作者：王月霞
出版社：远方出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
未来知识篇(上)试读：
前言
人类社会已经进入一个崭新的新世纪，科学技术正以人类意想不到的发展速度深刻地影响并改变着人类社会的生产、生活和未来。《科普知识百科全书》结合当前最新的知识理论，根据青少年的成长和发展特点，向青少年即全面又具有重点的介绍了宇宙、太空、地理、数、理、化、交通、能源、微生物、人体、动物、植物等多方面、多领域、多学科、大角度、大范围的基础知识。内容较为丰富，全书涉及近100个领域，几乎涵盖了近1000个知识主题，展示了近10000多个知识点，字数为800多万字，书中内容专业性强，同时又易于理解和掌握，每个知识点阐述的方法本着从自然到科学、原理、论述到社会发展的包罗万象，非常适合青少年阅读需求。该书是丰富青少年阅历，培养青少年的想象力、创造力，加强他们的探索兴趣和对未来的向往憧憬，热爱科学的难得教材，是青少年生活、工作必备的大型工具书。
本书在内容安排上，注意难易结合，强调内容的差异特点，照顾广大读者的理解力，真正使读者能够开卷有益，在语言上简明易懂，又富有生动的文学色彩，在特殊学科的内容中附有大量图片来帮助理解，具有增加知识，增长文采的特点，可以说该书在当今众多书刊中是不可多得的好书。
该书编撰得到了各部门专家、学者的高度重视。从该书的框架结构到内容选择；从知识主题的阐述到分门别类的归集；从编写中的问题争议到书稿最后的审议，专家、学者都提供了很宝贵的修改意见，使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。
本书采用分级管理、分工负责的办法编写，在编写的过程中得到了国家图书馆、中国科学院图书馆、中国社会科学院图书馆、北京师范大学图书馆的大力支持和帮助，在此一并表示真诚的谢意！在本书编写过程中，我们参考了相关领域的最新研究成果，谨向他们表示衷心的感谢！
由于编写时间仓促，加之水平有限，尽管我们尽了最大努力，书中仍难免有不妥之处，敬请广大读者批评指正。本书编委会2006年1月
遥想未来
航天母舰“遐想”
目前地球海域上“个头”最大的军舰可谓是航空母舰了，有了航空母舰，可以使各种飞机从海上直冲云霄，去完成各种战斗任务。航空母舰虽然具有多种作战能力，但只能使飞机飞入天空，而难于进入太空。于是大胆的军事科学家们便想到了研制“航天母舰”。“航天母舰”并非神话，世界各军事大国已投入大量资金开始研究“航天母舰”，并取得了许多进展。目前，“航天母舰”的设想方案已大致有以下几种。宇宙飞船型航天母舰
这是航行在离地球3.6万千米地球同步轨道上的一种巨大宇宙飞船。它的组成部分有一支包括4架航天飞机、2艘太空拖船、1个轨道燃料库和一个太空补给站的航天舰队，航天飞机可在航天母舰上自由起飞与降落。太空燃料库、太空补给站和航天母舰对接供应完燃料后便自行脱离。航天飞机还可从航天母舰上往返地面，从而大大提高了飞机的活动空间。
一个航天母舰也等于一个庞大的武器库，它不仅拥有导弹、火箭，还拥有定向束能武器。这种武器靠加速器射出高速电子、质子、重离子等高速离子流，攻击目标中的要害部位，使之软化、变形、穿透、烧毁等。
操纵航天母舰的是“航天军”，由几百名宇航员组成。他们的指挥部设在航天母舰上，其他人员则分散于各个航天器上，他们在太空中训练与作战，可谓是一支神力无比的“天军”。飞艇型航天母舰
飞艇是一种没有翼、利用装着氦气、氢气和热空气的气囊所产生的浮力而上升，靠发动机与螺旋桨的推动力而前进的一种飞行工具。早在18世纪飞艇问世后，就被用于军事目的。它不但用于空中执勤，还用于巡逻、侦察、运输、通信传播、处理突发事件等。科学家们根据飞艇的特点，还想到今后让它充当“航天母舰”的重任。
航天母舰所用的巨型飞艇长2400米，飞艇艇体由先进的蜂窝状复合材料制作，厚度达3米。在飞艇顶部设有可供直升机和短距离起降飞机起飞的跑道，底部则有一个巨大的屏幕。巨型飞艇由160部发动机推进，时速可达160千米，所用电源由汽轮发电机、太阳能板和一套热电转换装置联合提供。由于飞艇实在太大，无法在地面停降，于是它配有6艘可与母艇连接和分离的小飞艇作为地面与巨艇间人员和货物运输的工具。飞艇内充有氦气，故其十分安全。飞翼型航天母舰
飞翼是一种无机身、无尾翼、仅有机翼的一种飞行器。其结构简单，飞行阻力小，载重量大。于是有些科学家建议利用空中飞行的若干个飞翼在空中对接而形成“航天母舰”。
从同一机场或不同机场起飞的若干个飞翼，在指定空域进行快速对接后，连接成一个大飞翼。大飞翼规模可根据军事需要，按照人们预先选定的最佳航线在空中长期飞行，航天飞机可以在其上起飞与降落。地球上的“航天母舰”
在地球上起飞的飞行器，要想飞到太空去，就必须想办法克服地心引力的束缚。而如果机场建在靠近赤道纬线上的话，航天飞行器的速度就会大大提高，这是因为在纬度为0的情况下，航天飞行器的速度等于火箭发射的速度上加上地球自转的速度。
于是人们想到在赤道附近的国际海域上建造一条大吨位的可用于发射航天飞行器的军舰，实际上这就是航天母舰，这一系统包括航天母舰，专家及有关人员居住、救生用的拖船以及负责供给和护卫的船只。在地球海域上建造航天母舰，从技术和经费上都比利用航天及航空飞行器建造航天母舰要可行得多，只不过它受到地域限制不可能每个国家都能利用罢了。
五千万年后的生物
在人类出现在地球上之前的相当漫长的岁月里，地球上的生物发生了翻天覆地的大变化。鱼类进化为两栖动物，两栖动物又进化为爬行类动物，生物的活动范围从水中扩展到干燥的陆地。还有一些爬行类动物进化为飞鸟。由于优胜劣汰的自然规律，一些看起来弱小的生物在生存竞争中存活下来并成为自然界的霸主。曾在地球上横行了2亿年之久的恐龙，由于今天仍未完全弄清的原因突然灭绝，于是为当初在恐龙脚边战战兢兢生活的哺乳动物的兴起提供了机会。有些生物学家认为，人类就是现今地球上的恐龙，在恐龙灭绝后的6400万年里，人类繁荣昌盛起来，他们无所不在，甚至剥夺了野生动物的栖息地。
我们不妨设想，又经历了漫长的岁月，人类由于环境污染和某些原因归于灭绝，那么到那时候肯定会有另外的一些动物脱颖而出，占据人类留下的空间。科学家们认为，这些动物极有可能是杂食性啮齿动物，比如老鼠。这一景像也许会发生在5000万年之后，科学家们为我们描绘了那时的动物是什么模样，怎样生活。那时，人类已经从大地上绝迹，地球上沙漠遍布，5000万年前森林密布的景像已不存在。这种情况持续了50万年，除了河流、海湖附近外，几乎再也见不到肥沃的土地。这是一个难于生存的环境，但是在人类灭绝之后，鼠类动物中那些适于在高温、干燥环境中生活的部分品种，开始出现在荒漠之上，并迅速繁殖起来。这些鼠类的祖先当年曾广泛分布于从热带到寒带的广阔地区，有极强的适应能力。
在人类主宰地球时期四处躲藏的袋鼠，现在也终于有了“出头之日”。它们需要的水分是从植物种子中摄取的，需水极少，它们几乎没水也能生存。对它们来说，沙漠是理想的栖息地。我们不妨称这时的袋鼠为“漠鼠”。漠鼠是夜行性动物，身体像树叶一样扁平，它用后背朝向太阳，以防身体发热。再过了若干年，又出现了一种后背皮肤像银色反光板、后脚长得出奇的漠鼠。但是遗憾的是，它们最终没有发展起来。
又过了漫长岁月，沙漠中又开始出现了植物，草原也开始出现了。在雨量充沛的地区还长出了森林。在又经历了相当漫长的岁月后，地球上又出现了草原、冻土地带、热带雨林和寒温带森林。
