未来不是梦

今天,人类的思想认识和制造工艺已经能够让“亚特兰蒂斯号”航天飞机在太空上以近 3 万公里的速度飞行并完成与“和平号”为航天站的历史性

对接;能够用 3 秒钟的时间使一辆“费拉利”汽车从静态加速到 100 公里; 能够把电脑从当初占据几个房间的庞然大物缩小到人的书桌上来。科学和技术的结合正日臻完善。激光从 60 年代被发现到今天广泛应用于科学研究、工

农业生产近 40 年的历史,正是这种结合的集中体现。在未来的世界里,社会的进步,生活水平的提高将完全依赖于科学技术的发展和应用,这将使激光在未来的科学研究和社会发展中前景广阔,大有可为。

信息时代的生命和真正的高速公路

从上个世纪到今天,人类社会的通信手段已经发生了极其重大的变革, 从莫尔斯的电报到贝尔的电话,从兹渥里金的光电显像管到贝尔德的电视机,人类已经实现了用无线或有线的电子通信方式来传递各种声音、图像、文字等信息。微电子技术和光子技术的发展、渗透及结合,把人类引入了一个崭新的信息时代。未来的时代,由谁来主宰信息通信的世界?

电子和光子是当今和未来世界的两大微观信息载体。从理论上讲,光子和电子的速度是相同的,但由于电子在传递过程中产生的相互干扰太大,因而使光子比电子具有更大的通信优越性。光子的传播速度快(光速 29979.458 公里/秒),反应能力强,信息容量大,不受环境条件影响,是未来信息通信的理想载体。围绕光子的通信问题,便产生了以光子为核心的光子技术,它将成为未来信息工程的生命。目前,科学家们正在加紧研究光子技术,并预言在下个世纪,人类将迎来光子时代。光子技术在信息工程中的应用,主要体现在光子通信、光子交换技术、光子储存技术、光子显示技术、光子传感技术和光子记录技术等方面。光子的通信技术主要体现在信息的传递过程中;光子交换技术应用于信息终端的交换;光子储存技术用于发展多媒体、数据信息库和大型计算机;光子通信显示技术用于反映各种图文、声音的信息;光子传感技术用于增强收取信息的灵敏程度;光子记录也是一种重要的贮存手段。光子技术的发展,包括了新材料、新工艺的研究,同样对光源也提出了较高的要求。激光作为一种新型光源,亮度高,传播距离远、方向性强,光子的干涉效应好,比普通光子能够携带更多的信息,是未来光子技术应用的理想光源。在未来的光信息工程中将显示出巨大的作用。各种激光的研制和突破性进展,将进一步增加光通信的信息传递能力,提高光盘存储密度,增强光的显示,传感、交换的性能,在未来的信息工程和通信技术中占有不可替代的地位。

当前,全球范围正在兴起信息高速公路的热潮。各种计算机网络、光纤网络和空间通信卫星,正在把全世界各个国家、地域的人们紧密地联系结合起来,今天的 internet 网,已使我们看到了未来高速公路的雏形。信息高速公路正成为一种新的生活概念走入人类的生活。

在未来的高速公路、通信网络中,光纤通信和卫星通信将是最为活跃的领域,并将相互配合,各展所长。激光将在这一最为关键的领域中承担着重要的使命。

激光是进行光通信的理想光源。激光在光导纤维中的传递速度快,传递距离远、信息损耗小、信号强,由激光光缆组成的电视网络,将比计算机网络的通信速度快几千倍,能够传输几千套电视节目供人随意选择,可为人们进行教育、医疗、集会及科学管理提供最有效的服务。

未来的空间,将由激光通信卫星占据着世界通信网络的重要地位,每一个光通信卫星,能够把全球各个角落的信息用最快的速度传递出来,使其最高效地发挥空间通信技术的优势。

未来的高速公路,将意味着真正“高速”意义上的通信,今天光电技术相结合的通信手段将为一种全光通信系统所取代。到那一天,人类之间的联系不再是电子,而是光子。我们传统的电话、电视、电报将改朝换代,成为光话、光视、光报。未来全光通信的生机与活力,将使得非线性光学材料的研究成为未来新材料研究的重点之一。一束红外激光穿越非线性光学材料时,可以得出绿光的输出。光子材料成为一种转换开关,从一个光纤线跳跃到另一个光纤线上。

