还有一位名叫末哈埃利·德萨立达纳的德国旅行家，曾开着一辆太阳能汽车，以每小时50千米的速度，从德国的卡塞尔市前往澳大利亚的奥克兰。
太阳能汽车不用一滴汽油，不排放任何废气，是未来最有发展前途、最受人欢迎的汽车。科学们异口同声地说：用太阳能供电的电动汽车，前景广阔，前途无量。
风力汽车
风力汽车也属于一种环保汽车。
它是一种完全以风力作为动力的新型汽车，这种风力汽车是由美国工程师戴维·伯恩斯设计发明的。该车设计新颖、构思巧妙、轻便灵活，不愧为绿色汽车家庭中的一朵奇葩。
这种风力汽车的驱动装置和普通汽车是不一样的，它是由两个电动马达组成，并分别安装在两只前轮上。风力汽车的动力转换与传递过程是这样的：汽车的底盘上装有一套专业化部件——“风圆锥”，在汽车向前行驶时，气流沿着进风管冲入风圆锥，并聚集在风圆锥的另一端，在那里有一个扇形涡轮机，然后通过内置式发电机将风能转化为电能并储存在蓄电池中，由蓄电池将电能持续不断地传送到前轮的两个马达上，从而驱动汽车前进。
风力汽车车身狭长，整体结构呈自然的流线型，外观很独特。车内坐椅是单人座，从前至后排成一列，既美观又舒适。
在很早以前，戴维·伯恩斯就开始研究风力汽车，风力汽车不需要消耗任何能源，也没有环境污染，是今后最理想的交通运输工具。
建造风力汽车需要有比较理想的蓄电池，为了寻找性能优越、适合于风力驱动的蓄电池，戴维·伯恩斯走访了几乎美国所有的研究机构和制造厂家。尽管没有什么收获，并多次遭到人们的嘲讽，但戴维·伯恩斯毫不灰心，最心终于在英国找到了理想的合作伙伴。
英国的机械自动化设计专家们对戴维·伯恩斯的风力汽车很感兴趣，为了能将风力汽车引到英国来，他们不仅向政府提出资助申请，而且已对这项设计做了进一步完善，改进后的风力汽车将由40个部件组成，车速可达到每小时100千米。这样，风力汽车极有可能首先在英国被生产制造出来。
风力汽车既节能又无污染，是二十一世纪理想的绿色交通工具。
会飞的汽车
随着科学技术的发展和人民生活的提高，人们越来越离不开汽车了，汽车一多就造成了交通拥挤，为了解决这个问题，有关专家研制了一种会飞的汽车，下面我们对这种汽车作一个简单的介绍。会飞的汽车是由飞机和汽车组合而成的，因此可以称它为飞行汽车。那么飞行汽车是怎样飞起来的呢？
原理很简单，它起飞的过程有点像直升飞机起飞。在它的身上装有几台风扇驱动器，风扇的排气管可以变换角度。当起飞时，风扇的排气管垂直向下排风，产生向上的推力，这个推力可以使汽车升高离开地面。当汽车升起至一定的高度后，排气管随即向后转动，于是又产生向前的推力，推动汽车前进。
当汽车在天上飞行时，没有了向上的推力，汽车会不会掉下来呢？不会的，因为当汽车飞行速度达到每小时160千米时，翅膀上下的空气压力差，就足以支撑汽车的重量。
另外，美国的有关专家们还研制出一种飞行汽车，它的后部有个特制的车厢，车厢里装着机翼、尾翼、螺旋桨等。平时像普通汽车一样在公路上行驶，当出现交通阻塞时，它能在几分钟内把机翼、尾翼、螺旋桨装在汽车上，然后飞起越过障碍物后继续在公路上行驶，在城市中交通拥挤的情况下驾驶这种汽车特别方便开车的人再也不用为堵车发愁了。
美国加州莫乐国际公司最近也研制出了一种可以飞起来的汽车。这种新型汽车的“飞行”速度最快可达每小时640千米，该汽车内有4个座位，可在空中连续飞行1440千米。
科学家们预计，在21世纪中期，城市中经常发生的交通堵塞现象将会消失，因为飞行汽车将会取代现在的汽车作为城市中主要的交通工具。
水陆空多用汽车
水陆空多用汽车是一种神奇的汽车，它是汽车家族中的新成员，它既可以和普通的汽车一样在陆地上行驶，也可以伸出翅膀在天空中飞行，还可以像船一样在水上航行，如果潜入水底，它还能像潜水艇一样在水下航行。真是名副其实的多用汽车。
这种多用途汽车如在地面上行驶，它的尾、翼要折叠起来，这样不占空间，行驶也方便，当需要在空中飞行时，只要在车身上临时安上机翼、尾翼、汽车就可以飞到空中。
当人们普遍使用飞行汽车以后，这种水陆空多用汽车也该问世了。有人提出疑问：将来在城市的地面、天空、水中汽车飞来飞去、飞上飞下，会不会造成交通混乱的局面，交通警察又怎样来指挥、控制这些能飞会跑的多功能汽车呢？
这种担心是多余的，在21世纪中期的时候有先进的智能交通管理系统来代替交通警察，在卫星和电脑的支配下自动进行交通指挥，绝对不会发生任何问题。因为，每辆汽车上都装有电脑，卫星指挥的不是汽车驾驶员，而是汽车上的电脑。
电脑控制汽车的行驶，你上车后，只要将目的地的地名输入电脑就行了，卫星会自动为你导航，直到把你安全地送到目的地。
听说了这种神奇的汽车后，是不是有一种想乘坐的欲望？在不久的将来，你的愿望会实现的。
会说话的汽车
驾驶汽车的人都有这样一种想法：希望汽车能听懂自己的话，并能与自己对话，针对这种情况，科学家们研制出了会说话的汽车，会说话的汽车有多种。比如，有一种能用语言提醒驾驶员的电脑汽车，当油箱里的汽油所剩不多时，它就会说：“油箱里的汽油只够跑几千米的路程了，如果想要继续跑下去的话，请及时加油。”当电脑察觉到你已经疲倦了，它就会说：“你该休息了，如果再开下去，你将到医院去报到。”当行驶前方有障碍物或其他车辆，它就会说：“前方危险，你要小心驾驶，以免发生意外……”
又如在1996年初，美国的阿美利亚汽车公司推出了世界上第一辆能够接受语言指令，并且能够用语言进行回答的会说话汽车。
驾驶员打开车门，用智能卡启动汽车，然后打开电脑控制的语言导航系统，只需将你现在的位置及要去的街道或商厦或具有显著标志建筑物的名称对电脑说一下，电脑立刻就会告诉你正确的行驶方向和路线，在你按下电脑上的确认键之后，电脑就会指示着你行车上路。
这种会说话的汽车不要驾驶员用眼睛去观看电脑的显示屏，也不要驾驶员的双手为查询电脑数据而离开方向盘，因而这种会说话的汽车大大提高了行车的安全。比其它的任何电脑汽车都先进。
那么，电脑是如何知道汽车从这儿到那儿该怎么走的呢？原来这就需要事先将这个城市的街道、商厦及主要标志物的名称用标准语言输入给电脑，让电脑储存起来，这样电脑就能够识别你的声音指令并为你指示方向。
目前，美国计划在华盛顿、休斯敦、芝加哥等十几个城市的汽车中应用这一语音控制系统。
单轨火车
我们知道现在的火车都是双轨火车，然而科学家们却研制出了一种单轨列车，单轨火车顾名思义就是只有一条铁轨的火车，然而一般的铁路都是由两条铁轨铺设在地面上的，它不可避免地会干扰其他地面交通。另外，由于铁路一般铺得都很长，所以会占用大量的土地资源。于是人们就开始设想制造少一条的铁轨，即单轨。
独轨铁路主要的结构是高架轨道，轨道一般是由钢或钢筋混凝土制成，是由铝合金制成的独轨铁路列车。这种独轨铁路列车的车轮有动轮和导轮之分：动轮承载车体的重量，行走在轨道的正面；导轮行走在轨道的侧面，用于保持车体的稳定和导向。
其实，早在1820年，英国就在伦敦北部建成了世界上第一条用于货物运输的独轨铁路。1901年，德国也在伍佰塔尔市内建成一条独轨铁路，专门用于运输旅客。直到20世纪50年代，由于经济的发展和人口的增加，城市不断扩大，使一些国家的交通量迅速增长的情况下，人们开始重视独轨铁路的建设。
首先是美国1962年在西雅图博览会上建成了一条1英里长的跨座式独轨铁路；日本为了缓解东京交通拥挤的状况，于1964年在东京建成了从羽田机场到滨松町间的13.1千米长的跨座式独轨铁路。
去过游乐园的少年朋友，一定坐过“单轨车”。在高高架起的封闭轨道上，用脚踩着横跨在铁轨上的单轨车向前走。在一根铁路上跑的“火车”——单轨列车就类似于这种娱乐性的单轨车，不同的是，它是由火车头牵引，而不是用脚踩。
单轨列车有两种：一种叫做悬挂式单轨列车，列车悬挂在单根铁轨的下面；另一种叫做跨座式单轨列车，列车跨骑在单根铁轨上。
悬挂式单轨铁路由一根根非常结实的钢筋混凝土支柱支撑着，支柱的顶部为“Ｔ”字型，两条对称的单轨分别置于“Ｔ”字两侧，铝合金的单轨列车就悬挂在铁道梁上行驶。
跨座式单轨铁路，列车是叉开“双腿”，坐在轨道梁上运行的。
我国目前还没有一条作为交通工具的实用性单轨铁路，但却有一条世界上最长的游乐性单轨铁路——深圳“中国娱乐城”单轨高架铁路，全长达５千米。