海洋中也出现了一些新动物。海洋是与沙漠完全不同的环境，漠鼠的后代比在草原和森林都更早地在海洋中安了家，走上了一条独特的进化道路。漠鼠曾在荒漠上繁衍一时，现在它们的子孙又称霸了海洋，变成了形形色色的海兽。其中数量多的我们称之为“鼠鲨”，因为外观像5000多万年前的鲨鱼，但却长着一条像老鼠那样的尾巴。它们体长约30厘米，专门捕食海洋中浮游生物，是海洋中的哺乳动物。由于它们是漠鼠的后代，所以它们几乎用不着饮水，浮游生物体内的水分对它们就足够了。它们的四肢已经退化，长着一根镰刀状的背鳍和一对腹鳍，在那条差不多与身体一般长的尾巴后面，长着一段弯月般的尾鳍，体形十分独特。它们在海水中能迅速游动，一次呼吸能连续潜水4小时。它们游动时张着嘴，鼠须演变成的捕食器能十分有效地把浮游生物送入口中。它们成群游进浮游生物密度较大的海域，大量捕食。不过它们先是把食物存在像大口袋一样的腮囊里，完成捕食后再把食物送人胃中消化。在几千只鼠鲨离去后，这片海域几乎再也见不到浮游生物的踪影了。
鼠鲨的天敌是翼鲨，因为翼鲨身体像一架滑翔机，背鳍和胸鳍又长又大像是机翼。它们能以迅猛的动作袭击和捕食鼠鲨。它的长尾和双足已演化为尾鳍和足鳍，尾鳍和足鳍交替推动就能产生很大的推进力。由于鼠鲨往往成群游动在浮游生物丰富的海面附近，所以翼鲨专门从下方攻击鼠鲨。翼鲨之所以采取这种进攻方式，还因为在海面高速游动的鼠鲨，很容易发现翼鲨巨大的背鳍，一旦发现敌人临近，鼠鲨就会四散奔逃。翼鲨游动的速度慢了或过于暴露就会饿肚子。
在进入沙漠的漠鼠后代中值得一提的是“鼠狗”。它们一窝一窝构成了一个大家族，栖息在草原中残存的沙地和荒地下的土层中。它们在地上挖了直径30米、深达15米的碗状深坑，这些深坑一个挨着一个宛如月面的环形山。这是鼠狗设下的陷阱，一旦有草食性动物失足掉进坑里，就成了鼠狗的美食，就连这时草原上个头最大、外形极像非洲象的鼠象也逃脱不了误入陷阱的恶运。鼠狗这种凶恶可怕的动物也有自己的弱点，它们怕下雨和阳光。如果阴雨绵绵，它们会冷得受不了，如果把它们置于阳光下，身体又会过热而无法生存。这种全身无毛的鼠狗只能在气温18±0.5℃的环境中存活。
草原中最兴旺的动物是鼠兔，它们在草原上构筑巢穴群居生活。它们饲养白蚁，筑成的穴很像地球上人类的金字塔。由于筑巢材料是比混凝土还结实的白蚁排泄物，所以鼠兔的巢穴十分坚固。鼠兔的穴深入地下，它们用钻孔器一样的前肢在地下开洞，由于巢穴可以通风换气，冬暖夏凉，所以鼠兔的生活是很舒适的。鼠兔的巢穴年年扩大，大者高达50米，每边长达50米，几百只鼠兔在这里共同生活。但是鼠兔的天敌也很多，它们中有在空中成群翻飞，用大石头像扔炸弹那样袭击鼠兔巢穴的鼠龙。地上有伺机袭击来到草地上的鼠兔的鼠狮。还有一个天敌是鼠角兽，它们个头不大，但相当凶残。它们头顶长着像犀牛那样的角，它们用这只角撞击鼠兔的巢穴，将巢穴攻开后便捕食洞中的鼠兔，把鼠兔扫荡一空。
进入森林的漠鼠适应了林中的生活，出现了叶食性、果食性、虫食性、肉食性，个头大小不一，种类形形色色的后代，其中有色彩斑斓的，也有色彩单调的。温鼠就是其中小型、虫食性、色彩单调者的代表。它们在大树中开出迷宫般的通道，靠捕食树皮下的昆虫幼虫为生，成群栖息。它们每月繁殖一次，巢穴以大树根部为中心呈放射状，做成的“育儿室”像一个个扩散开的同心圆。一只雄温鼠常与几只雌温鼠一起生活，一只雌温鼠在生下小崽后，其它温鼠就充当了它的助手，帮它收集和搬运食物。幼鼠长得很快，一周后就可以跟着母温鼠行动了。森林中到处潜藏着危险，许多肉食性或杂食性漠鼠后代都在暗中等待捕食温鼠。温鼠巢穴露在地面的洞口，会吸引肉食性的长嘴鼠猪，而长舌鼠模又会用它锁链般的长舌卷起爬行中的温鼠吃掉。
个头中等的鼠树熊家族兴旺，它们用四肢吊在树上生活，是果食性动物。它们也有天敌，但多亏动作敏捷才得以繁衍不衰。它们面孔朝天从一根树干跳到另一根树干，一跳就是10米远。它们的天敌之一就是浑身绿色的树狗，树狗四肢及身体两侧生有皮膜，可以滑翔飞行，所以很可怕。树狗一出现，林中就会乱作一团。不过它们也有缺陷，那就是体重过大，飞不了多远就很快掉下来了，树枝也常被它们压断。
在森林动物中，个头最大的是果食性的足立鼠猩，这是森林中最先进的动物之一。它们能双足行走，有较高智能。它们平时吃野果，野果不足时也吃树叶，它们成群在森林中游动生活。由于它们体形较大，没有什么很难对付的天敌，所以可以悠闲度日，不过它们也有烦恼，有一种与它们血缘很近的鼠猿常和它们争夺食物。这种鼠猿个头较小，经过一些年的较量。足立鼠猩终于把鼠猿从森林赶到了草原上。尽管鼠猿也喜欢吃野果，但这种遭遇迫使它们逐渐变成了肉食性动物，它们采摘坚果，捕猎足立鼠猩的幼崽，后来走上了与足立鼠猩截然不同的进化道路。
被赶到大草原的鼠猿继承了祖先的体质，在干旱的草原缺水时也能长期生活。在进入草原的同时，它们逐渐完成了双足直立行走的进化，结果前肢被解放了出来。必要时它们可以有效地运用木棍等简单器物，把它作为武器。鼠猿已有了很高的智能，它们不但能使用工具，还能想办法从鼠狗的陷阱中获取猎物。鼠猿逐渐在草原上兴旺起来，形成一个个群体。它们的身体也逐渐发生了变化，社会意识发展起来。雌雄鼠猿之间在外观上也出现了明显的差异，雌鼠猿过去只在育儿时期才隆起的乳房变得始终丰满，因为在如此辽阔的大草原上遇到一个同类，让对方首先知道自己的性别是必要的。雄鼠猿依然随时准备行动，充满好斗精神。它们也学会了微笑，使面部表情变得十分丰富。微笑可以使偶然相遇的鼠狼间的敌意，一下子缓和下来，于是不再出现同类间无谓的争斗。为了让对方看清自己的微笑，鼠猿的牙齿变白了，嘴唇也变得鲜红了。
也许从这时起再过300万年，地球上会出现一个“鼠人”的世界，它们会发展起超过5000多万年前人类文明的新文明。
我们的遐想飞越了5000多万年，到那时地球会是什么模样呢？我们实在难以描述。不过有一个希望会是共同的，就是希望那时主宰地球的新人类会把这个星球变成一个和平、美好的世界。
科学梦幻
智彗果人生一辈子，大约要花1/3的时间学习前人的知识。即使工作之后，也还要花费许多时间接受新知识。人要是能变得更聪明些，懂得更多些，那是多么令人神往的事啊！这正是科学家正在努力探索的一个问题。
60年代，美国一位心理学家用电流刺激涡虫，使之具有触电避光的记忆，然后，把它们揭成浆，喂给别的涡虫吃，这些涡虫也会具有触电避光的记忆。可见，记忆与某种记忆物质有关，因而在动物体中是可以转移的。之后，有关科学家又成功地分离出3种记忆素：黑暗恐怖素、噪音耐受素和蓝绿色辩别素。把某种记忆素注射到动物身上，动物就会具有某种记忆。例如，注射黑暗恐怖素的动物就会害怕黑暗。
记忆物质都是由氨基酸组成的蛋白质或肽类物质，蛋白质或肽中的氨基酸的组合顺序包含着记忆的信息。既然记忆可以转移，科学家们设想，如果能制造一种包含着大量信息的蛋白质，人们吞服了这种蛋白质后也就取得了某种信息。这种设想一旦实现，人类掌握的知识的质量和数量将会产生一个飞跃。以往神话里所说的智慧果只是一种幻想，而现在这种幻想正在逐渐成为现实。香味金属
香味金属就是能够散发香味的金属，它是一种由人工合成的新型材料。
制造香味金属的灵感，源于90年代初的含油轴承。根据具体用途的不同，可以选择铜、铁和不锈钢等不同的金属，添加混合剂后压缩成型，然后放入1200℃的炉内烧结，这样便获得具有许多内外相通孔穴的金属材料，再在常温下真空浸渍香料，就形成了香味金属。由于香味金属内部的孔隙多，能够长期使香料缓慢外渗，所以香气持久，可以免除经常喷洒香水的麻烦。