围绕全光通信的需要,科学家们正把高分子聚合物材料作成各种以激光脉冲束方向对信息进行编码的光学器件,把玻璃光纤、半导体光学材料作成的各种光学转换开关。未来的全光通信,是一条真正反映高速的信息公路, 这个由摄像光学系统、光纤系统和接收放大光学系统所组成的高速公路,将能够跨越国界、海洋,数字化的激光脉冲将把各种信息高保真地传送到不同的国家和区域中去。在美国,T&AT 公司的工程师们正在努力把这种设想变为现实,他们已尝试着把光缆铺到了墨西哥、意大利、葡萄牙、西班牙和维尔京群岛的用户办公桌上;在欧洲,一个“高科技之路”和“地中海 2020”

的梦想在未来也将变成现实;一条由每秒 10 字兆节传播速度和 3 台超级计算机相连,形成光导纤维信息网的“高科技之路”,沿着法国地中海海岸延伸, 连接尼斯、土伦、马赛,向西扩展到西班牙的巴赛罗那,向东到意大利的热那亚;在未来的 2020 年,地中海周边的广泛区域将为一张光导纤维通信网覆盖、连接;从现在开始,日本正努力建造一个规模庞大的光纤通信网络,用来连接通信卫星、计算机、终端通信站,并为各地提供光纤高压输电网,各种主机、个人电脑、传真机、电话等设备和终端,可以通过图文、语音、声像的信息、数据,在同一网络中互相交换。

我们不难预测,到 21 世纪中叶,全光高速公路将把全世界不同国家,不同区域紧紧地联络覆盖起来,在全世界不同种族、不同肤色、不同语言和文化的人们之间架起友谊的桥梁。

未来的计算机和电视

40 年代问世的第一台计算机,在作为人类大脑思维和劳动产物的同时, 又把人类大脑的功能加以延伸。它代替人的大脑进行信息加工,处理各种文字,图像、数据,从事各种复杂的运算、贮存和自动控制。它在运算速度, 贮存容量,处理技术的复杂程度,提高工作效率等方面体现出来的卓越功能, 使人在繁重的劳动中获得了新生。它已经成为人类社会工作、学习、生活不可缺少的重要工具。经过 50 多年的发展,计算机技术得到了空前的发展,计

算机的更新换代,更是日新月异。在 21 世纪即将到来的今天,计算机正向光学计算机,超级计算机,人工神经网络计算机和生物计算机的美好目标前进。

其中,光学计算机最有希望尽快获得成功。

未来的光子将取代电子在计算机中的主导地位,光子将作为信息传播载体,光将用来设计计算机的线路,光将用来实现计算机的运算,唯一没有改变,将是信息贮存器的激光读写光源。光子传播超并行,大容量,速度快, 信号互不干扰,光子器件的运算,处理速度比半导体器件的速度要快 1000

倍。世界上现已研制出光学计算机的模型,在不久的 21 世纪,一个比现有电子计算机运算速度更快,处理容量更大,信息损耗更低的光学计算机的诞生, 标志着人类计算机科学发展的一个新的飞跃。利用激光脉冲的信号将各种图文声像的数据输入计算机并进行处理,将使激光技术发挥更大的作用。一个由激光器、光传感光贮存器所组成的光学计算机世界将带给我们新的生活。光学计算机的研究,关键是以集成光路为主要内容的集成光学理论突破,它类似于集成电路。这个理论的目的就是要把各种功能的光学器件集合到一块或几块材料上,从而形成一个整体的功能。集成光路的研究,在 1968 年就开始了,这个问题在不久的将来会得到根本的突破和飞跃。

在未来,计算机技术和多媒体技术,以及信息高速公路所组成的多功能服务化系统,将使我们家庭的电视功能得到极大的完善。家庭交互系统多媒体电视的诞生,使我们再不必机械地按照电视台的时间,节目安排来收看电视,你可以根据自己的爱好,从大容量的存贮数据库和高速传递信息的网络中,得到你想看到的节目。你再不必到电影院去看电影了,播放电影的载体胶片甚至可以为光盘所取代。