单轨铁路主要用于大城市的城区交通，因为单轨铁路的造价比地下铁道低得多，而且又是架在空中，不占地面，也不与其他交通工具相遇，没有交通堵塞的问题。所以它是城市中短途公共客运交通的理想工具，特别适用于飞机场到市区之间的交通运输。
如果是第一次乘坐悬在半空中的单轨列车，你还真的感到有些“悬”呢。其实单轨列车是非常安全可靠的。日本东京羽田机场至滨松町间的单轨铁路，从1964年建成通车以来，还没有发生过任何人身伤亡的交通事故。
行星列车
“行星列车”就是指行驶在地下的真空磁悬浮超音速列车。
美国一位名叫索尔特的科学家在参观了日本的磁悬浮列车后，产生了一个想法，他想！既然磁悬浮列车能够不接触钢轨行驶，并且速度很快，那如果在真空中没有空气的阻力，那么列车的运行速度肯定还能够提高。
这确实是一个伟大的设想，如果这个设想能够实现的话，列车的速度可达到6389米/秒，以这个速度横穿中国大陆的话，只需要20多分钟的时间。
要建造这种神奇的行星列车，困难非常大。首先要在地下深处挖一条长距离的隧道，在隧道内铺设两根或四根直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使管道内部处于真空状态。
磁悬浮列车在这样的管道中行驶时，既没有阻力、又没有空气摩擦，所以列车能高速运行，这个速度甚至超过导弹的速度。
另一方面，它还可以节能，因为在真空状态下行驶没有阻力，所以列车所消耗的能量极小，仅是飞机的2%～3%，而且是在地下几十米的深处，不会产生噪音、废气等污染环境，也没有超音速飞机所带来的冲击波，更不会对地上的环境有影响。如果再能利用这些隧道铺设油、气、水管道，铺设煤炭等物质的输送管道，来达到管道运输的目的，这样就可以一举多得了。
日本的磁悬浮高速列车已经达到139米/秒，但是，这个速度对21世纪来说还是太慢太慢了，所以日本也在计划建造时速为4000千米的真空隧道列车——“新新干线”。
这条“新新干线”位于地下几千米，在坚硬的岩石地带可使用先进的原子能掘进机挖掘。计划在隧道中每隔100米安装一台真空泵，使隧道始终保持真空状态。在隧道中行驶的磁悬浮式高速列车是用重量轻、强度大的钛纤维制成，窗户采用新型钢化玻璃制作，能承受巨大的压力，列车内外完全隔离，列车的运行、操作及管理等一切动作完全处在中央电脑的控制下。
美国的科学家们目前正雄心勃勃地为“行星列车”描绘蓝图，一旦“行星列车”在美国开通，他们将使列车越过白令海峡、俄罗斯、日本、中国和欧洲。这可能是人类有史以来最伟大的工程了，人们正在翘首以盼。期待着这一天能早日到来。
水下列车
列车像一艘潜艇一样，一头扎进浩瀚的海洋，列车中的旅客顿时静下来，几分钟后惊魂未定的旅客发现自己到了奇妙的水下世界，各种美丽的游鱼从车窗边闪过，巨大的珊瑚礁不时地出现在人们眼前，人们欢呼起来。是在未来的水下列车中看到的，科学家正在研制这种列车。
设计中的水陆两用列车，在陆地上速度为每小时200千米，在水下30米处速度为每小时80千米。
列车在水中快速行驶，必然会遇到海水的阻力，为此科学家们决定在水下建造高架单轨铁路，让水下列车安全地行驶在特制的高架单轨铁路上。列车上设置了垂直、水平两个方向上的稳定器，能使列车行驶在深水中时能够保持平稳。
水下列车是以电磁为动力的列车，列车前进依靠单轨铁路路基上的带电线圈产生的磁场，与列车本身的电磁铁相互作用，从而驱动列车在水中快速行驶。
乘坐水下列车就像来到了海洋博物馆，乘客坐在舒适的车厢内，透过宽大的玻璃舷窗举目四望，神奇的海底世界那特有的风景立即呈现在你的眼前：鱼儿在你头顶上嬉戏，海龟将从你身边闪过，海豚在你的身后游荡，千姿百态的珊瑚在你的脚下摇摆……真好像是到了海底龙宫一样，会使你心旷神怡。
你可能会担心，海底游龙——水下列车好是好，可是如果列车在水中发生意外情况那该怎么办？如果水下列车真的发生了意外情况，那也不必惊谎，车上的电脑会立即引导列车自动脱轨浮出水面，同时向中央控制中心发出求助信号，救援飞机会很快地出现在人们的身边，将被困乘客及时疏散到安全地带。
在21世纪，海洋城市、海中公园、海上人工岛以及海底隧道、海底工业城、海底采矿区等海上海底的各种设施相继建成，人们要到这些地方去，就必须要乘坐现代化的水陆两用列车。
航天飞机
我们都听说过航天飞机，可航天飞机是什么样子呢？我们下面对它做一个简单的介绍。航天飞机与普通飞机不同，它是往返于地球表面和近地轨道（距地面185～1100千米的椭圆形轨道）之间的、可以重复使用的大型运输工具。由于它是靠火箭发射的，所以航天飞机可以冲出大气层，“饱览”空中的美景。
航天飞机集航空航天技术于一身，是当代高新科学技术的顶尖产品。
1981年4月12日，美国研制成功世界上第一架能上“天”的飞机——“哥伦比亚”号航天飞机，并试飞成功。
1983年4月14日，美国又发射成功了第二架航天飞机——“挑战者”号。不幸的是，当“挑战者”号再次升空时却意外地爆炸了，航天飞机上的7名宇航员全部遇难，这是有史以来损失最大的一次空难。
1988年9月29日，第三架航天飞机——“发现者”号，同年12月2日，第四架航天飞机——“阿特兰蒂斯”号相继飞上“天”。
到目前为止，能上“天”的航天飞机已经有很多种，有好几个国家都有自己的航天飞机。在探测、开发和利用宇宙能源上，航天飞机的作用越来越大。
航天飞机对人类有着十分广泛的用途，它可以携带卫星，并可将卫星放置在天空中的任意位置；它还可以在天空中及时修理出了毛病的卫星；能很方便地回收各种各样的卫星；作为交通工具，它可以向真正的人造“天堂”——航天空间站，运送宇航人员、物品，运送建造航天站、太空太阳能电站等大型空间建筑的材料；航天飞机甚至可以作为空中的公共汽车，往返于地球与太空之间；在军事上，它可以对地面、空中的目标进行跟踪、侦察、拍照等等。
目前，美国科学家们正在努力实施和开发一项叫做“X-33工程”的庞大计划，这个计划的核心是研究一种新型的、更加先进的跨世纪航天飞机，以取代现在的航天飞机。
这个计划分三个阶段实施：第一个阶段，为未来型航天飞机准备设计方案，描绘航天飞机的形状；第二阶段，按照设计方案，制造出按一定比例缩小的样机，并于1999年进行试验飞行；第三阶段，制造出新一代的航天飞机并于2005年升入太空。
目前，航天飞机仍是开发宇宙最有效的工具。它代表人类向遥远的太空发射了“麦哲伦”号金星探测器、“伽利略”号木星探测器、“尤利西斯”号太阳探测器等探测仪器，带去了地球人类的问候。它发射了举世瞩目的“哈勃”望远镜，意在窥探神秘的宇宙。
太阳能飞机
太阳能是一种新兴的无污染的能源，它越来越引起人们的重视，太阳能已被应用在航天领域里。早在70年代末，太阳能飞机就问世了，因而人们对它并不陌生。起初的太阳能飞机只能在白天天气晴朗的时候飞行，一到阴雨天或夜间它就无只能“望天兴叹”了，而现代的太阳能飞机能克服这一弱点，基本上随时都能飞行。
太阳能飞机的机翼很大，浑身上下贴满了太阳能电池，太阳能电池将太阳的光能转换成电能，驱动飞机发动机工作，从而保证飞机在空中飞行。
美国研制的“阳光”号太阳能飞机就是一种能够昼夜飞行的飞机。“阳光”号在白天飞行时，太阳能电池除了提供能量保证飞机正常飞行外，还要储备足够的能量供飞机夜间飞行时使用。“阳光”号不像普通飞机那样，它没有机身、机尾和舵，只有一片长30米，宽2.5米的机翼。该飞机无人驾驶，也不携带燃料，8个螺旋桨完全靠太阳能驱动。“阳光”号可以连续飞行三个月，所以人称它是永不降落的太阳能飞机。
美国一架小型无人驾驶的太阳能飞机“引路者”号，在一次飞行中飞到了15.4千米的高度，创造了太阳能飞机飞行高度的最高记录，据专家们估计，这架重270公斤的太阳能飞机可以飞到离地面30千米的高度。
一般现代太阳能飞机都不载人，因为：第一，它在空中停留的时间比较长；第二，太阳能飞机要选用轻质的新型复合材料制作，因为它的动力源有限，一般的太阳能飞机有一二百公斤重。
1980年8月，美国在试验“蝉翼企鹅”号时，为了减轻飞机飞行时的载重，特意邀请了一位体态轻盈的女士珍妮斯·布朗来驾驶飞机，珍妮斯·布朗体重仅有22.7公斤，“蝉翼企鹅”号重45公斤，两者加起来才相当于一个成年人的体重。