香味金属的香型，完全可以根据人们的喜好和需要随意选定。从5%的花露水到高纯度的香精等等。不同的香味金属，其用途也不同。届时可分别制造香味四溢的项链、戒指、手镯和耳环等首饰，也可用来制造梳子、发夹、领带卡、钮扣等梳妆用品等，亦可以制造各种纪念币和笔、盒等文具，还可制作家具、门窗和橱架等。
现在，欧美一些国家已经把香味金属应用到火车、汽车等交通工具中，使游客沿途置身于清新舒适、花芳沁人的香气氛围中。据专家们预测，21世纪将是香味金属的时代。电脑试衣机
法国一家服装公司研制出一种电脑试衣机样机，名叫“爱丽斯魔镜”。它可以帮助顾客尽情地试穿所喜欢的衣服，免去了又脱又穿的麻烦。
电脑试衣机可以储藏各式各样的新衣服的影像，顾客试穿时，先将体高等资料输入机内，然后站到镜前，只反射出脸的影像，依照衣服的代号按动键盘，试衣机的镜子就会出现穿着新衣服的身体，你所选择的衣服穿着合适不合适便一目了然。
电脑试衣机1分钟可试穿十几件衣服。这种试衣机最大的优点是：顾客可尽情地试衣穿，省掉脱、穿衣服的麻烦，同时也可以为售货员带来许多方便。当然，也有利于销售。用语言驾驶的汽车
不久前日本日产汽车制造公司研制出了一种用语言控制的汽车。专家们认为，这种汽车是“未来汽车”家族中有代表性的一员。
这种汽车的驾驶室有一个计算机系统，驾驶者先把驾车的各种动作，包括开车门、开油门、点火等各种程序的语音预先储存在计算机内，然后，在驾驶的过程中，计算机便能听驾驶者的“话”而完成各种动作。如果换了驾驶员，必须将原来储存的语音信息全部清洗掉，并录上新驾驶者的语音信息。据认为，这种计算机发出的指令可以操纵驾驶系统完成各种复杂的驾驶动作。
设计者认为，这种车一方面可供上肢残废者自己使用，另一方面也可以供正常人使用时提高安全性，因为这种车在未加处理的情况下，不听第二个人的话。未来办公室
一提起未来的办公室，大多数人都会想到那些使工作简便化的自动电子装置，但对如何实施这一切，人们所想的就不大一致了。
佳能公司的目标是小型化。该公司已制成了一种“导航仪”办公设备。它是一只大小相当于台式专用计算机的盒子，里面装有一台专用计算机、一台传真机和一台与应答机合为一体的电话机，三机并用。
你一拿起电话受话器，就有一个按字母顺序排列的电子“电话簿”出现在显示屏上，电话簿内列有多达300个带有电话和传真号码的姓名。用手指碰一下触觉显示屏，手指所选定的电话号码就会自动拨通。再扩大触及的显示屏区时，你用“导航仪”的单词处理软件编写的文件就会转换成要发送的传真文件。
两台1.4厘米的软磁盘驱动器用于存储程序和数据——包括正在输入的电话和传真信号。
另一家公可表演了另一种未来办公室系统。整个系统构成一间小办公室，键盘固定在办公桌上，彩色计算机监视器嵌装在对面的墙上，两边各有一个大“窗口”。隐蔽的话筒发出询问声：“你听得清我的话吗？”突然间，一个窗口变成了电视屏，你可与表演者进行双向目视通讯。另一个窗口是一块能在计算机控制下变成透明或半透明的大液晶材料板，透过它可看见隔壁办公室的人。
如果你已拥有一台PC兼容机，全通讯器就会成为电子办公室的核心。将一块信息板插入你的PC机，你也许永远无需使用电话机了。你的计算机能替你接所有的电话。这块智能板能传送传真信号或处理电话信号，并且能把输进的文件录在磁盘上。这块智能板也可用作完整的“话音邮递系统”，能接电话并将电话内容存放在999个“信箱”里。软件以“背景”的方式运行，这意味着当计算机在接电话时，它仍然能够为你做其他事情。信息板有一个能与公司的扫描器相通的连接器，以使你能将文件输入计算机以备发送。
一次星载粒子束武器大战
粒子束武器被人们称为另一种形式的“死光武器”，是定向能武器的一种。是利用特定的方法将质子、电子或离子（物理学中称为微观粒子），加速到接近光速，聚集成密集的束流来摧毁目标或使之失效的武器。其简单的工作原理粒子束武器系统图是：利用高能加速器将电子、质子或离子加速到接近光速，然后用磁场聚焦成密集的粒子束流，射向目标，靠粒子束的动能和其他破坏效应摧毁目标或使之失效。与激光武器相比，它有许多类似的特性，如定向直线传播、速度快，精度高、能量大，能重复使用。但粒子束武器靠的是粒子的动能破坏目标，粒子更容易贯穿到目标内部，因此，更难防备。星载粒子束武器对抗幻想
2050年×月×日，B国侦察卫星在A国拍摄军事目标照片后，被A国发现。A国立即发射星载粒子束武器进行拦截。A国的这一行动又被B国监视卫星发现，B国星载粒子束武器降低高度向A国星载粒子束武器开火。而此时，A国的反卫星正向B国监视卫星冲去……
第三代定向能武器
微波武器，亦称电磁脉冲武器，是用强烈的微波（雷达所使用的电磁波）辐射，对目标进行杀伤破坏的一种定向能武器。
微波武器杀伤人员有两个“高招”，即“非热效应”和“热效应”杀伤。“非热效应”是指人体受到较弱微波照射后引起的心理损伤和功能减退，可使人员神经混乱、头痛、烦燥、记忆力减退。因此，用微波波束去影响飞机驾驶员和其他大威力武器操作人员，将会使其失去战斗力。“热效应”是由强微波能量照射人体引起的。强微波照射人体时，微波不仅使人体表面“变热”，还可穿透人体，使其内部“加热”用强微波照射人体后，即使时间很短，也会导致死亡。
微波武器又是现代武器装备的克星。微波武器是通过破坏现代武器装备的电子设备而毁坏目标的。它可以使雷达、通信、导航、侦察等电子设备的电路或电子元器件过载而失效或烧毁。这种杀伤效应和核爆炸产生的电磁脉冲效应相似，因此，人们又称其为“非核爆炸电磁脉冲效应”。所以，微波武器可能会成为攻击敌方飞机、导弹、卫3星、CI（指挥、控制、通信与情报）系统、雷达等武器装备的理想武器。又由于微波波束是以光速传播的，它反应快、速度高，还可在大气中畅行无阻，可以打击远距离目标而不需计算提前量，并能重复发射，因而是防空、反导弹、反卫星的理想手段。另外，微波波束在传播时，既看不到，也听不到，能够神鬼莫测隐蔽杀敌。微波武器具有极高的效率，比粒子束武器更先进，将来有可能成为理想的“第三代”定向能武器。
“星球大战”
“星球大战”计划是美国1983年提出的一项研究多层次、多手段反弹道导弹计划，其目的是为了消除前苏联战略核导弹对美国本土的威胁。根据设想，“星球大战”计划的核心是建立一个多层次、多手段，以天基设备为主的新型反导弹防御系统。该防御系统分为4层：第一层为助推段拦截，该段持续时间3～5分钟。此时可用空间探测器探测到导弹尾焰产生的大量红外线。担任拦截任务的是432颗反导弹X射线激光卫星，据说一颗卫星可摧毁100枚以上正在升空的导弹。第二层为未段助推段拦截，当导弹的最末一级助推火箭关机并脱离弹头时，导弹在向目标飞行中，仍然散发出易遭探测的大量红外线，这一段持续时间约8分钟，可以用激光武器或动能武器摧毁投放出的弹头，和尚未投放子弹头的母舱。第三层为中段拦截。从导弹投放完分导弹头，到弹头再入大气层之前，称为中段，持续时间可达20分钟。该段弹头数量很多，真假都有，拦截较难，可用动能武器（如电磁炮等）拦截。第四段为末段拦截。弹头重返大气层后；在击中目标之前，可用拦截导弹、动能武器、粒子束武器等来拦截。据说，经过这种多层次的防御拦截，总拦截效率可达99%以上。多层导弹系统作战图“星球大战”是美苏争夺太空的一项战略计划，其目的是取得制空权，变消极防御为主动拦截，把战场从地面、海洋、大气层内延伸到太空。因而是一个大纵深、多层次、攻防合一的战略部署。“星球大战”计划的实施是以各种先进的武器装备为基础的。“星球大战”中的武器装备多种多样，各有高招。其中主要有定向能武器（如激光武器、粒子束武器等）和动能武器（如拦截导弹、电磁炮等）。