由一个公文包大小体积的多媒体计算机为主体,并使计算机、各种家用电器(电视、摄像机、录像机、音响)和通信设备相联系所构成的装置,便是丰富和充实我们生活内容的多媒体系统。多媒体系统并不神秘,它是在普通的计算机中加入了光学器件,可以处理各种声音、动图和图像的数据,从而使信息的载体(媒体)具有文字、数字、声音、图形、图像等形式,把他们融合在一起,就形成了集电脑、音响、影视、通信于一身的多功能系统。计算机所控制和管理的各个单元,其功能可以相互交融、掺和,形成一个视听效果逼真的三维立体环境。当你操纵光学计算机和远在大洋彼岸的亲朋好友接通电话、互致祝贺时,激光全息电视屏幕将立即显示出亲朋好友与你通话的三维立体图像,使你感到亲朋好友正与你促膝交谈,亲密无间,顿生“天涯若比邻”的感叹。当自然灾害致使交通堵塞无法上学时,你可以通过多媒体犹如置身于课堂里一样。

“容尽天下难容之事”

未来的信息时代,意味着“无纸时代”的到来。无纸时代的显著特征, 就是大量信息的记录方式将发生重大改变,各类图文参考资料、书籍、科学研究成果、生产管理数据、历史事件记载将不再存放在图书馆的书架上和档案馆的卷宗内,它们将被浓缩到一个小小的光学芯片中。这一切成果得益于信息时代的产物——光盘技术。未来光盘技术的研究和发展的趋势,将是把信息记录的储存容量提高到一个令人不可思议的境地,它所能够储存的内容,将大大超过社会现有的各种信息储存方式,真可谓“小肚能容,容尽天下难容之事”。

未来光盘的发展和更新换代将在很大程度上取决于光子储存技术和光学

材料的研究。目前,科学家们正在加紧对各种光学新材料的研究,尤其是对非线性光学材料的研究。各种高分子聚合物和感光半导体材料,对光有着很好的吸收和折射功能,是未来光盘制作的理想材料,这些材料的研究,是未来高度信息化社会的关键技术。光盘技术应用的另一个特点是用激光作为读写光源,对信息进行读取和记录。激光脉冲扫描光盘表面上的凹坑和平面, 脉冲信号在局部范围内因不断改变光盘材料中的电荷分布而被储存下来。激光聚焦在某一点上,去读光盘凹坑的螺线轨迹。当激光头移动和光盘匀速旋转时,信息便在这种复合的运动过程中得到了储存或选取。

未来的光盘技术所面临的发展课题,将是采取什么样的制作工艺使光盘上的凹坑压制得更加紧密,从而使光盘的储存密度更大。同时,要制造出聚焦更小的激光器,这样才能使极小的读写光头去读认紧密的坑凹。未来的双光子技术和激光束快速聚焦的研究突破,将使得更大容量,更加精密的光学储存器问世,那时,将真正是“小肚能容,容尽天下难容之事。”

随着光盘技术的提高和集成光路研究的突破,未来社会里,人们的生活方式将发生重大的变化,市场流通和商品交换的支付手段,国际贸易中履行的海关手续都将发生改变。作为普通老百姓,一张小小的集成光卡将走入你的工作、学习和家庭生活,取代人们目前普遍使用的各种磁卡和集成电路 IC 卡。集成光卡是一张灵巧方便、具备智能功能的卡,集储存和人工智能于一身,可以记录信息,也可以处理信息,还可以建立通信联系。它将为你提供各种金融支付手段,为你打电话、电报提供方便,随时帮你查询各种资料信息,如购物指南、医疗信息、商业投资、业务联系等。当你外出旅游时,你不必再准备大量的现金,你不必再为携带书籍、资料太多而烦恼;当你生病时,它将提供你的血型、病历、指纹和一切相关的信息;它为你提供全世界的飞机、火车航班;为你报时,为你比较同一商品的不同牌号、产地、性能及价格。由于集成光卡可以设立相应的密码,逐级查证,因而能够防止各种假冒、盗用,具有可靠的安全性能。它为你解忧,为你分愁,你所需要的各种五花八门的信息资料,都可以分门别类地记录在一张随身携带的小小光卡中。真正是“一卡在手,走遍全球”。