人们利用太阳能飞机调查地面上的情况，太阳能飞机拍摄出来的照片比卫星拍摄出来的要清晰得多，它能够对特殊的地域做环绕飞行，而卫星却不能做到这一点。
空天飞机
空天飞机这个词可能有点陌生，我们现在来简单介绍一下空天飞机的情况：空天飞机也叫航空航天飞机，它是既具有高超音速运输功能，又具有天地往返运输功能，并能重复使用的飞行器。
它既不是在大气层内飞行的飞机，也不是像“哥伦比亚”号和“挑战者”号那样的航天飞机。它能像普通飞机那样从机场跑道上起飞（航天飞机只能依靠火箭垂直起飞），又能以极高的速度穿越大气层进入浩瀚的宇宙，完成航天任务后再顺利返回大气层，在机场上水平着陆，而且它还能够重复使用和飞行。
实际上，空天飞机是一种未来新型的在地球和太空之间的往返运输工具。有了空天飞机，人类在地球轨道上建造永久性居住场所的梦想就可以变成现实。空天飞机可以穿过大气层进入太空，在太空发射卫星（更确切地说是放置卫星）和回收卫星；在地球与航天站之间往返，向航天站运送人员、装备和物品，也可运送旅客去遨游太空。
空天飞机还可以作为大型客机以每小时1.6万千米的速度在空中飞行，乘坐空天飞机从美国的华盛顿到中国的北京，大约只需要2个小时左右。
可以想象，到了那个时候，如果大洋两岸的科学家们要进行学术讨论，他们早上出发，到对方的研究室进行为期几个小时的讨论，下午返回，晚上就可以在自己的实验室里进行验证，多方便啊。
目前，英国正在研制未来的空天飞机，这架航天飞机取名为“霍托尔”。它的运载能力为7～11吨，计划在20世纪末试飞。目前日本也正在研究一种载重15吨的空天飞机，预计在21世纪初升入太空。
早在1986年，美国的总统里根就要求美国宇航部门研制一种新型的“东方快车”。其实，“东方快车”就是空天飞机。为此，美国宇航局制定了一个举世关注的计划——“美国国家空天飞机计划”。
为了完成“空天飞机计划”，美国投资了33亿美元。科学家们计划研制出三架“X-30”空天飞机样机，其中一架用于地面试验，另外两架用于飞行试验。“X-30”可以用超过声速5～15倍的速度在大气层中飞行，也可以加速到声速的25倍进入空间轨道飞行。
氢燃料飞机
在环境日益恶化的今天，人们希望能寻找到一种方便、清洁的燃料，于是人们便想到了用氢气做为燃料，当然航天专家也想到了这点，氢燃料飞机就是在这种背景下问世的。氢燃料飞机是以氢为燃料，既节能、又无大气污染的一种新型燃料飞机。
氢燃料飞机的研制并不是现在才提出。早在1956年，美国就曾用一架改型的B-57“堪培拉”轰炸机进行过这方面的试验，只是结果令人不满意。1988年，前苏联把一架三台发动机的客机进行改装，把三台发动机中的一台更换为烧液氢的NK-88发动机，另两台仍烧航空煤油，飞机的其他部分也做了相应改动（如增添了液氢燃料箱等）。1988年4月14日，该机进行了首次试飞，获得成功。可惜的是，因液氢燃料价格太高，试验未能坚持下去。鉴于天然气燃料在当时使用已很普遍，前苏联的研究人员又把NK-88发动机进行了一番改装，使它又成为世界上第一架能使用天然气燃料的飞机，并于1989年1月18日进行了首次试飞。在以后的5年中，又进行了80多次飞行，并多次出现在世界航展上，均引起观众和各国航空界人士的关注。但是，自20世纪90年代以来，俄罗斯发生了严重的经济危机，财力的不足使这项已初见成果的有意义的试验难以维持下去。
俄罗斯在研制氢燃料飞机方面雄心勃勃，在没有能力单独进行试验的情况下，转而采取与德国合作的方式继续进行研究和探索。德国的宇航公司和俄罗斯共同提出了一个称为“低温燃料飞机”的研制计划，要在一架Do-328飞机的基础上搞一架氢燃料飞机。由于作为燃料的氢是液态氢，而液态氢必须在-253℃以下的低温条件下保存，所以把这样的飞机称为“低温燃料飞机”。这项试验将很快完成。另外，德国还想独立完成把同样的液氢燃料发动机装在A310“空中客车”大型旅客机上的试验。如能够成功，那么这种飞机可以搭载310名乘客和5吨货物，航程可达5000千米，并计划要在2010年左右正式投入运营。
氢燃料飞机的推广能成为现实，科学家预测最少要到2010年以后，因为推广和使用氢燃料飞机的关键，并不在发动机和飞机本身的改装上，而是在氢燃料的供应上。前面提过，蕴藏在水中的氢在地球上的储量是非常丰富的。但要把氢从水中分离出来是非常困难的。目前制氢的方法很多，其中最好的方法就是电解水，这要消耗大量的电。有人做过粗略的估算，现在欧洲每天只能生产20吨氢，而如果把正在运营的500架民航客机全部改用氢燃料，则每天需要供应6000吨氢，是目前产量的300倍。要满足这种需求，需要有10个大型电站提供电能，这还不把将氢液化所需的能量包括在内。所以，从经济上讲，使用液氢和直接使用矿物燃料相比是很不合算的（目前液氢的成本约是航空煤油的3倍）。只有随着制氢技术的发展，廉价的氢燃料容易获得时，氢燃料飞机的推广方能成为现实人们期待着这一天能早日到来。
水翼船
水翼船是一种船底部装有浸在水中的水翼，航行时靠水翼受到的升力使船体全部或部分升离水面的高速船。它的航速可以达到每小时70～130千米，速度是同吨位普通船舶的几倍，而且适航性也很好。
水翼船用高速柴油机做为动力装置，一般用水下螺旋桨或喷水推进装置推进。水翼用不锈钢和钛合金制造，船体一般用铝合金和钢材制造。
水翼船的工作原理与飞机一样。它水翼的断面也与机翼断面的形状一样。当船在推进装置的作用下快速航行时，浸在水中的水翼就因其断面的特殊形状而造成它的上、下表面所受水的压力不同，下表面的压力大于上表面的压力，从而形成升力，逐渐把船体抬起。这样就使船所受的水中阻力减小，使船速容易提高。当航速增加到一定值时，升力即大到可以将船体完全抬出水面，使船在水面上掠行。这样，当船高速行驶时，就可大大降低水动阻力，并可减少波浪对船体的冲击。当水翼船停泊或以低速航行时，水翼不产生升力，这时水翼船就同普通的排水型船一样，其船体靠浮力支持。
按照水翼浸水的形式，可将水翼船分为两类：割划式水翼船和全浸式水翼船。
割划式水翼船航行时，有一部分水翼露出水面并割划水面。这种船结构简单，不需要控制设备，自稳性较好，但受波浪影响较大。因而更宜用于内河、湖泊和沿海的高速客货运。
全浸式水翼船航行时，其水翼全部浸在水中，因而这种船稳定性较好，能在风浪中航行，不但能保持高航速，而且失速很小。故宜用于海洋。但这种船没有自称性，必须有一套自动控制系统来保持其升力的恒定和稳定性。
加拿大的船舶专家贝尔工程师于1919年建造了世界上第一艘试验性水翼船。这艘船总重5吨，航速为每小时114千米。1957年，前苏联建成的有66个客位的“火箭”号，是较早的实用性水翼船。20世纪60年代以后，许多国家都因全浸式水翼船有优良的适航性而争相开发，建造大型的海洋水翼船和军用水翼船，如导弹快艇、鱼雷快艇、炮艇及能携带直升飞机的反潜舰艇等。
1968年，美国海军将两艘水翼巡逻炮艇编入海军部队服役。1969年，其中的“图克姆克里”号开赴越南海区，参加了越南战争，在越南近海作战达6个月。1982～1984年，意大利海军仿照“图克姆克里”号建造了“鹞鹰”型水翼艇6艘。日本海上自卫队又以“鹞鹰”型水翼艇为原型建造了两艘导弹水翼艇，于1993年3月编入服役。与此同时，民用水翼船也得到很大发展。美国的“韦斯特水翼25”型船的主机是两台功率为735千瓦的柴油机，推进器选用了空气螺旋桨，船体全部用玻璃钢制造，乘客定员180名，航速达每小时70千米，现已开始运行。日本的“喷水式水翼120”型船较小，乘客定员为120名，航速也是每小时70千米。
近年来，又开发出一种新型水翼艇——水翼双体船。船体由两个线型合理的对称片体组成，水翼置于两片体之间。这种船综合了水翼船的小阻力、高航速及双体船的稳定性等优点。在恶劣的环境下，船的摇摆程度和单体船相比，可减少60%～70%，航速一般可达每小时90千米，是一种颇有发展前途的高性能快速船舶。日本最近推出的全浸式双体水翼船“超级梭400”型，乘客定员为350名，试航速度达每小时85千米，运营速度为每小时70千米。挪威也成功地开发出全浸式双体水翼船“富豪尔卡特2900”型。现在第一条船已建成，乘客定员为160名，最高航速可达每小时90千米。