1962年7月，美国在约翰斯顿岛上空爆炸了一颗氢弹，没想到给地面带来巨大影响。在距该岛几百千米远的夏威夷瓦胡岛上发生了特大的停电事故。
太空中的核爆炸可以在瞬息之间使整个世界上的通信失灵，使卫星和通信系统、电子计算机失效。
有人设想在太空大战中用核爆炸来反卫星。核爆炸产生的电磁脉冲能破坏几千千米内卫星上的电子设备，还能干扰无线电传输。但它对“敌方”和“友方”的卫星都起作用，因此不宜轻易使用。
针对美国的“星球大战”，前苏联也不甘拜下风。前苏联是世界上第一个发射地球卫星的国家。在航天活动中，前苏联创造过许多世界纪录。前苏联的激光武器和粒子束武器的研制费用，据说是美国的好几倍。许多军事家认为，在太空军事技术及星战武器方面，前苏联的发展水平和潜力足以和美国抗衡。前苏联为对付“星球大战”计划，曾拟定出许多方案。如设置“天雷”卫星破坏敌太空防御系统；用地面强激光攻击敌太空防御系统；用特殊手段（如核爆炸）破坏敌太空部署的薄弱环节，使其防不胜防；发射大量诱饵导弹，部署假导弹使敌难于防御等。前苏联科学家认为只需“星球大战”计划费用的百分之几，就能对付它。因此，“星球大战”计划的效果究竟如何，值得进一步研究。
美国“星球大战”计划一提出，立即成为国际上争论的一个热门话题，并引起了美国国内赞成派和反对派的大论战。又由于80年代后期，前苏联经济每况愈下，超级大国地位降低，对美国构成的核威胁减小，再加上国际国内许多人反对耗资上万亿美元的“星球大战”计划，因此1989年美国又提出了一个“小星球大战”计划——“智能卵石”天基防御系统。“智能卵石”是一种智能化、小型化的天基武器。它能自动探测数千千米外的弹道导弹，还能自动启动弹上火箭迎击目标，并有一套高功能通信设备。这种智能拦截弹总长不到1米，直径只有0.3米，总量不足45千克。由于它小巧如卵石，又具智能，因此被称为“智能卵石”。用一枚“大力神”火箭可以发射100余枚“智能卵石”。假如用100枚“智能卵石”能对付1枚核导弹，则对付1000枚核导弹需要10万枚“智能卵石”，再加上预警、指挥和通信系统，总费用据说只有几百亿美元，只有“星球大战”计划的百分之几。“智能卵石”体积小，可大量部署，独立作战，可投放多枚诱饵，可部署在太空不同轨道上，又有较强的生存能力。
1991年前苏联解体之后，“智能卵石”将如何发展还有待研究。由于“智能卵石”完全可以安装到核弹头、作战卫星、空间站和航天飞机上去，因此它的发展前途还是比较大的。
无论如何，发展外层空间武器，在未来战场上进行太空大战，争夺太空制高点，开辟太空新战场，已是必然趋势。
未来的太空
重返月球
1972年12月，“阿波罗17号”载人登月飞行结束。由于美国人民反对打着月球探险的幌子大肆扩军备战，原计划10次登月飞行中的最后3次，即“阿波罗18号”、“19号”和“20号”飞行，被迫取消。
1/4个世纪来，对月球本身的探索，包括对月岩和月壤的研究，从来没有停止过。1994年1月，还专门发射了“克莱门坦”宇宙飞船，其主要任务是在近距离处拍摄月球表面照片。在其七十多天的绕月飞行期间，总共拍摄了150万张各种各样的照片，几乎把月球的每一寸土地都拍到了，最大分辨率为8米。在此基础上科学家们编制了从未有过的最精密的月面图。人类首次登上月球
特别是20世纪80年代以来，重返月球的呼声越来越高涨。1989年，“阿波罗11号”登月飞行20周年纪念大会上的论点是有代表性的：宇航员们在月球上留下了人类的足迹，可是，他们也为科学家们留下了更多的棘手问题。
科学家们想重返月球的主要意图是，利用月球所提供的极为优越的自然条件，建立科学考察和研究基地，特别是天文观测和研究基地。
月球上不存在空气，这对天文观测十分有利，甚至可以说是求之不得的。不存在大气干扰的情况下，来自其他天体的辐射能不折不扣地到达月球，尤其是那些携带重要信息的辐射，将为科学家们带来深化认识空间的宝贵信息。月球上的白天长达三百多小时，各项观测都可以不间断地长时间连续进行，这在地球上是无论如何办不到的。由于月亮上没有风雨雷电等现象，重力又只及地球上的1/6，这里可以建立比地球上大得多的望远镜和观测设备，运转系统等的结构可以大大地简化，造价降低，使用和维修都方便，也不需要专门的可旋转圆顶的观测室，等等。
著名的雨海事件一直受到科学家们的关注，建立在月球上的基地肯定将把它列入首选的科研项目之一。大体在40亿年前，一颗直径只有几十米的小天体撞击月球而形成了雨海，科学家们相信大量的原始记录和资料一直很好地保存在现场和周边地区，而对这些资料的研究，不仅会使我们更好地认识月球及其历史，也将为进一步认识太阳和太阳系天体提供不可多得的信息。
更有一种见解，认为雨海连同其南面的风暴洋，都是由同一颗“微型月球”般的小天体撞击而形成的，时间大致在距今43亿年前。无疑，最确切的结论是在实地考察这些地区之后。
向月球移民也是重返月球考虑的项目之一。从长远来看，地球人口不仅越来越多，而且增加的速度也越来越快。据测算，从1990年算起，大约经过35年左右，到2025年，地球人口将在50多亿的基础上翻一番。如此这般继续下去，地球不堪负担是迟早的事情，当然问题的解决得在地球上，而部分移民到月球上，也是作了一定设想的。有一点是肯定的，那就是向月球移民不可能是近几十年内的事，而且，在移民试点之前，一定得把月球居民的衣食住行、生活必需，环境带来的问题乃至危险，作最周密的安排。
已经提出来的开发月球的其他计划，无论是近期的还是远期的，可说是五花八门，如进行难以在地球上取得进展的物理学方面的实验，建立包括心血管疾病在内的完善的疗养设施和机构，就地取材开采地球上欠缺而又非常需要的矿产，建立宇宙飞船专用的宇航港等，这里就不一一罗列了。
重返月球的设想和计划何时得以付诸实施，取决于诸多因素，最乐观的估计也是在一二十年之后的21世纪10年代前后。
开发月球，无疑是人类的伟业，也是人类走向更遥远空间的良好开端。
太空“宾馆”
人类在地球上出差旅游，可以享受各种星级的宾馆服务。宾馆是旅游业的重要一环，宾馆也成为现代化城市的一大景观。在21世纪，人类将迎接太空旅游时代的到来，到那时，太空宾馆必然会应运而生。
实际上，在现今人类征服宇宙的开拓中，空间站便是未来的太空宾馆的雏形。
空间站是一种可供多名宇航员来访、工作和居住的载人航天器。从某种意义上来说，是专供宇航员使用的太空“宾馆”。
世界第一个空间站是前苏联于1971年送上太空的，它的名字是“礼炮”1号。它由对接舱、轨道舱和服务舱3部分组成。对接舱专与宇宙飞船进行对接，是宇航员进出空间站的必经之路。轨道舱就类似太空“宾馆”的客房了，它由两个直径各为3米和4米的圆筒组成，舱内保持与地球相同的气候，是宇航员工作、休息、进餐和睡眠的地方。服务舱则装有发动机和燃料。“礼炮”空间站重18吨，长约14米，一般在距地球地面200～250千米的高空轨道上运行。
前苏联自1971～1983年共发射7个“礼炮”空间站。宇航员在这里工作最长的达236天。