寻找新的能源

能源是人类活动的物质基础。自然界中存在的能源种类是极其繁多的, 从石油、煤、天然气、风、水、太阳能、地热、海洋能等,都是人类社会赖以发展的动力。从 20 世纪 40 年代开始,科学技术的发展,使人类从原子核的内部运动中获得了巨大的能量。人类利用原子核裂变的原理建立核电站, 使原子能得以为人类社会造福,缓解了人类社会能源不足的矛盾。在未来的社会里,生产力的发展、物质生活水平的提高,使得能源问题仍旧成为人类发展所面临的关键问题。如何在能源需求幅度上升、天然资源有限的条件下寻找开发新的能源,是科学家未来研究的重要课题。

在未来的 21 世纪,人们寄希望于开发海洋能源、利用地热、太阳能的同时,仍旧把利用核能作为开发能源的重要途径,人们正在寻找更加安全、可靠、资源丰富、减少大气污染、保护生态环境的能源开发办法。核聚变是未来能源开发的主要途径之一。未来核聚变的途径主要有三种方法:一是利用氢能的常温核聚变。用光照射或水分解法获得的氢能将是没有一氧化碳和其

它有毒物质产生的干净能源。二是热核聚变。激光在这一领域中将发挥着极为重要的作用。利用激光所产生的强大能量和极高温度(几万度以上的超高温)使氚和氘形成等离子体(物质的第四态),进而聚变成氦,从而获得巨大的能量。1978 年,美国著名的洛斯·阿拉莫斯研究所用大功率 CO2。激光器进行照射实验,获得了初步的进展,预计在不久的将来,这一技术将是最有可能实现核聚变的途径和方法。届时,人类将获得一个取之不尽、用之不竭的、没有核放射性污染的能源。核聚变所需要的燃料氘,在地球上含量丰富。海洋、江河、湖泊的 1.4×1018 吨水中大约含有 20 万吨的氘,可谓真正的潜力巨大、前景光明。因此,在未来的发展中,科学家的集中研究待以突破的就是要制造大功率的 CO2 激光器。

探测海洋 遨翔太空

海洋占去了地球表面积的 3/4,地球上已有的 50 亿人口并呈不断增长的趋势,将使人类把目光转向大陆的另一个环境——海洋。海洋对人类的生存环境有着十分微妙的平衡关系,是人类生存不可缺少的必要条件,地球变暖、气候变化、食物资源和能源的利用都与海洋有密不可分的联系。海洋包含了大气 1000 倍的热量,可溶入 20 倍的二氧化碳,含有丰富的矿物资源,埋藏有大量的石油,生存着几百万的生物群种,海洋对人类充满着难以抵御的诱惑,当人们可以征服珠峰,可以登上月球以后,人们开始探索征服这个从未涉足的世界——海洋。

在现在和未来,全世界对海洋的研究正集中在海洋生物资源、海水及海床资源、海上能源、海上空间利用以及海洋环境等范围和领域。现代化的高科技手段,包括激光技术将充分应用于海洋探测的各个方面,据报道,1995 年,日本向海底派遣了一名机器人,在海底长达 2500 公里的海沟内进行探测,并从海底即时送回了海底深态图像。这一尝试,使全世界的科学家和工程师们都在努力地研制最先进的装置,去征服海底的世界。这些研究、制造的工作,都将最大限度地发挥激光所具有的特性和优势。美国一直在研究先进的海底探测机器人和无人驾驶潜艇,配备先进的无人驾驶自动搜索系统和照像装置对海底进行测量,甚至设计可以直达海底最深处的马里亚纳海沟的潜艇。法国也投入了大量的人才、财力开展深海探险工作。

激光技术具有很高的能量和很强的方向性,在未来的海洋研究中将具有十分重要的作用。激光器不仅能够装备在无人驾驶潜艇或海底探测机器人身上,为其海下作业提供服务,同时激光在测量光在海水中的特性、波浪参数, 进行水下观察、摄影、测量地形等方面都具有较大作用,由于海水对光的吸收性差,因此,激光以其高能、高亮的特性在海底的搜索、探测上有着其它光所没有的优势,同时可以根据光在海水中的吸收变化,测量海水的纯度、波浪系数。未来的海洋研究将是一个充满了无穷乐趣和变化的领域,同时, 也是激光技术大显身手的广阔天地。