我国开发水翼船起步较早，在1960年就试制出“长江水翼1号”试验船。1988年，中国船舶研制中心制成“飞鱼”号水翼船，总重15吨，能在水中以每小时52千米的速度航行。1992年初，两艘国产“火箭”号水翼船投入上海至崇明岛、上海至青龙港的航线上进行客运。其中“火箭”1号载客70名，航速约每小时65千米；“火箭”2号载客140名，航速也是每小时65千米。
近年来，为港澳船只设计制造的全自控全浸式水翼船也都先后完工交付使用，其性能优于原有的水翼船。目前正在开发自稳式水翼船系列产品。这一切都说明我国在水翼船研制方面已具有世界水平。几年之后，我国的水翼船也将在世界上占有重要地位。
冲翼艇
冲翼艇是利用航行时贴近水面的艇翼的表面效应所产生的空气升力，使艇体离开水面，在接近水面的空气中飞行的一种特殊的高速船舶，它的外形与飞机非常相似。
表面效应的原理很简单。当冲翼艇在推进装置作用下高速航行时，由于艇翼贴近水面，流经其下表面的空气为水面所阻，流速减慢，从而压力增大，这样就形成了动态气垫；而流经其上表面的空气受不到水面的阻滞，流速大，则压力小。于是上下表面便生产压力差，也就产生了升力。这个升力不是因为艇翼的横断面具有特殊形状（像机翼那样）所产生的升力。这两种升力合起来，是冲翼艇所受的总升力。所以，表面效应使艇所受的升力额外增加。一般说来，下翼面离水面接近，上下表面的压力差越大，增升的效果越明显。随着航速的增加，升力也增加，逐渐可将艇体抬离水面（起飞）。而当艇体脱离水面后，其下腹面与水面之间也会产生表面效应。最终，艇体便会稳定地在距水面一定高度上高速飞行。
这种表面效应因在地面附近也可以产生，所以人们习惯称它为地面效应。地面效应人们很早就发现了，这种发现是得益于一次意外的飞行事故。1932年5月，德国一架巨型水上飞机“多克斯”号在飞越波涛滚滚的北海上空时，几台发动机突然一起熄火停车，飞机急剧下降，眼看要坠入大海。但在这紧要关头却出现了奇迹，飞机跌到距海面10米左右，便不可思议地不再往下跌，竟稳定地保持在这个高度上缓缓前飞，最终使飞机获救。人们事后研究才知道，这里产生的神奇托力，原来就是地面效应的作用。第二次世界大战中，也有一些飞行员因地面效应而获救。他们在战机负伤时，发现可以贴近海面低空滑翔，即使受损的发动机只有微弱的推力，甚至完全熄火，也往往能安全地返回基地。这就是利用了地面效应。在我们的日常生活中，也能观察到地面效应。当我们叠的纸飞机从空中徐徐飘落到临近地面时，会再次向上升起一定高度后才缓缓降到地面，这同样是地面效应的作用。
利用地面效应航行的飞行器，统称地效飞行器，冲翼艇是地效飞行器中的一种。
冲翼艇一般采用空气螺旋桨推进，用空气舵控制飞行，飞行速度最高可达每小时370～430千米。（当然，它也可以像传统的排水型船那样，以低于每小时90千米的航速在水中行驶。）
冲翼艇与其说是“船”，不如说是“飞机”。但是由于它不具备在空中自由飞行的能力，必须贴近水面飞行，因此仍把它作为一种特殊的船来看待。另一种说法是，它是介于船舶与飞机之间的交通工具。
从20世纪60年代起，前苏联就在地面飞行器技术方面居世界领先地位。1965年研制成功了有80个客位，航速为每小时150～200千米的内河冲翼艇。1972年宣布制成了航速为每小时250千米的内河冲翼艇。近年来，俄罗斯又宣布建成了世界上最大的“鹰”级沿海客运冲翼艇。该艇全长58米，翼展31.5米，高6米，最大起飞重125吨，最大商载28吨。内设两层旅客舱，每层可乘150人。航速为每小时400千米，航程可达2000千米。同时宣布还建成了一种“河上客车”双体冲翼艇，长约30米，航速为每小时370千米。这种船吸收了双体船的优点，与单体船比较，提高了有效载荷量及航行的稳定性与安全性。
一些国家也相当重视冲翼艇在军事方面的应用。例如，早在1964年，美国就研制成反潜冲翼艇和大型两栖登陆冲翼艇。
我国对冲翼船的研制也十分重视。1984年试制出“902”型冲翼艇，载人飞行成功。以后经过改进，试制了“信天翁”1型冲翼艇，总重0.95吨，能乘载3人，航速为每小时110～130千米，当水面波高0.5米时能凌波飞行，在遇到障碍时可随时拉大高度，能跃过30米以下的障碍物。该艇底部装有轮子，可自行上下码头，在水中和陆上均能停泊。由于该艇航速高，适航性好，耗用功率低，能长时间保持超低空飞行，设计有创新，在1989年第38届布鲁塞尔（尤里卡）世界发明博览会上获得发明金奖。在其基础上经过改进的“信天翁”2型冲翼艇重3.6吨，最大航速为每小时300千米，航程900千米，采用耐腐玻璃钢结构，可在三级浪上航行。
地效飞行器的研制和开发已列入国家重大科技成果产业化项目和“九五”科技攻关计划，它的前景是美好的。
航天母机
谁都知道航空母舰是海上的霸王，它可以装载几十架作战飞机，并且可以在它巨大的甲板上起飞和降落。但海上霸王固然威风，但也有不足之处，那就是它只能使飞机飞上天空，而不能使飞机飞向太空。
那么，有没有这样一种运载工具，既能把飞机送入太空，又能让飞机安全返回？那就是科学家们梦想中的“航天母舰”——未来的航天母机。
未来的航天母机不是漂浮在海上，而是航行在天上，是天上的霸王。
目前，世界上的空中巨人是前苏联的“安-225梦想”式运输机，这架飞机的机身长80多米，机翼展开有87米。该机有6台发动机，每台的推力达23.4吨。该机的起落架上有24个轮子，它们支撑着这架重达600吨的庞然大物。
然而，21世纪的航天母机要比“梦想”更加庞大，为了能使航天母机尽早飞上天空，科学家们设计了多种未来的航天母机，主要有：
一、原子能航天母机
原子的体积极小，一亿个原子排列成一条线，还没有一个成人的小手指甲那么大。原子虽然个头小，它的能量却大得惊人。1公斤的铀全部裂变可产生182亿千卡的热量，相当于2600吨标准煤全部燃烧所放出的能量。
如果用原子能作动力，制成原子能航空发动机，那么，只要装上0.5公斤的原子燃料，就可以连续飞行十几万千米。
以原子能为动力的航天母机是个庞然大物，它长为300米，宽45米，总重量为2100吨，由4台原子能涡轮喷气发动机推动飞行，绕地球飞行一周约需6个小时。
二、宇宙飞船型航天母机
向太空发射宇宙飞船已经不是什么非常难的事，人类目前可以将几百吨重的宇宙飞船送上太空，随着科学的发展，人类一定会将更大的飞船送上太空。
三、飞艇型航天母机
飞艇对我们来说都挺熟悉，从1852年世界上第一艘飞艇升空开始，这种靠充入轻于空气的气体升空并依动力推进的飞行器，曾有过一段辉煌的历史。直到1937年，著名的“兴登堡”号飞艇在载客飞行中发生爆炸，飞艇在34秒内化为灰烬，33人葬身大海，从此这种飞行器才在空中销声匿迹。
然而，“兴登堡”号惨案并没有使人类放弃对飞艇的研制，科学家们正在设计一种未来的飞艇。
未来的飞艇是一个巨型的飞艇，它长2.4千米，能载客3400人。飞艇的机壁由最先进的3米厚蜂窝状复合材料制成，艇内充入氦气，非常安全。这个巨大的飞艇由160部发动机推进，速度每小时可达160千米。
在飞艇的顶部还设有可供直升飞机和短距离起降飞机使用的跑道，在底部有一个巨大的屏幕，可向地面播放新闻、娱乐等节目。由于飞艇太大了，无法在地面停降，它只能长期处于飞行状态，因而它作为母艇还有6艘小飞艇，这些小飞艇可以与母艇连接或分离，作为与地面联系的交通工具。
四、飞翼型航天母机
飞翼是指一种无机身、无尾翼，仅有机翼的一种飞行器，它具有结构简单、飞行阻力小、载重量大等特点。科学家们想用很多个这样的飞翼，在空中对接成航天母机。
航天母机一般不着陆，一直绕地球做巡回飞行。从地面上起飞的地区性飞机可直接飞进航天母机，进入航天母机后，乘客可在航天母机内的豪华餐厅或游艺宫里度过愉快的空中旅行生活，也可以换乘航天飞机到宇宙中去旅行。当乘客要返回地面时，可再转乘地区性飞机飞回地面。由此可见，航天母机又成了名副其实的空中机场。