1986年前苏联发射了第二代空间站“和平”号。它是一种积木式结构，由多个舱段在空间对接后组成。它的对接舱有6个接口，可对接6个科学试验舱。“和平”号总重达111吨，是太空中的一个庞然大物。“和平”号已具有永久性空间站的雏形。它原定工作寿命为5年，可现在已运行了12年，尽管在1997年曾连续出现故障，但总是有惊无险。由于它是目前在太空中唯一运行的空间站，故有点奇货可居，俄罗斯打算让它再工作几年。“和平”号运行不久即开始商业经营。它的第一笔生意来自美国有效载荷系统公司，该公司一个微重力实验装置要在太空中停留56天，非“和平”号莫属。“和平”号为此赢得了一大笔收入。
1995年2月，不甘寂寞的美国人用“发现”号航天飞机追上了“和平”号，进行了历史性的“握手”。美、俄两国宇航员隔窗相望，互相招手致意，最短距离只有11米。1997年先后有两名美国科学家乘美国航天飞机登上“和平”号，同俄罗斯宇航员一起，进行太空科研工作。
美国第一个被送上太空的空间站叫“天空试验室”，1973年5月14日发射。“天空试验室”比“礼炮”号要大得多，也高级得多。它总长36米，重82吨。它的轨道舱分上下两层，上层为工作区，下层为生活区，生活区有卧室、餐厅、盥洗室。舱内有氧气供应，气温20℃左右。对接舱有两个接口，可同时停靠两艘飞船。“天空试验室”在太空里运行了6年，于1979年7月11日进入大气层烧毁。
为改变目前俄罗斯一家独占空间站的局面，美国又在研制第三代空间站——“自由”号。“自由”号结构独特，像一个巨大而长长的挂架，可以很方便地把工作舱、居住舱、服务舱挂起来。挂架有110米长，可根据用户要求组成不同形式的空间站。
20世纪末和21世纪初，美、俄、加、日、欧洲宇航局联合建造的永久性空间站将升上太空。
有没有真正意义上的太空宾馆建造计划呢？日本人提出了在21世纪20年代建造太空宾馆的设想：这座宾馆距地球表面450千米左右，里面高级客房、健身房、歌舞厅、酒吧间应有尽有，旅客的太空旅行以6天为一期。头两天在地球上进行有关技能的培训；第三天乘航天飞机出发，1小时后便到达太空宾馆下榻，旅客在这里住4天，可尽情享受邀游太空的美妙时光。
太空农业
近年来，世界航天大国的航天业发展趋势是竞相向民用发射倾斜，国际社会在空间领域进行着更广泛的合作。过去，美国与前苏联两家的航天器互为保密封锁，而今天，美国和俄国却成为“伙伴”。对于远征火星，美俄等国科学家已考虑采取联合行动。并一再声称，空间活动将向民用部门倾斜，将转向注重开发周期短，成本低，风险小，有效益的项目。如制造卫星以及利用航天飞机为用户搭载动植物等。
当前，美国正大力开展太空植物研究。在佛罗里达州成立了肯尼迪太空研究中心后，又在北卡罗来纳州大学新近建立了引力生物学中心。科学家将开始研究适于太空旅行的植物。在远距离的太空旅行中，不仅人要适应无引力状态，而且为人提供食物和氧气的植物也是如此。他们选题研究的重点是钙如何影响植物对引力作出反应的能力。在植物对环境反应过程中，钙似乎是最重要的化学元素。研究人员将通过用基因技术让植物控制的能力发生变化，以最终开发出更加适于太空旅行的植物。肯尼迪太空研究中心的一项试验，是让一名化学家与3万株小麦共同生活15天。试验结果表明，这些小麦为人提供了维持生命所需的氧气。
目前，美、日、西欧在制定的21世纪太空计划中，将植物在密封太空舱内的生长和功能列为研究重点，并着手筹建太空农场。美国耗巨资进行太空植物的试验研究，其目的在于提示和充分证明宇宙飞船最终要成为“会飞的农场”。
国内外科学家充分利用空间的自然辐射，特别是高能粒子和微重力对植物细胞功能的协同作用，诱导细胞生理生化变化和遗传变异，从而培育出植物新品种。实验证明，太空飞行可使许多植物细胞的染色体畸变率提高，通过空间诱变处理，能够选育出优良的新品种。
太空育种始于1984年，美国航空航天局教育处、太阳辐射研究中心和Park种子公司三方合作，将大量蕃茄种子运入太空长期飞行器中，1990年由“哥伦比亚号”航天飞机取回。结果表明，这些种子发芽快、幼苗生长正常、后期发育良好、果实丰硕。据悉中国科学院上海植物生理研究所，1995年收割的第4代“太空小麦”和其他良种一样，金黄色的麦穗上结满了饱满的籽粒。与第3代“太空小麦”相比，它的长势更旺，麦穗更长，结穗更多，麦粒硕大壮实，并有较强的抗赤霉病能力。经测算，亩产可达352千克，比未经太空飞行的多28千克，蛋白质含量高出9%。浙江农科院的专家，历时3年，选育成的“航育1号”水稻新品系，单株理论产量从22.4克增加到32.8克，亩产由原来的400千克上升到600千克左右，增产幅度为40%以上，而且抗倒伏，早熟高产，穗大粒多，精米率高，适口性好。新品种生长期缩短约15天，株高降低约14厘米，并有抗稻瘟病和白叶枯病等优越性。
利用太空所特有的条件，改良植物品种前景广阔，并为加快培育优质高产农作物品种开辟了崭新的途径，也为科学家深入研究提出了新课题。
国内外的太空试验证明，对太空农业来说，与地球上的无土栽培大不一样，植物不能以水滴的形式吸收水分或养分。在失重或仅有一点离心模拟重力的情况下，为防止液体流失，水分必须具备水膜的形态才能被植物吸收。
在太空的特有条件下，筛选何种植物作为它的“宠儿”呢？目前，美国和日本的科学家正在联合攻关，拟将甘薯作为未来的太空作物，种在航天器中，供宇航员食用。甘薯之所以得此宠幸，是因为它营养丰富，含有多种人体需要的营养物质。经测定，每500克甘薯约产生热能635千卡，含蛋白质11.5克，糖14.5克，脂肪1克，磷100毫克，钙90毫克，铁2毫克，胡萝卜素0.5毫克，还含有维生素B、B、12C等。有很高的药用价值，对于防止便秘和直肠病大有裨益。还含有类似雌性激素的物质，对于保护皮肤、延缓衰老极有利，并能提高免疫力，促进胆固醇排泄，维护动脉血管的弹性。最近，美国生物学家发现，甘薯中富有的一种化学物质可用来预防结肠癌和乳腺癌。日本癌症预防研究所对26万人的饮食生活与癌的关系进行了调查，发现熟、生甘薯对癌的抑制率分别为98.7%和94.4%，高居于蔬菜抗癌之首，超过了人参的抗癌功能。另外，甘薯适应性强，易栽易活，产量高，只需一小段蔓茎，一小块切片，甚至一片萝叶，就能生根成活。种植在航天器内既能补充舱内氧气，形成一个小小的生态循环密闭环境，还能作为宇航员的新鲜食品。
目前，美国航空航天局科学家在佛罗里达州肯尼迪太空研究中心的特殊实验室里，采用液体栽培法，在全封闭的环境下进行土豆生长情况的试验。结果表明，这项试验中的土豆植株产生的氧气足够一名宇航员使用。土豆和甘薯一样还可以为宇航员提供食物和能量。科学家还收集了土豆叶子排出的“纯水”。用它制成饮用水可供4个人食用。
科学家们期望，关于植物对人的基本生命维持系统的研究将会使人类登上火星变成现实。火星之旅预计需要3年时间的长途飞行，但只要种植面积足够，并种上甘薯和土豆等作物，宇航员就可以在飞行中无饥渴之忧而长期生存。
去火星旅游
美国计划在未来10年内陆续发射10艘探测飞船，以探索生命是否存活于火星。
人类第一次飞临火星是1965年7月15日，美国发射的“水手”4号探测器在距火星9280干米处观测了火星，发回了23张火星照片。1971和1975年，前苏联和美国发射的火星探测器分别在火星表面软着陆，对火星土壤进行化验，进行生命科学实验，至此蒙在火星上的面纱才逐步被揭开。
火星，我国古代称之为“荧惑”，是因为它像是红红的火焰，亮度变幻无常，令人迷惑而得名。现在我们知道，火星与地球的距离大约3.7亿千米，是地球到月球距离的1000倍；火星比地球小，赤道半径约为地球的一半，质量为地球的1/10多一点儿；火星围绕太阳转一圈需687天，自转一周为24小时37分，昼夜交替与地球很相近；火星有四季，只不过每季长达6个月；火星上的大气相当稀薄，主要成分是二氧化碳；火星上的表面温度白天为28℃，夜间则为一132℃；火星表面是冰冻的，没有水。在这样的环境中“火星人”似乎是不可能生存的。但是比起其他星球来，火星更接近于地球，更适合于人类居住和旅游。