地球的面积是有限的,地球能给予人类利用的资源和条件也是有限的, 当人们还没有把注意力集中到海洋的探测和开发时,人们就已经想到了开发人类生存的第四环境——空间。1957 年人类把第一颗人造卫星升上了天空时,预示着宇宙世界的秘密将被揭示;1961 年阿波罗载人飞船成功地登上了月球,预示着人类在太空可以从事各种研究、试验、军事和生产的飞行活动。

而可供多名航天飞行员巡访、长期居住、工作的空间站的建立,更是标志着人类已经进入了开发和利用空间资源的新时代。1995 年 6 月 29 日美国航天局“亚特兰蒂斯号”航天飞机与俄罗斯“和平号”空间站进行的历史性完美对接,将使世界向建造未来国际空间站的目标迈出了第一步。在未来,世界各国,尤其是美国、俄罗斯、日本、西欧将大力发展载人太空飞行计划,共同实施太空发展计划,建立空间站。

在未来的天空里,将充满了各种类繁多、用途广泛的卫星。激光通信卫星将使未来的通信提高到一个新的水平。

未来的天空里,各种航天器将被普遍用作军事手段、各种激光、粒子束等高能射束武器、空间站武器系统将开辟未来军事的新战场。

未来的航天技术的发展,不仅融合了而且也大大推动了包括激光技术在内的各种科学技术的研究与发展,从电子、材料、机械、化工、动力、遥感、自动化技术到人工智能、机器人、光学通信和数据处理系统及光学计算机, 无一不在未来的航天技术发挥重要的作用。激光技术作为一个重要的技术单元,将推动航天技术走向一个新的发展阶段。

未来的太空,将是一个为高科技手段、高科技产品所充斥的世界,它也必将为激光技术在未来空间开发的应用上提供一个尽情发挥的舞台。

激光与未来的产业革命

在未来的世界里,自动化技术将成为未来产业革命的核心和基础。是社会进步的根本标志。融高新科技成果为一体的自动化技术将使未来的产业、行业和企业实现无人操作的生产和管理目标,为人类生活提供形式多样的服务。各种自动控制系统的相互配合将极大地提高全社会的劳动生产率和经济效益。无论是工业自动化、农业自动化、军事自动化,还是办公自动化、家庭生活自动化,都是计算机技术、光电技术、通信技术、制造控制技术等高新技术的综合创造和集中运用。数控技术的产生、机器人的制造、计算机辅助设计和制造 CAD/CAM 的应用,将使传统的机械制造产业向未来的柔性制造系统、计算机集成制造系统发展;未来高度标准化的零配件加工将使机械加工行业向着自动化高精度的要求看齐。激光技术作为当今高科技领域中的重要构成技术之一,将是未来社会进步、产业发展的重要支柱之一,是新科学技术研究和发展不可缺少的重要工具,广泛地存在于未来新科学技术研究、发展和应用的各个环节之中,具有不可替代的地位。激光加工出来的零件精确美观、效率高,可以满足未来微米(纳米)技术的发展要求;激光处理后的材料表面,其硬度和耐磨性能都可以得到很大的提高,当今世界上的人们仍旧在为前苏联切尔诺贝利核电站的放射性污染而心存余悸时,未来的激光热处理工艺可以从根本上消除核泄漏事故的材料因素。现在已有科学家针对核反应堆外壳金属在辐射作用下变脆变弱的问题,利用激光对核反应堆外壳进行安全可靠的加热回火,待冷却后,可使金属外壳恢复 95%的金属性能, 并安全可靠地工作相当长一段时间。