航天母机除了可以运输旅客、起落航天飞机外，还可以当作宇宙开发基地。从这个基地，可以起飞和降落宇宙公共航班飞机或宇宙游览飞船，飞往新建设起来的宇宙城市。从这个基地还可以向太阳系发射火箭，探测更遥远的宇宙空间。
航天母机一旦研制成功，将会大大丰富人们的生活，到时人们在宇宙去游玩就像到大街上去一样方便。
超级摩天楼
马来西亚吉隆坡双塔中心大厦是当今世界第一摩天楼，它于1996年落成，高88层，总高度450米，比美国最高摩天楼西尔斯大厦还高出7米。
马来西亚是环太平洋地区发展最快的工业化国家之一，为满足首都的发展要求，马来西亚政府决定在商业金三角的雪兰莪州赛马俱乐部及其周围土地发展新的城中城，建筑世界第一高楼。
双塔中心大厦的设计，是以国际竞争方式招标的，最后西萨佩里设计事务所成为国际竞争的获胜者，担任摩天楼的设计工作。
两幢摩天楼高88层，在41层和42层由一个空中过桥相连，以方便楼内的通迅和交通。它的内部流线组织得十分严密，从而使两幢大楼共用会议中心、祈祷堂和行政人员餐厅等。
摩天楼中央大厅的内墙装修，采用浅色马来西亚木材嵌在不锈钢的格网内，大理石地面的图案来源于本地非常受欢迎的“泊落”和棕榈墙上的图案，在不同停站方式的电梯停靠的楼层，墙和地面采用不同的颜色，以加强方向的识别性。同时为减弱室内外的明暗对比，大厅的墙将作连续的木装修，以加强热带风情的感觉，同时美化公共空间的环境。
六层没有餐饮的娱乐设施，为人们提供了各种方便，建筑周围设置了拱廊和雨篷，为行人提供了舒适的游览环境，有拱顶的人行道与湖边的休闲空间以及成排的绿树、喷泉形成了独具特色的建筑外部空间。
建筑外观奇特，呈多边形，层层收分富于变化，外装修采用了镜面玻璃和彩色陶瓷马赛克面层，其独特的造型和色彩，折射出丰富的多样化的马来文化特色，构成了亮丽的吉隆坡的城市风景线。
双塔中心太厦不仅是世界第一摩天楼，也是马来西亚的文化交流中心，这一别出心裁的建筑，吸引了很多游客。
中国的摩天大楼
中国的摩天大楼是上海的金茂厦，它是根据中国最传统的高层建筑——塔的设计思路，运用到现代建筑中，使之具有中国特色的摩天塔，它是我国目前建造的最高的超高层建筑，居世界第三位。
上海金茂大厦位于浦东陆家嘴地区，地面以上有88层，地下有3层，总高度达420.3米，仅次于已建成的吉隆坡双塔中心大厦（450米）和美国芝加哥的西尔斯大厦（443米）。
这幢建筑的底部呈正方形，向上在角部逐渐内收，形成一个传统塔式建筑。外墙采用双层玻璃幕墙结构，给人以玲珑剔透的秀美之感。
金茂大厦的桩基十分坚硬，主楼钢管桩共有429根，每根直径914毫米，长65米，分25米、23米、17米三段焊接后连续打入地下，最深至地下82.5米处，每根桩的顶部离地面17.5米。每根桩的承载极限达1650吨，靠这429根钢管桩托起420.5米高的大厦主楼。
金茂大厦采用筒体结构，这是一种最优越、最完美的结构形式，它能以最少的材料，做出抗力量大的构件来。换句话来，管状杆件对外来压力具有巨大的忍受性。
摩天楼的四周外墙组成一个方形筒体，建筑师称它为外筒；中部电梯井、楼梯井、管道井等组成封闭式内部核心筒，称为内筒。内筒四周的一层层楼板就像竹节加固竹筒一样将内管与外筒连接成牢固的整体，这就是摩天楼最常用的筒中筒结构。
坐落在浦东新区的金茂大厦，是亚洲的最高楼之一。新的建筑结构形式，使高层建筑像长了翅膀一样腾飞起来。设计此楼的建筑师们真是别出心裁，巧夺天工。
塑料房屋
最近，美国通用电气公司塑料制品公司建造了一座新型房屋——塑料房屋，它矗立在美国马萨诸塞城西的一座圆丘顶上，没有人住在这幢房子里，也许永远不会有人去住。它只是该公司在寻求新市场的产品陈列馆。
这幢房子的结构虽是传统的，但总共用了2万多千克塑料制品，其中包括几种最近才研制出来，很快会出现在市场上的产品。
这项工程的前提是探讨房屋的各种作用，将其作为一个整体来设计建造，以避免浪费材料，并且使绝大多数部件起多功能作用。另外，这些设想中的部件将是工厂产品，这样将能真正做到节省费用。这项工程的目的是节省建房费用的30%，包括营造和长期维护费用在内。
这种房屋的表面材料大部分是塑料制品，就算你走近它，也很难发现它同其他房屋有何不同。屋顶由两种不同的塑料盖板覆盖，它们看起来像灰色的杉木板。塑料盖板的最大优点是重量轻，安装容易，由大块板制成，无需垫层；另外还可阻燃。房前面的盖板是用塑料树脂与玻璃纤维化合成的其目的是防火，这是目前能达到的标准。
房屋的乙烯墙壁板是挤压成品，具有多种颜色和形状，这是通用的聚氯乙烯覆上了一层高性能的非常严密的树脂制品。就算是看起来像拉毛水泥的表层部分也是塑料制品，在它表面上喷涂了一层丙烯酸改性水泥以遮盖接缝处。墙面富有弹性，安全性能极好。
这座住宅还配有电脑，可以用声音控制，根据口授指令拉上窗帘、开灯等等。当人们踏进房屋时，电脑就会向人们问好，并问答客人的问话。
楼上的卧室和浴室中还展出了令人叫绝的新技术产品。卧室里的窗户是夹有液晶的玻璃，不通电时，呈乳白色，不透明；当你接通电流时，液晶分子会重新排列，这面窗户就是透明的，与通常的玻璃窗一样。
溶室用的塑料澡盆是用吹模成型法制造的，比用玻璃钢制造更简便。
在一个房间里墙板被切开了一段，露出了里面的塑料。外墙层由一种波纹状嵌板构成，它是由木质纤维与塑料树脂化合而成的。
外墙板是初级绝缘体——真空板，看起来像红色的陶瓷片，它提供的绝热性能使人惊讶。通用电气公司正在开发这种材料用于未来的冰箱。
波纹板的外侧是一层粉红色的泡沫塑料，它可增强绝热性能并使墙更坚硬。内侧的表面是玻璃纤维，有阻燃性能，装填和上漆都很简便，不用涂墙粉。
自来水管、电线均嵌在墙壁中预设的公用设施通道中。地板的底层是格子状的，柔韧的聚丁烯管线整齐地排布于通道中，管线的固定装置都是嵌入墙中的塑料匣，可按需要来确定水管的走向，不用弯曲管子，也不会出现渗漏现象，且安置和拆装各种管线都很方便。
这幢房子展现出未来房屋的新观念，它凝结了50位工程师、设计师和产品研制开发专家的智慧。在这里，运用现代的和最新研制的材料及技术使房屋成为一个合理布置的整体，花钱少，功能多。
汽车住宅
汽车住宅是采用与汽车制造相似的现代化生产方式与传统的施工方法不同，但这种灵活的汽车住宅可以迅速大量地为人们提供比普通住宅更为方便舒适的居住条件，而且建造时间短。
美国有很多活动住宅制造厂商，平均20多分钟即可生产一套活动汽车住宅。由于大批量生产，其价钱低于普通住宅，所以受到了广大用户的欢迎。
活动住宅已有60多年的历史。早在20世纪20年代，为了适应旅游需要，人们就开始制造假日篷车、旅行拖车住宅。1933年，第一幢活动住宅由美国的一家汽车制造商生产。一开始活动住宅只是供流动工厂、巡回的钻探工、军事和土木工程人员使用。第二次世界大战和战后恢复建设期间，住宅紧缺，加速了美国采用活动住宅的进程。到1950年，带动有卫生间的汽车活动住宅开始进入市场。1955年，美国和英车的制造商开始生产3米宽的汽车住宅，后来增加到3.6米宽、20米长。
这种大型活动住宅，基本上是一种预制房屋，需要用托车运至现场后，然后用起重机吊运安装在地面垫块上，并与基地的上下水、电和电话系统联通。汽车住宅的浴室、厨房、餐厅、起居室、卧室均为最小尺寸，但室内布置非常舒适，在设计上吸取了宇宙飞船舱体设计的优点。
汽车住宅，它的房屋骨架由钢材焊成，围护结构采用标准构件，主要材料是特制的夹心胶合板，内填泡沫状保温材料，内墙面粘贴塑料壁纸，顶面采取了防雨防晒措施，并有隔热保温的性能。住宅内部，通常装备有高水平的技术设备，温度能够自动调节，以适应不同国家和地区的气候条件。
活动住宅小区的规划与房屋造型，主要结合用户的特点和搬迁的情况而定，例如经常搬迁的建筑，常选择带轮子的汽车房屋、拖斗房屋、铁路车厢房屋、带爬犁的房屋。不经常搬迁的建筑则可选择集装箱式房屋。
汽车住宅投资少、见效快，尤其适用于缺少劳动力和建筑材料的地方。因为汽车住宅内的各种设备都是在工厂内制造的，可以不受季节和天气的影响，所以缩短了房屋的施工周期。
汽车住宅是人类非常理想的居住房屋，目前，在国外已相当流行，科学家预测，这种住宅类型不久后将会普及。
纸屋