地球与火星相距如此遥远，如何解决两者间的星际交通呢？科学家们设想过一种接力式的方案：转乘几次航天器，主要原因是一次直达不可能携带足够的燃料。大体设想是：在地球与火星之间的宇宙空间建立3个空间站，即近地轨道空间站、地球与火星之间的自由点空间站和火星轨道空间站。这3个空间站既是转运站，又能补充燃料。其交通线将是这样的：从地球上乘航天飞机到第一站——近地轨道空间站，换乘转运飞船到第二站——自由点空间站，在这里补充燃料后再起飞与巡天飞船对接。这种巡天飞船使用核动力，在固定的轨道上航行，当巡天飞船载着转运飞船接近火星时，转运飞船脱离巡天飞船飞向第三站——火星空间站。到此站后再换乘火星登陆器在火星上降落，从而实现登陆火星。由此可见，到火星去旅行要比登月复杂得多，费时又需大量资金。
有趣的是，也许是天造地设，火星有两颗卫星围着它转。“火卫一”直径20千米，绕一周需8小时；“火卫二”直径11千米，绕一圈需30小时。这两颗卫星都有大气层，而且引力小，所以转运飞船到此不须着陆，只要对接。这两颗小卫星是天然的空间站，人类可以在此建造营地。飞船在火星上登陆
美国科学家提出了一个名叫“卢易斯太空移民点”的向火星移民的计划，其设想是：向火星派遣一艘巨大的太空船，里面要容纳1万人，这艘太空船不降落于火星表面，而是悬挂于火星上空。太空船携带多种地球生物，它将依靠在太空中循环利用的能源来保持运行，并可以在火星就地取材。太空船装备了成千上万块太阳能电池板，充分利用太阳的照射来产生能源。
在21世纪的前些年，有可能将火星住宅和器材送上火星，之后就可能将宇航员送上火星了。但是地球与火星路途遥远，行程需半年以上，太空的寂寞又是一项难题。不过人类总是有办法克服这些障碍的，在21世纪，到火星去旅游终将会成为现实。
宇宙的期待
科学的发展，不但给人类认识未知世界提供了新的依据，而且对已经建立的理论提出了新问题，从而促进理论的继续发展。
脉冲星的发现，证明了早在1932年中子发现之后，原苏联著名物理学家朗道的推测：宇宙中可能存在一种密度很高的、几乎完全由中子组成的中子星。脉冲星以及蟹状星云脉冲星的发现，使科学家很快认识到脉冲星不是别的，正是几十年前人们要寻找的中子星。
脉冲星证明了中子星的存在，检验了恒星演化的理论；脉冲双星的发现，又证明了引力波的预言；而星际分子的发现，对于生命起源这一重大基础课题的研究，又有着非常重要的意义。水分子和氨分子，同生命过程有着密切的关系，甲醛，氰化氢和丙炔睛分子是合成氨基酸所必不可少的原料，由此人们推测，宇宙空间有可能存在氨基酸。1969年落在澳大利亚的一块陨石中，科学家们发现了十几种氨基酸分子。通过对月球取回的岩石样品分析，也找到了微量的氨基酸。氨基酸是构成蛋白质和核酸的主要原料，而生命就是蛋白体存在的方式，所以星际分子的发现，使科学家们有足够的理由推测：在银河系和河外星系的许多地方，正在进行着地球大约30亿年前开始的生命产生过程。或许有的地方，有理智的生命创造的文明，比地球上人类所创造的文明还要高级。宇宙中还有许许多多未解之谜，期待着人们继续探索。
人类在不断地认识自然，科学技术的发展促进了人类对自然认识的深化。人类对宇宙的认识历程，就反映着这种不断深化的进程。辩证唯物主义认为宇宙是无限的，人类对宇宙的认识历程也能够说明这种无限性。随着科学技术的日益发展，人类对宇宙的探索，决不会停留在总星系的范围之内。在总星系之外，一定有着今天人类尚未认识的广阔天地。探索未了，让我们发挥聪明才智，在人类探索自然的斗争中，作出自己的贡献。
未来的“信息大战”
无处不达，无所不包
未来的通信将会是什么样的呢？有人把它概括为八个字，叫“无处不达；无所不包”。“无处不达”是指你可以与地球上的任何人建立通信联系，而不管他在什么地点——海上、陆地上或是在空中，也不管在家里还是在外出途中。可以想像，要做到这一点，需要有同时可供许多人传递信息的通道，和将全球都覆盖起来的现代通信网。光纤便是这样一种“大肚能容天下”的理想信息通道之一。由于要建立通信的双方中，很可能有一方甚至于两方是处于运动之中，因而完全靠固定连接的信息传递渠道仍然不够，还需要调用种种能跟踪人的信息传递手段。例如，卫星通信、无绳电话、无线电寻呼和移动电话等依靠无线电波进行信息传递的通信手段，都具有跟踪人的能力。因此，未来的通信将是以光纤为干线，综合采用有线和无线的，能将全球都覆盖起来的通信系统。“无所不包”是指它能为人们提供多种不同的服务，真可以说是达到“无微不至”的程度。电话不仅可以闻声见影，还能提供自动翻译，使讲不同语言的人都能方便地互相进行对话，甚至连“拨电话”这点劳动也可省却，打电话时只要报一下对方的电话号码或姓名，电话就会自动接通。人们家中的电话机、电视机、传真机，以及各种形式的多媒体终端，都可以借助通信电路与名目繁多的资料库连接起来，实现在家办公、在家购物、在家点播电视节目；以及在家娱乐等。到那时，谁又能离得开通信呢？未来的通信还将使以往只在科幻小说中才能见到的梦一般的境界逐渐变成为现实。也许有一天，我们坐在家里便可以通过屏幕参加一个与老朋友的聚会，你仿佛来到他们中间，与他们打招呼、拉家常，如同身临其境一般；也许你不用出门，便可以领略金字塔的雄伟，听到地中海的涛声，感受到非洲草原上的鸟语花香……
当今热门话题
20世纪60年代，有人提出了建设高速公路的构想。高速公路的建设，使物资流通加快，给工业化社会带来新的经济繁荣，真是功不可没。1991年，当时任参议员的现任美国副总统戈尔，又提出一个“信息高速公路”的新概念。一时间沸沸扬扬，成为全球关注的一大“热点”。
什么是“信息高速公路”？它又为何引起人们这么大的兴趣呢？
尽人皆知，“高速公路”是可以同时容纳许多车辆双向高速并行通过的大马路。由此引申过来，“信息高速公路”也就是能够让大量信息同时高速并行通过的信息通道。不言而喻，它也必然是宽阔的“大道”。作为信息高速公路“路面”的，是光彩照人的新一代媒体——光纤。一根细如发丝的单股光纤所能传送的信息要比普通铜线高出25000倍；一根由32条光纤组成的、直径不到1.3厘米的光缆，可以传送50万路电话和5000个电视频道的节目。这还只是目前的实际水平，其实它还有比这大千倍的潜力。正因为光纤和光缆有如此大的能力，它已被选中作为未来信息高速公路的主干道。当然，除此之外还有许多“配角”，如卫星通信电路、微波电路、同轴电缆电路等，也都将施展其各自的长处。
在未来信息高速公路上“行驶”的，将是数量惊人的形形色色的“信息”。有大家所熟悉的话音信息（电话通信），也有计算机与计算机之间彼此“交谈”的信息（数据通信），以及信息含量十分丰富的电视、电影等各种为人的视觉所接收的图像信息。由于信息高速公路容量很大，可以容许这么多信息同时快速通过，而不致出现拥塞现象。它的这种能力是目前的电话网和其他通信网所无法比拟的。
信息高速公路将会给我们带来什么呢？要对它做全面的描述是有困难的。但是我们可以预料，不久的将来；它将使今天看来仍十分奢侈的视频点播得到普及，使远程医疗、电子购物、在家办公、异地教学等有了物质基础。因为，所有上述这些信息时代的新景观，都离不开宽广的、高速的信息通道的支持。