未来 21 世纪的科技学,将是纳米技术和细微、精细加工技术大显神威的时代。在纳米量级的世界里进行各种技术的操作和加工,将使激光技术扮演着一个重要的角色。

今天,激光技术在农业上,已经被普遍用于增产粮食、照射育种、加快

植物的光合作用等方面。利用激光通信的手段,可进一步提高对农作物病灾情况及蔓延趋势的诊断准确性,提高农药喷洒的效率,减轻农药对自然环境的污染。而未来的农业革命,将是用科学技术筑构起来的一条绿色之路。加强生物技术的应用,人工创造高产、优质的动植物新品种,扩展农业发展的领域将是未来农业发展的主要目标。激光在生物体上的独特作用,将是科学家在未来农业应用乃至生命科学研究方面的重要课题,激光对生物体的光、热、压力、电磁场效应,将对未来农业生产产生较大的效果,也将对未来农业科技的手段产生重大的影响。我们不难设想,绿色植物既然能够利用光把二氧化碳和水转化为植物自身成长所需要的养料,那么激光就一定能在未来的绿色革命中,在实现人工光合作用的研究、应用中作出新的贡献。激光还可以观测自然的变化,了解地质结构的运动,预报地震、气象情况,为农业生产和人类的生活带来了福音。

神光入梦来激光技术即将走入我们未来的家庭。

装有激光测试仪和摄像机、人工智能的机器人,将把我们从繁琐的家庭事务中解脱出来;

各种激光切割仪将使我们免去在厨房中的舞刀弄棍之苦。激光将扫描、识别切割的食品种类,用全息方法投影出切割方式的选择,而后根据需要切割成不同的形状。

智能电脑和激光感应技术武装起来的汽车,将实现无人操纵,它将选择最快、最简捷的路线,安全准确地把你送到目的地。它将自动地避开交通拥挤、堵塞的地段,巧妙地躲开各种路障和前后行驶的汽车。

未来的家庭中,我们可以随时把小型实用方便的激光气象观测仪射向空中某一区域,测得各种云层厚度、大气含水量、温度、气压等一系列数据和资料,从而根据气象情况合理安排我们的工作、生活。

未来社会里,一种通过识别形状、颜色和气味并将其转化为声音的激光器将诞生。它通过将激光束扫描获得的信息进行微机处理,根据不同的信息而发出不同的声音,从而为盲人的世界带来了光明。

未来生活的家庭,将无时无刻不沐浴在激光伴的光芒 之下,激光在家庭生活的必须设备中,无论是在小的司部装置上,还是在专门的功能器件中, 都将发挥极其巨大的作用。

未来用武在激光

未来的军队,将更多地使用激光类武器。各种激光定向能武器和激光致盲武器将从地面到空间大范围地使用。各种军事装置和设备依靠激光技术提高性能、提高精确度仍将是军事科学发展的重要方面。

当敌军从地面上进攻时,化学激光枪首先使敌电脑、通信设备失效,使目标传感器破坏,导弹失去“眼睛”,闪光致盲炸弹阻止了大批涌来的步兵⋯⋯当恐怖分子扣押人质、武力威挟之时,激光枪发射出一定波长、适当功

率、适当强度的激光束,使恐怖分子瞬间暂时致盲,战斗将在无伤亡、无流血的过程中顺利结束。

未来的战争,将是数字化通信系统控制的战争,各种指挥命令、战斗计划将在计算机上显示、直接发送到前线所有的部队中,坦克中的炮手和战壕中的步兵将通过护目镜得到信息而准确地、清醒地把握战场的情况。

未来的坦克,通过激光技术的点缀,将更加攻守兼备。激光火力系统和激光报警与对抗装置将使 21 世纪的坦克在提高生存能力,不易被发现或发现不易被击中的基础上,进一步加强进攻的主动性和机动性”。

未来的战争,是掌握空间主动权的战争,甚至是太空优势的战争,激光技术的应用将使未来的太空闪烁着高新武器的点点寒光。激光通信卫星的使用,将发挥着空间进攻和防御的指挥、通信、导航、预警和侦察作用,各种航天飞机、空间站、截击卫星上都部署有先进的激光致能武器、粒子束和微波武器,同时配合地面的各种导弹和激光武器。形成主体交叉的全方位火力系统。激光以其能量高、方向性强的特点,已成为太空武器的重要组成部分。强烈的激光束照射太空中飞行的导弹、航天器,可以瞬间将它们的躯体烧穿。

美国已把未来的赌注下在了星球大战的计划上,他们即将用 9 亿美元的造价来完成一台激光装置的建造,这台激光装置在实验室里能够精确地对核爆炸进行模拟。在当今全世界的反核浪潮中,这台激光装置在不进行实弹核试验的情况下,能够准确地把握未来的核战争情景,这个激光聚变装置的产生,将使美国在未来战争中继续保持主动权。