纸屋顾名思义就是用纸板做的房屋。这是近年来国外出现的一种新颖建筑，人们称它为纸板建筑。在此之前，或许你只知道纸能写字作画，折叠各种几何形玩具，但把纸经过特殊处理造出建筑物，你是否知道呢？
纸板建筑的主要材料是各种类型的波纹纸、夹层纸或蜂窝状夹层纸板，纸板外表有覆盖层和保护层，一层层，非常像夹心饼干，其厚度在50毫米左右，经过特殊处理的纸板，强度和刚度都很好。
纸板建筑不会出现土木砖和钢筋水泥等建筑材料。纸板房屋的形式通常采用各种折板拱顶或球壳形式，这样可使纸板支承自重，充分发挥材料的性能。
纸板建筑有优点当然也有缺点，而且很突出，主要是容易燃烧和不耐潮湿，而且隔音和保温性能不稳定，纸板材料的先天不足使其坚固程度难以和砖石混凝土相比，到目前为止，纸板建筑还不能作为永久性房屋来使用。
为了克服纸板的易燃易潮的毛病，科学进行了多种试验研究，终于找到了不少有效措施，例如在纸板表面附加一层玻璃纤维与树脂复合涂层，使其更坚韧，并能防水。
纸板建筑的历史虽然很短，但有着独特的功能。例如作为抗灾紧急用房、临时性工棚住房、短期的展览馆陈列室、简易仓库、市场售货亭等。
1944年，美国造纸化工研究院建造了一间较好的实验性板房，研究人员由于在纸板用料中加入了硫，使房间强度和耐水性能明显提高。这所临时纸板建筑，整整使用了8年才被拆掉。而作为临时展览厅之用的纸板建筑，1968年英国伦敦用经过抗燃塑料涂液处理过的三波纹夹层纸板搭建成的一座半球壳拱形建筑，就是典型的作为临时展览厅之用的纸板建筑。
随着材料的改进，纸板房也越盖越大。1995年荷兰农业研究所建造了一幢折板形牛舍，屋顶跨度13米，覆盖面积达1700平方米。因为纸板材料组合比较厚，中间夹有空气层的外围墙体，所以它热工性能比砖墙还要好一些。这座荷兰牛棚的纸板外层采用聚氨酯基的涂料作保护。如果细心使用、精心保养、适时维修，这间牛棚还能继续使用下去。
美国加利福尼亚州用一种聚氨酯做夹心的牛皮纸造成的纸板房屋。壳体结构是预选折叠成型，然后到现场把它像拉手风琴一样徐徐拉开，建筑物大小自如，随时随地可拆迁搬运。是专为农忙季节临时居住而建造的。
随着材料科学和建筑科学的发展，纸板建筑将会更加完善，给人类带去既方便又舒适，且经济的住宅。
建在立柱上的立方体住宅
通常我们见到的房屋都是平地而起，但最近在加拿大的多伦多市却出现了一组造型奇特的住宅——建在立柱上角朝天的立方体楼房。当你第一次见到它时，绝对以为是一座现代雕塑。
这座立方体住宅建在多伦多市郊的一块狭窄的水域上，它与多伦多高架高速公路相邻，附近的土壤已经受到污染。为了防止污染，建筑师提出了这个大胆设计，每个立方体有三层，它由预制的钢框架组成，每边长为6.8米，各面覆盖着有色金属保温板。立方体倾斜地建在一根4.9米高的钢柱上，其一角指向天空。这是多伦多三立方体技术协会建筑师库特纳设计的，现在有了这种高架建筑思想，城市中环境条件不良的小块土地，房地产开发商也不会再轻易放弃，而是充分利用。
这种别致的设计能更有效地使用建筑材料。例如，结构已呈斜面，就不需排水的尖屋顶了。三个立方体已铆结为一个坚固的整体，不但不需要大的地基，而且各根钢柱打入地基内的深度也只需1.2米左右。安装在墙上的窗子则提供了广阔的视野。
库特纳说，根据块状建筑的用途，立方体之间的开放空间可以围合起来，作为房屋的电梯井、热力管道、水道、通风管道以及门廊大厅等。
没有窗户的楼房
通常我们见到的房屋都设有窗户，它不仅给人以美观，还能起到通风透气的作用，但你见过没有窗户的房屋吗？
在日本东京市就有一幢这样的无窗户六层楼房，楼房中的每个房间都是密封式的。可是这座楼的办公室及每个房间里却阳光灿烂，各种观赏鱼和植物都生长在温暖的阳光下。没有窗户，阳光怎样进去的呢？
原来，这是日本太阳能专家茂利的杰作。他知道，太阳能虽好，但要利用却很难。阴天无法利用太阳能，就是晴天也要抓紧时间。他看到，许多安在楼顶上的太阳能热水器是固定的，只有中午12点左右正对着太阳，想洗澡最好在中午或下午。后来它受到向日葵花盘的启发——从早到晚面对太阳。在楼顶上安一个活动的太阳能收集器，它能跟着太阳转动，太阳移到哪里，它上面的19个向日镜就紧跟到哪里，向日镜始终对着日光，一刻不停地收集着太阳光。向日镜用一个微电脑控制的两台同步马达操纵，使自己紧跟太阳转动。
太阳能是一个巨大的能源，人类应合理的加以利用。让它造福于人类。没有窗户的楼房只是其中的一种利用形式，相信随着科学的进步，太阳能会广泛被人类所利用。
生物住宅
生物住宅是完全以天然资源——木材、粘土或砖制造，并以无毒物质涂刷和加色。这些住房通常包含太阳能温度控制系统或绝缘保温的冬季花园。这类住宅必须禁止地下水和地球磁场的干扰。
生物住宅对于人的健康非常有利，但许多人对此都不太相信，但事实最终会让他们心服口服。一位居民曾说：“我一向不相信这类事情。”可是在租了一幢生物住宅之后，他却说：“我们感冒、得病次数少了。”
在德国，已经有大量的生态的产品如“生物洗衣粉”和“生物蔬菜”等都生产出来了，而其中以生物住宅最受重视。
建造一幢生物住宅的费用根据住宅大小、使用建材和暖气系统而定，但这类住宅一般都比普通住宅昂贵，德国境内总计约有2000栋生物住宅。建筑师盖格表示“随着人们环保意识的加强，这一趋势将会持续发展。”
12年前，德国土坪根镇建筑师艾伯开始兴建生物住宅时，被视为标新立异。可是，现在这些由纯天然资源建造的住宅日趋普遍，已造就出新的一派设计师——生物建筑师。
现在，他们已定了建立“生物住宅区”——社区住宅计划。艾伯是设计生物住宅区的建筑师之一，这一生物住宅区包括110间公寓。艾伯表示，他们的目标是建立一个非常理想、使居民不想迁离的社区，这样将可减少住户的流动，降低整修房子的费用。目前生物住宅区正在德国各地迅速兴建。
不过，建立生物住宅区需要大片土地，对于人口稠密的国家很难实现。但是设计和建造适合中国国情的生物住宅，是中国人的梦想，也是有志青年的奋斗方向。
借腹怀胎
对于一个优良品种的植物，如果要加快繁殖并保持原品种的优良特性。可以通过分株，扦插等方法进行无性繁殖。而动物却不是这样的，尤其是高等动物，如一头高产奶牛，只能通过有性繁殖后代。这样，不仅数量难以增多，还由于有性繁殖时基因的分离和重组，会导致优良种性的退化。解决这个问题的一个好办法就是利用超排卵和胚胎移植。
利用优良品种的雌畜，在人工注射雌性激素条件下，可以使卵巢一次排出更多数量的卵。例如，母牛通常一次只能排出一个卵，但通过人工注射雌性激素后，一次能排出6～8个卵，然后再用优良公牛的精子进行人工授精。当然，这些受精卵在一头母牛内发育是不可能的，必须用人工方法把这些受精卵或早期胚胎（不超过7天）从亲母牛（遗传母牛）取出，移植到正处在发情期的养母牛（代理母牛）子宫内，以发育成新个体。这种借代母牛的腹以怀遗传母牛的胚胎的方法叫胚胎移植。一头代理母牛（不一定是优良品种），一次可移植两个受精卵或两个早期胚胎。
如何发挥优良家畜的生产潜力，需从公畜和母畜两方面考虑。在公畜方面，人工授精和冷冻精液技术的发明，充分发挥了优良公畜的生产潜力；在母畜方面，通过超排卵和胚胎移植，是充分利用优秀母畜繁殖能力的有效方法之一。母畜在怀孕期间不能配种受精，这样就能把优良母畜的胚胎寄养在普通母畜内，又可让优秀母畜继续发情配种，以产生更多的优良胚胎。一头奶牛，采用一般的繁殖方法，一生只能繁殖6～7头；而采用超排卵和胚胎移植方法，一生则可繁殖上百头。
这种胚胎移植的技术，使许多优良品种的动物加大繁殖量，增加了经济收入。为国家创造了又一笔财富。
人工多胎
优良母畜的繁殖潜力可以通过超排卵和胚胎移植加以发挥，但是，一个胚胎只能发育成一个个体。人们从天然的同卵双生（即由一个受精卵分裂成两部分而发育成两个个体）得到启发：既然天然能有同卵双生，那么是否可用人工方法产生同卵双生或更多的后代呢？大量事实证明，这一想法是可以成为现实的。
科学家发现，当精子和卵结合产生受精卵（合子）后，细胞开始分裂，依次由1个分裂成2个、4个、8个，以此类推。在细胞分裂早期（早期胚胎），如4细胞期或8细胞期，用显微技术把早期胚胎吸出体外，进行细胞分割，每个细胞又可发育成1个新胚胎。若把这些新胚胎移植到代理母牛子宫内，则可进一步发育出新个体。这种利用早期胚胎细胞的分裂性能，把一个胚胎分割成多个胚胎，进而产生多个个体的技术，称为胚胎分割。