全球一网
在前几年，因特网对中国老百姓来说，还是相当陌生的。可1995年，新闻媒体的两则报道却使它名声大振。于是，越来越多的人们想了解这个神奇的网络，并进而想和它交朋友。
两则消息都与求医有关。一则消息是说山东有一位13岁的小姑娘杨晓霞得了一种怪病；一时找不到能医治这种病的人。为广泛寻求国际医学界的支持，北京某医院通过因特网向全世界发出了呼吁。结果，很快就收到了许多国家医学专家的治疗方案，控制了晓霞的病情。另一则消息报道了北大学生为挽救一个得了一种罕见疾病的清华大学学生，通过因特网向国际求援获得成功的消息。
那么，什么是“因特网”呢？简单地说，它是将分散在世界许许多多地方的计算机网络连接在一起，使得每个网络上的任何一个用户都可以通过这个“网中之王”与别的网上的用户建立联系，或从网上获得各种各样的服务。
因特网能为人们提供的服务很多，电子邮件、远程登录和文件传输，是它的三个基本服务项目。电子邮件是计算机通过因特网传递文字信息的现代化手段。你可以通过这项业务与连接到网上的任何一个用户交换信息。通过因特网传递的邮件不仅比传统的邮件寄递快得多，而且还要便宜得多。它有取代目前“传真”功能的趋势。远程登录服务可以使网上的用户能充分地、随心所欲地利用网上对外开放的数据库资源，例如，可以从科技数据库里获取所需要的数据和资料；可以从有关社会科学和文学艺术的数据库里获取你所需要的信息等等。文件传输服务是在网上用户之间进行包括声音、图像和数据在内的多媒体文件的传输。此外，还有电子布告牌服务和电子论坛服务等。它们使得世界各地某一领域的同行和爱好者，可以通过这个网开展各种各样的专题讨论，寻求广泛的支持。据报道，美国有许多学生已将因特网作为求职的一个重要工具；有的还通过网络调用各种软件玩游戏机，养成了“网瘾”。
因特网的前身是美国国防部1969年建成的一个实验网。它逐渐演变、发展，成为世界性的大型网络。不管在哪个国家，用户只要连接到这个网络上，都可以共享这个网络的资源。正是由于这个原因，有人把它称作“网络世界的‘世界语’”。至1998年底统计，全球1亿台计算机上网人数约1.47亿人；中国网民达210万人。
接入因特网的方式很多，可以直接接人，也可以通过拨号的方式“拨入连接”。
因特网被认为是未来信息高速公路的雏形，是人类进入信息时代的前奏。现在，计算机的芯片正以每18个月功率增大1倍、价格降低一半的趋势发展。可以想见，随着时间的推移，人们进入并使用这个网的费用会逐渐降低，因特网最终将走入寻常百姓之家。
未来“信息手表”
进入信息时代，手表不再只是计时工具，而成为一表多能的信息媒体。一系列可与计算机和电话联网远距离联系的手表也将上市。
德国最近就向市场上推出了一种电脑手表。据称，这种电脑手表能帮助用户记忆信用卡和支票的密码，提醒用户的生日，或发出警告：“银行账户上存款已经不多广这种新式手表上安装有一个光电二极管，能同计算机进行信息交流。”
美国泰梅克斯制表公司与世界上最大的软件公司——微软公司也达成了合作协议，并已开发出一种新型手表，只需简单地把它对准计算机屏幕就能与微机联系。数据显示在与表盘合成一体的液晶显示器上。使用这种手表的用户可在他们的微机上输入和编辑数据，并在屏幕上选择信息，然后将手表盘在15至30厘米距离内对准屏幕，信息就可载入表内。手表的主人能把当天的日程安排、生日、备忘录电话、传真编码清单输入表内，还可调整时间和设置闹钟。装在表内的夜光灯可在光线较弱的情况下或夜间用于照明。
科学家们预测，今后的手表还将向多功能化的方向发展。荷兰的飞利浦公司眼下正在研制一种具有电视、移动电话功能的手表，人们戴上这种手表就等于随身携带了一台多媒体计算机。据英国《星期日泰晤士报》的报道说，飞利浦公司研制的这种新型手表，代表了世界上许多高级实验室正在研制的一种新技术，这种新技术可使手表的主人随时与未来的信息高速公路相联，随时与别人通话，接收电视节目等。研制这种手表的技术专家透露，目前这种技术的难关是研制出功能更多的芯片和使用时间足够长的微型电池。
未来新式的手表将能通过调整无线数据网接收最新的重要新闻、体育比赛和金融信息。美国的数字广播公司现在也开始研制调频接收机模块及无线系统。日本的精工公司更是抢先一步，已于1994年底推出了“信息手表”，它巧妙地将寻呼机和调频收音机合二为一。据精工公司的负责人介绍，这种“信息手表”所需电池的使用寿命可达18个月，另外每月再交纳2.5美元的新闻服务费和9美元的寻呼服务费。
令人感叹的是，精工“信息手表”是精工公司首先在美国推出使用的，它的调频服务范围也只限于洛杉矶地区，但其覆盖范围将能延至圣迭戈和拉斯维加斯。而且其调频广播系统采用了几个电台空余的波段发送信息。
就目前来看，“信息手表”还仅仅是个新生事物。但专家们预言：“信息手表”的出现和普及是信息社会发展的必然，随着信息社会的发展和需求，还将会有更多的形式多样的“信息手表”出现，这些“信息手表”将会更好地造福人类，服务社会。
进入“梦的世界”
现代的科学技术不仅使我们变得耳聪目明；对外部世界一览无遗，而且还能模拟各种各样的环境，使你置身其中，如同生活在一个真实的世界里一样。虚拟现实系统
所谓“虚拟现实”，就是运用计算机技术，在人们眼前生成一个虚拟环境，使人感到像是真实存在，并置身其中。虚拟的环境可以是客观世界里存在的，也可以是根本不存在的东西。
虚拟现实技术最早应用于为培训飞行员而设计的飞行模拟器。这种飞行模拟器利用数字图像处理技术，把侦察到的敌方阵地的二维摄影图像转换成三维图像，使飞行员如同身临其境，进行对敌方阵地的轰炸演习。
目前，虚拟现实技术已广泛应用于医学、建筑工程学以及军事等诸多领域，甚至被用于商品的销售。
例如，日本一家公司为了推销它的产品，推出了“虚拟厨房”。客户只要头戴一种特殊的显示器，手着一副数据手套，便有置身于厨房之中的感觉。你可以在厨房中来回走动；可以开一开厨房的门和抽屉，使用一下你所选购的各种厨房用具，看是否称心如意。显然，在这模拟现实的虚拟环境中选择商品，比在货架上选择要方便得多了。
虚拟现实技术是集模拟技术、传感技术、显示技术、计算机技术等现代科学技术于一身的高技术。利用计算机图像技术，既可以模拟如上面所讲的厨房用品一类的实物，也可以把凭空想像出来的东西变成栩栩如生，可以看到、听到的音像作品。例如，可模拟海底龙宫，使人置身于虾兵蟹将之中；还可以模拟客观上存在，但平常人们无法感觉或接触到的东西，如原子世界所发生的一切。十分难得的是，虚拟现实技术所模拟的环境不是“死”的，而会随着人的反应不同而出现不同的情景。
要领略虚拟世界的风光，需要头戴显示器，手着数据手套，身穿数据服。数据手套外形很像普通的橡皮手套，但在它上面却暗藏了许多传感器。通过这些传感器把手部运动的数据传给计算机，在计算机的显示器上便会出现三维的虚拟手；同样道理，布满传感器的数据服也能把人的体形显示出来。人一动，屏幕上的图像也跟着动了起来。
个人通信系统
社会经济发展之后，人的流动性增加了。移动电话、BP机以及几代无绳电话的出现，都在一定程度上迎合了这样一种需要。可是，这些通信工具能够起作用的范围却是十分有限的，它离人类通信的理想境界还有一段相当大的距离。
什么是人类通信的理想境界呢？那就是不论什么人，也不论他在何处，都能在任何一个时刻与地球上任何一个其他个人，以任何一种形式建立通信联系。这也就是所谓的“全球个人通信”的概念。