未来的战争,将是不流血的战争。战争在经历了暴力取胜的血腥时代之后,它的刀光剑影将笼罩在高科技的温情面纱之下。由激光,雷达、声纳、遥感、红外等技术构成的 CI 系统将使信息的获得和处理在未来的战争中居于主导地位。计算机病毒、混乱的程序将通过信息高速公路,扰乱敌人的指挥, 瘫痪敌人的通信中枢。一切高科技手段将使敌人胆战心惊,闻风丧胆。“不战而屈人之兵”永远是战争的真谛。

超远程医疗

在明尼苏达州 MAYO 诊所,一位医生正在观察电视屏幕上的清晰图像,并向另一位正在进行精细操作的同事提供指令:“再往前一点,⋯⋯就在那里注射”。那位操作医生在 2 080 公里以外的地方听到指令后,就小心地将针

尖刺入病人的肝脏,并推动了注射器。而这次试验性治疗对于一位 76 岁的肝

癌病人来说,已是生存的最后希望了。病人肝脏的图像是通过地面上空 35680 公里处的卫星,即时地从斯各茨旦尔传送到罗彻斯特的。

这便是 Eleaoor Mayfield 所描述的“信息高速公路”上的医学。那么, 我们不妨设想,在未来:

一名外科医生,手持大功率红外线激光器正为一名远在太平洋一热带孤岛上旅游,突发急性阑尾炎的游客作阑尾切除手术。他先用紫外线对病人进行消毒,然后操纵大功率远程激光手术刀探入病人右腹内。几秒钟后,阑尾被切除,并经过激光处理成细微的粉状物排除体外,病人随即康复,翌日便又精神饱满地去领略南太平洋热带岛屿的美丽风光。

在偏僻闭塞的山区,正流行着严重的致命疾病,恰值山洪暴发,交通中断,医疗人员无法到达患区现场。救护飞机飞临现场上空,几十名智能机器人从天而下。医生在飞机中操纵着激光控制仪,指挥机器人对病人实施紧急抢救。激光通信系统将抢救现场的情景制成激光三维全息图像发送到飞机

上,使人犹如置身于病区现场。

未来军队的野战医院,其工作手段和性质将发生极大的改变。远程医疗, 远程手术正成为战地救护的重要方式,抢救着置身炮火之中的前线阵地官兵,缓解战斗减员的压力。

疾病使人类生存遭受到了极大的威胁和挑战。在癌症、艾滋病、爱博拉等顽症肆虐,人们谈及色变的今天,人们无法预料未来还将会面临什么样的威胁和挑战,还会有哪些奇形怪态的不治之症会阻挡着人的健康去路。但人类始终抱有一个信心,在科学技术的未来世界里,特别是激光医学的发展, 一定会驱逐疾病带给人类的威胁和恐惧。

未来的教育

在未来的信息时代,多媒体系统的家庭普及化,将使传统的课堂教学方式受到冲击。现代电化教学的手段将得到完善和发展。教育的信息将通过多媒体在任何时间地点,根据各个学生的特殊需要,选择最合适的日程安排传送给学生,使学生完成一次受教育的过程。学生可根据具体情况作出停课、休学和复学的决定,增强了学习的灵活性、趣味性和效果。远距离的多媒体教学将为更多的成人接收职后教育、扩大知识面完成岗位培训提供了便利的条件。一张激光视盘,可以用作多学科的教学工作。

对于低龄的学习对象,多媒体的教学方式可以把各种有趣的游戏,启发性的内容融于教育中,这能使孩子更加沉浸于教学过程的本身,从而对学习产生高度的兴趣和热爱,这种教育方式对满足儿童在学习方面的特殊要求起到了积极的作用。

交互式的多媒体技术和知识系统将为实现远距离教学的目标而提供确实可行的手段。在未来的大学中,社会化的、开放性的办学将是学校教育的主要形式,尽可能地扩大教室的容纳范围,扩大社会受教育面,提高全社会成员素质,也是未来教育所承担的重要义务。多媒体所引发的教育革命将为这一目标担负起光荣的使命。