显然，胚胎切割比胚胎移植能产生更多的后代个体。
人工多胎的研制成为生物的繁殖又开辟了一条新途径。
基因武器
基因不仅能为人类创造巨大的财富，但也能为人类带来不利的影响，例如有的人利用基因工程技术制造杀人武器——基因武器。
基因武器是利用基因工程技术制造的一种生物武器。它把某种微生物中致病力很强的基因，移植到容易培养繁殖的微生物中，以便获得致病力更强的微生物——战剂微生物；或者把某种微生物的“抗药基因”转移到战剂微生物中，使其产生抗药性，从而使现有的药物不能杀死它们。因此，利用基因工程有可能制造出“不可制服”的致病微生物，从而给人类带来灾难性的后果！
目前，美国和俄罗斯等国，都在秘密地研究基因武器。美国把大肠杆菌中的抗四环素基因和金黄色葡萄球菌中的抗青霉素基因拼接后，再放入大肠杆菌中，培养出了既抗四环素又抗青霉素的一种新型大肠杆菌——战剂大肠杆菌。俄罗斯也在研究把具有剧毒的蝎子毒素基因和流感病毒基因拼接，再拼合到病毒中，企图制造出具有蝎子毒素的新流感病毒；人们一旦受到这种“人造病毒”的感染，不仅会出现流感症状，还会出现蝎子中毒症状，从而导致患者瘫痪或死亡！
我们知道，特定的“种族”具有特定的DNA序列，是其他“种族”所不具有的。因此，有些国家还企图利用基因工程方法制造“种族基因武器”，即战剂微生物专门感染具有某特定DNA序列的“种族”，而对使用者一方的“种族”却没有感染能力。
任何事物的出现都具有双重性，基因工程也不例外。
科学和技术的发展，给人类带来了巨大的物质财富和精神财富，但如果就用不当，也会给人类带来巨大的物质损失和精神创伤。
猪心换人心
机器坏了，可以换零件修好，那么，是否能把把病人的病变器官去掉，换上相应的正常器官使其康复呢？
经过科学家的潜心研究和临床试验，这个美好的愿望已经变成了现实。这种更换某个器官的技术，就称器官移植。
但是，现在的器官移植还存在许多问题，如“异体排斥”就是其中之一。所以，在器官移植前，就要像输血前做好“血型匹配”那样，做好“器官匹配”工作。
我们都知道，在为病人输血时，献血者必须都是健康人，献出一定的血量并不影响人体的健康，而且能够很快地造出血来。但是，人的器官是不能再生的，因此，需要移植的器官一般不可能靠活人捐献，必须从刚死亡的人身上摘取。因此要想得到一个与患者匹配的健康器官是非常困难的。据报道，一位母亲，为了拯救患肾癌的女儿，献出了自己的一个肾脏。母爱是伟大的，但这种行为是无路可走时才选择的。
几十年来，科学家一直在研究是否能用动物器官代替病人器官。大部分科学家认为，猪的器官与人的器官大小差不多，而功能也大致相同，所以猪应是最为理想的器官供应者，比狒狒和其他灵长类还要好，特别是50～100千克的小品种猪更好，它的器官适合于人体器官移植所需要的大小范围。
当然，猪最终能否成为人体器官的供应者，关键在于能否培育出含有人体基因的新类型。在这方面，英国科学家做了开创性的工作。他们把人体抑制排斥异体组织的基因，注射到猪的受精卵内。人体的基因与猪的DNA结全，培育出含有人体基因的新类型猪。新类型猪长到一定大小后，把猪心脏取出，移植到狒狒身上。结果发现，此心脏持续跳动了30小时；而不带人体基因的猪心脏只能持续跳动1.5小时。心脏持续跳跳动时间，前者为后者的20倍。这一结果，给我们带来了一限希望。
克隆绵羊的问世，把人们的注意力又吸引到了器官克隆上。1997年4月3日《文汇报》报道了上海第二医科大学在老鼠身上培育出人耳。他们把人软骨细胞进行体外培养，得到了形同耳朵的软骨；再把人软骨移植到小鼠身上，使小鼠长出人耳朵。这一成果，预示着将来通过体外细胞繁殖，可形成人体的各个器官，如骨头、气管、关节和皮肤等。这样，医生就可根据病人某器官的缺损情况，提取残余器官的少量正常细胞进行体外细胞繁殖，获得克隆器官。由于器官来自同一个体，所以这样的器官移植不会有排斥现象。
克隆器官的出现，是医学上的一大成就，为人类的健康提供了一份保险。
PCR技术
PCR技术也就是基因扩增技术，它是通过基因扩增仪，在细胞外进行DNA复制，由1个DNA分子增加到2个，然后依次增加到4个，8个…，使分子数目呈几何级数增加，以在短时间内获得足够的DNA，供研究用的一种技术。
PCR技术的出现，使生物学的研究一大突破。在PCR技术问世之前，人们无法查出爱滋病病毒感染者，因为这种病毒在感染者体内的含量很少，且难于培养。在PCR技术问世之后，可将爱滋病病毒的核酸进行扩增从而查出受感染者，并可研究治疗方法。
PCR技术，还可对运动场上男扮女装的“女运动员”加以识别。过程如下：从自报是女运动员头上取1根带毛囊的头发，加蒸馏水煮沸，使毛囊细胞破裂；把高速离心分离出的染色体放入其因扩增仪中进行基因扩增；大约2小时后，用一定的染料对扩增液染色；最后，把经染色的扩增液体涂在琼脂板上，用紫外线照射，如果出现橘红色光带，则说明染色体中含有睾丸决定基因（在Y染色体上），为男性，否则为女性。
目前，这项技术是性别鉴定中的最佳技术，准确性可达100%，也是迄今为止最文明的性别检测法之一，只要1根毛发即可辨男女。
1992年，在巴塞罗那奥运会上，组委会决定首先使用基因扩增法识别性别，但由于准备不足，只局限用于最可疑的少数运动员。1993年，在我国上海举行的首届东亚运动会上，全面使用了这一技术。在这届运动会前夕，有关科研人员进行了1037例“预试”，还进行了10例“双盲”（验方和递方都不知道头发是取自男还是女）试验，结果表明，准确率达100%！这种既文明又准确的性别鉴定法，解除了“性别舞弊”对运动会官员的困扰。
PCR技术已经在分子生物学中发挥了重要作用。可以预知，它在遗传病诊断、治疗，在动、植物育种，以及在司法破案等方面，将会发挥更大的作用。
蛋白质工程
蛋白质工程的中心内容就是改造现有的蛋白质，合成新的、自然界并不存在的蛋白质，以满足人们的需要。
这些蛋白质主要是酶。它的功能是多方面的，比如说生产奶酪必须用一种叫T4的溶菌酶来杀菌。这种酶在温度接近67℃的时候，3个小时以后活力就仅剩下0.2%，无法维持正常生产。如果把溶菌酶的结构改造一下，给它动个手术，同样是在67℃的工作温度之下，同样是经过3个小时以后，这种经过改造的溶菌酶的活力一点儿都没减弱，从而大大提高了奶酪生产的效率。
干扰素是一种治疗癌症的特效药，它遇热容易变性，即使把它放在零下70℃的低温环境里，也只能保存很短的一段时间。如果利用蛋白质工程把干扰素的结构改造一下，它就可以保存半年之久。
在基因工程中，蛋白质的生物合成必须依靠很多酶，其中有一种叫核糖核酸的转移酶，它的功能是搬运不同的氨基酸。专门搬运酷氨酸的核糖核酸转移酶叫酷酸核糖核酸转移酶，如果给这种酶作个小手术，它的催化能力能一下提高25倍。
蛋白质工程在治理环境污染的领域里，也在发挥重要作用。比如在一些动物、植物的细胞里有一种金属硫蛋白，它们能与镉、汞等重金属结合，从事改造蛋白质的工程师们把这种蛋白质的结构改造了一下，就使它们的治污能力提高了几千倍。
蛋白质工程还能大幅度提高农作物产量。人们发现一种氧合酶能使植物的光合过程大大加快，科学家就通过蛋白质工程改造了这种酶，结果大大提高了植物光合作用的效率，给农业生产带来了巨大的经济效益。
蛋白质工程是20世纪80年代才兴起的，但它发展非常迅速，作为新一代的生物工程，它在工业、农业和医学方面起着重大的作用，人们称它为第二代基因工程；把21世纪称做是蛋白质工程的世纪。
太空柿子椒
太空柿子椒顾名思义就是在太空中培育出的柿子椒，它一个可重达400克，当你第一次见到时，一定会为这个“天外来客”的巨体感到惊讶！
我国黑龙江省农科院的科学家，利用我国发射的返回式卫星首次搭载一批粮食、蔬菜和花卉种子，这些巨大柿子椒的种子经过一次太空旅游受到空间环境、宇宙射线、高真空，微重力等因素的影响，使种子发生了在地球上无法发生的变异，然后经过科学家选育3～4代，使其稳定，最后才培育成重达400克的柿子椒新品种。同样经过太空旅游的红小豆、水稻等产量都有不同程度的提高。