要实现全球个人通信，首先需要一个能覆盖全球，没有任何“死角”的现代化通信网。这个网要有能自动且十分迅速地寻找并跟踪每一个行踪不定的用户的本领。此外，还要求有十分轻便、小巧和能移动的电话机、传真机、数据终端机等通信终端设备。
目前，国际上的许多财团都在参与开发全球个人通信系统的角逐。正在开发的系统中，美国摩托罗拉公司的“铱系统”尤其引人注目。“铱系统”实际上是一个低轨道全球卫星移动通信网。卫星“星座”是由66颗运行在780千米上空的低轨道卫星组成的。这66颗直径约1米的小卫星分布在6条椭圆形轨道上，每条轨道上有11颗。这些卫星发射出来的无线电波束，覆盖了整个地球。当系统中的任何一部电话启动时，与该电话机最近的一颗卫星和“铱星网络”便会自动核实该机帐号及其所在方位。然后，用户可以选择利用蜂窝通信系统或卫星中转与接力系统，把信息传送到目的地。利用微波，信息在66颗卫星之间接力传输，其往返穿梭，与运动员的接力赛跑十分相似。在地面上，一种叫“关口站”的地球站将“铱系统”与地面的公用电话网连接起来，它使得地面上的任何一部电话机、传真机、寻呼机和数据终端机，都能通过“铱系统”与别的通信终端机建立起通信联系。
为了进行全球个人通信，每一个用户都有一个唯一的、属于他自己的“个人号码”。预计到2001年，持有个人号码，加入“铱系统”行列的用户可达180万户之多。如果加上其他类似系统的用户，全球个人通信将会有相当的规模。“海内存知己，天涯若比邻”这一人类多年来美好的憧憬，不久将会变成为科学的现实！
未来信息战争
根据美国空军的估算，摧毁一个目标：在第二次世界大战中需要9000枚炸弹；在越南战争中下降为300枚；而在海湾战争中使用的精确制导弹头，只需2枚。正如美军的一位高级将领所说：“从来没有哪个指挥官像我们的战场指挥官那样全面而完整地了解其对手。”这充分说明，海湾战争的硝烟，已经向世界展现出了未来信息战争的一些端倪。
信息战是在战争中大量使用信息技术和信息武器的基础上，构成信息网络化的战场，进行全时空信息较量的一种战争形态。
网络化的信息侦察监视系统，使未来战场变得“透明”，几乎难有藏身之地。侦察卫星系统、机载舰载情报系统、地面通信情报系统和夜视侦察系统，将构成全方位全天候的侦察监控。这些“千里眼”、“顺风耳”将敌方的一举一动及战场变化，及时、迅速、准确地反馈到信息处理指挥中心，为指挥员决策提供可靠的依据。海湾战争中，美国调用了6颗正在运行的卫星，专门发射了3颗可透过云雾和夜幕进行观察的成像卫星以获取情报；13架预警飞机及多种遥控侦察机、60个地面情报站和舰载情报系统，日夜监视伊拉克的信号和军队行动；侦察机的夜视热成像仪在20千米高空可清晰地观察人群和车辆的行动。
这还不算，信息技术还将主导未来战争的武器装备系统。将小小的芯片嵌入武器装备系统，使它们长上眼睛，形成各种智能化的武器和精确制导弹头，将极大地提高精确度和杀伤能力，使作战效能成倍增长。海湾战争中，美军从千里之外发射的“战斧”巡航导弹，直接攻击伊拉克战略纵深目标，命中率达90%以上。在攻击某电站时，曾出现了第二枚导弹不偏不倚地从第一枚导弹炸开的弹洞穿入的奇迹。
美国的军事专家认为，由情报、通信、指挥、控制和计算机构成的信息网络系统，将左右战场态势。这个系统将侦察监视系统、信息武器系统、各参战部队乃至每个单兵及后勤保障系统联为一体，从而使陆、海、空、天、电五位一体协调行动，对变化莫测的战场实施控制指挥。作为战场“神经系统”的信息网络，既能有效控制“硬杀伤”，也是双方进行“软杀伤”的隐蔽战场，如计算机病毒、点穴攻击战、信息截取战、信息置换战等。海湾战争中，美国间谍把一套带有病毒的计算机芯片换装到伊军从法国买进的用于防空系统的电脑打印机里，以此将病毒侵入伊防空指挥中心主计算机，使整个防空系统陷于瘫痪。前不久，美国海军进行了一次别开生面的演习：一名年轻军官在几十个专家的众目睽睽之下，用一台市面上销售的普通计算机，仅花费了2小时，就打进了美国海军指挥网络，并成功地夺取了参加演习舰队司令的指挥权。这说明未来战争中，这种信息网络系统既神通广大，又易遭到攻击。
英国电信公司一位电脑操作员，借助于公司职员提供的电脑密码“闯入”公司内部的数据库，从而获得了英国政府防务机构和反间谍机构的电话号码和地址。
被窃走的机密还包括英国情报机构、政府的核地下掩体、军事指挥部以及控制中心的电话号码。这些极为机密的电话号码原本输入一个秘密的民事防务电话网络里。同时泄密的还包括英国的情报机关军情5处和军情6处的电话号码，英国导弹基地和军事指挥中心以及一些高级军事指挥官的详情，还有英格兰北部一个美国通讯中心的详情。他还掌握了当时英国首相梅杰的住处，白金汉宫的私人电话号码。设在威尔特郡的核地下掩体是核战时英国政府的所在地，此次也被暴露。
这位电脑操作员通过全球电脑网络即“交互网络”，又把这些机密传输给苏格兰的一位新闻记者。“交互网络”仍有大约2500万个用户，他们只需花费打一次电话的钱，就可以从网络里获得这些机密。
或许这位操作员出于一种好奇心理，或许完全是一种随意，但他的“闯入”震动了全英国，让英国的情报机构惶惶不可终日。
另外，应用信息技术装备起来的数字化部队也将成为未来战场的主角。1995年以前美军已组建了一个数字化营，按计划到1996年底再建成一个数字化旅，到2010年将实现陆军全部数字化。数字化部队由全球定位系统将武器系统、各种车辆飞机的引导系统、作战信息网络系统和戴有微型计算机屏幕头盔的每个士兵连接起来，指挥员坐在指挥车的计算机终端前，通过屏幕了解战场情况，直接实施指挥。数字化部队反应灵敏，机动迅速，协同周密，打击力极强，往往以极少量部队，达成最大战争目的。据美军于1994年4月10日-23日进行的“沙漠铁锤计划”实兵对抗演习得出的结论：“数字化部队拥有三倍于常规部队的潜力。”
多媒体技术、人工智能技术、仿真技术和控制理论的发展，将出现完全模拟炮火连天战场情景的虚拟战争。这既可以在战前进行战争的反复预演，以修订作战方案，检验作战理论、武器装备性能和编制体制，又能够对部队进行模拟仿真训练，使部队在近似实战的情景下得到锻炼。
军事家预言，未来的信息战争必将促使军事领域发生深刻的变革。
未来的“生命复制”
生命的修复
世界最宝贵的财富也许就是生命了，因为生命对每个人来说仅有一次。在人类生命的长河里，天灾、人祸、疾病以及遗传等诸多因素致使部分人肢体残缺、器官功能丧失，备受生活的煎熬……然而，在科学迅速发展的今天，日新月异的高技术给这些残疾者带来了福音——残缺的身体可以修复！
德国科学家将信息技术、微系统技术与神经科学结合起来，研制出一种供盲人用的假眼。德国科教研究部刚刚批准这一计划，并拨款2000万马克，拟批量生产这种假眼。
该假眼是德国波恩大学的罗尔夫·埃克米勒教授和法兰克福研究所的电子学家共同研制的。其原理是：首先将摄像机拍摄的画面通过神经计算机变成一种光信号，经过编码的画面再通过激光传至装在视网膜后壁上的芯片，所产生的电脉冲传至视网膜上的神经细胞，最后画面上的所有信息通过光学神经传至盲人大脑。此时盲人就能像正常人一样观看摄像机所拍摄的画面。这种假眼的问世将使盲人重见天日，感受到大自然的美好。
数字式助听器给听力下降患者带来了很大的方便，但对于完全失聪的聋哑人来说助听器无济于事。目前欧美国家已经研制出一种供聋哑人使用的假耳。将这种假耳放在聋哑人的耳蜗内，便能产生听觉。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]