随着科技的发展，今后将会有更多更丰富的太空食品为我们享受。
不怕虫吃的棉花
棉花一旦遭到棉铃虫等病虫害就会减产，在危害严重时，可能造成棉花减产20%～30%。而长时间喷洒农药会使棉铃虫抗药性不断增加，也使有益昆虫的数量减少，同时农药易造成环境污染，抗虫棉的出现使棉铃虫不再猖狂，当棉铃虫吞食抗虫棉叶子后，不久就会痛苦地死去。这种抗虫棉是我国在生物技术中，利用植物转基因技术所获得的一系列成果之一。
中国农科院的科学家从苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种中克隆了Bt基因，并将Bt抗虫基因通过花粉管导入棉花上，已育成抗虫棉花新品系GK-12、GK-2、R93-6，该品种与美国抗虫棉相比抗虫性没有明显差异，总体抗虫能力达80%以上。最近，两个抗虫棉新品种分别在安徽和山西通过审定。1997年农业基因工程安全委员会已批准抗虫棉进行商品化生产。1998年抗虫棉在全国9省17个点试种示范1万公顷，2000年达到33万多公顷。抗虫棉的出现不仅节省农药的费用，还提高了纤维品质，并降低了棉花生产成本，同时对生态环境起到保护作用。
彩色棉
在我们的印象中棉花都是雪白雪白的，那么你见过五颜六色的棉花吗？
彩色棉是一种棉纤维具有天然彩色的新型棉花，它的色彩持久，水洗后能逐渐加深，制成纺织品无需印染、漂白、煮炼等化学处理。彩色棉经过生物工程改造，在种植过程中，可以不使用化肥、农药等化学物质，避免了对环境的破坏，适应了人们追求绿色与环保，回归自然的时尚。是更高层次的生态棉。
我国于1994年进行彩色棉的开发，从美国引进棕色、褐棕色等品种，由四川棉研所进行研究，到目前为止，已具有棕、绿、黄、红、紫等色泽品种，并在四川、甘肃、河南、海南建成四个彩棉研究和育种基地。第一批彩色棉织品已试纺织成功，并生产出一批彩棉成衣，不久种植面积可达1.3万公顷，产量达1.2万吨，生产成衣2000万件，现在的人们都追求回归自然的时尚，彩色棉这种绿色环保，天然的棉织品，恰恰适应了人们的这种追求，它的市场将更加广阔。
彩色种子
一般的种子，颜色都很单一，现在却出现了一种披着五颜六色外衣的种子。这些种子之所以有颜色，是因为在种子表面包裹着一层能迅速固化的膜，在膜内可加入针对种子和土壤的农药、含有微量元素的肥料等。这是科学家们研究的21世纪的高新技术——种子包衣技术。
种衣剂是针对作物、土壤以及农业生产中的问题（如作物病虫害、土传病菌和害虫等）制备的。包有种衣剂的种子，由于迅速固化而使种子形成种衣。
种衣剂包衣的种子表面形成药肥种衣，种子播入土壤中后，种衣在种子周围形成防治病虫的保护屏障，使种子消毒并防止病菌和虫害，种衣中的肥料经缓慢释放供幼苗利用，激素则起刺激根系生长的作用。药肥种衣剂在粮食作物、棉花、油料作物运用中都产生很好的作用。使农作物的产量大增，提高了经济效益。
彩色玉米
平时我们吃的玉米都是黄色的，那么彩色的玉米你是否吃过呢？
它的味道与常见的玉米有什么区别吗？
彩色玉米是农业专家运用高新技术选育出的玉米新品种，是特用玉米的一种，彩色玉米作为一种鲜食特用玉米新品种，具有商品性好，经济价值高，适应能力广等特点，加上其独特的营养价值和特有的颜色，深受广大消费者的欢迎。
目前，我国引进种植的主要品种有紫香糯玉米、红玫瑰玉米、黑珍珠等品种。这些品种各有特色，如紫香糯玉米色泽独特，油黑发亮，美观大方，是目前彩色玉米新品种中的珍稀品种，因它有特殊的芳香口味，并集黏、甜、色、香、高营养和药用保健作用于一身，是我国惟一的特香型双穗鲜食强黏度珍稀品种。它株高1.5米左右，秆硬不倒伏，叶片上冲，适合密集种植，每公顷用种30～37.5千克，每公顷种密度63000～67500株，双穗率75%以上，株可结三穗，穗长可达17厘米，可收鲜穗约12000个。此外，该品种的鲜穗还可速冻加工，四季销售，嫩籽粒可制成味美的罐头。深受人们的欢迎。其他如红玫瑰、黑珍珠、等品种也都具有很好的经济效益。
彩色玉米有仅以它漂亮的外表吸引着人们，还以它芳香的味道，高营养且能保健等特色吸引着人们，是玉米家族中的佼佼者。
玉米酒精
玉米是世界上最重要的酒精生产原料，之所以用它生产酒精主要是利用它所含有的淀粉和糖进行发酵。每立方米的玉米可产生268.56升的酒精。
现在美国科学家研究利用谷物种子的纤维作原料，从而使酒清的产量提高，每立方米的玉米产生酒精可增300.79升。
1994年，美国利用玉米大约生产了4.92亿升的酒精，其中60%是通过湿磨法。
其过程为：将玉米充分浸泡后磨碎，然后把高蛋白玉米胚、玉米油和纤维分离开，最后将淀粉发酵制成酒精。被分离出的纤维与发酵后的残渣混合、晒干后用作饲料，这种饲料家畜很喜欢吃，科学家们估算，如果能利用纤维来生产酒精，那么采用湿磨法每年可以很容易地从玉米中增加378.54万升的酒精，可增加提高400～800万美元的收入。
随着玉米产量的提高和加工过程中科技含量的增加，玉米的有效利用率和酒精产量有了显著的提高。玉米生产酒精的投入与产出比提高了25%。
玉米生产出的酒精作为汽车燃料，不仅可以降低空气污染，而且能使石油能源危机得到缓解，对保护自然也会起到重要作用，但是由于玉米酒精燃烧时产生的能量低于生产所消耗的能量，所以迟迟不能进入实用阶段。
美国科学家们在这方面做了许多工作，玉米酒精作为汽车燃料的前景越来越美好。
超级水稻
随着社会的发展人口的增多，人均土地面积在不断地减少着，提高农作物产量成为进一步增加粮食总产量，满足人民生活需要的主要途径。为此水稻高产育种研究，培育“超级稻”被提到首要位置。
“超级稻”一词来源于1994年国际水稻所培育的水稻新株型，亩产达855公斤，被记者称为“超级稻”。我国20世纪80年代中期开始独立探索超高产育种，并在理论与实践两方面都有了一定的成绩，广东农科院育成“特青”“胜优”超高产品种，沈阳农业大学育成“沈农265”超高产新品系，中国水稻所育成“协优413”，这些都取得了很大的战绩，中国超级稻育种研究目标是2002年实现10000～11000公斤/公顷，2005年突破12000公斤/公顷，2015年跃上13500公斤/公顷。并形成超级良种，栽培配套技术体系，从而使我国粮食产量大幅度提高。中国开展超级稻研究列入1996年农业部“新世纪曙光计划”，并将其看成实现水稻单产的第三次飞跃，是21世纪中国农业的希望。
食用蔬菜纸
蔬菜纸是以蔬菜为原料的可食用纸。它是日本的研究人员借鉴紫菜加工工艺和主要设备研制成功的以蔬菜为原料的新型产品。
蔬菜纸主要包括：清洗、剥皮、煮沸、冷却、绞碎、添汁、碾压、着味、烘干等加工工序。这些蔬菜纸色彩鲜艳，令人开胃。橘红色的胡萝卜纸，浅绿色的甘蓝纸，白色的萝卜纸，使不爱吃蔬菜人也胃口大开。它们不用任何人造添加剂，百分之百地保持原有的纤维素，且杀菌卫生，特别适合婴儿食用。它食用方便，可包在点心或饭团外面吃，也可切细后加入西餐或汤内食用。一张蔬菜纸大约相当于200克新鲜蔬菜所含的营养成分，价格也较低。
食用蔬菜纸以其卫生、方便、营养价值高、价格低等普通蔬菜不能比拟的优点吸引着人们，成为食品中的佼佼者。
太空农场
随着宇航事业的发展，人们已经开始研究在太空生产供空间人生活的食品。据科学家研究，地球上生长的莴苣、西红柿、胡萝卜、郑心菜、土豆、绿豆、小麦、甜瓜以及大豆、花生、水稻、玉米、羽衣甘兰、芜青、鹰嘴豆、燕麦和花茎甘兰等，可能在失重条件下的特殊温室中生长。美国国家宇航局已设计了一个太空农场，准备用其为太空飞行器、宇宙空间站或遥远星球上的基地工作人员生产食物。太空农场是一个生物再生循环的封闭系统，整个系统内的物品在使用后都将再生成可用的原料，如人、植物或无机物产生的“废料”，都将采用特殊手段将其变成液体养料，成为植物的肥料，不产生太空垃圾。对植物采用播种、嫁接或无性繁殖进行生产，植物可以高效地利用安装在其中的日光灯进行光合作用。植物收获后采用冷冻、脱水、干燥和湿法保存。太空农场生产的食物和氧气与由地球上补给相同数量的食物和氧气相比，其费用大大降低。太空农场若建成，据计算可使运行15年的宇宙空间站至少节省6800万美元。
