时间：2023-09-19 15:44:15
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇医学全息影像技术，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键词】 XE-2100型全自动血液分析仪;网织红细胞;调查,参数
The investion and clinical application on the XE-2100 automated hematology analyzer detecting reticulocytes and related parameters
FENG Yong-qing,REN Geng-pu,PENG Yue-zhong.Department of Laboratory,the Second Hospital of Liaocheng,Shandong 252601,China
【Abstract】 Objective The reticulocytes in different conditions and its related parameters were evaluted by the XE-2100 automated hematology analyzer,so we can understand the precision of instrumental analysis and the reference range of healthy adults,but also the reticulocyte change in the anemia condition.Methods We selected ten normal human fresh blood samples to make replicate test,and invested each parameters average of 200 healthy adults and 116 anemia specimens in order to study the change of the HLR and IRF with different causes.Results The Cv of the RET replicate test is 3.4%,and the RET range of normal humen being is between 0.58%and 1.88%.The normal HLR mean is 0.32%;but each HLR value of the anemia with different causes including hemolytic anemia,acute hemorrhage,chronic anemia、leukemia and aplastic anemia is 4.13%,1.73%,0.76%,0.34%,0.30%separately.The change of the MSCV value is unnormal,and it is about 23%in anemia specimens,but 7.2%in healthy samples.Conclusion The precision and accuracy of the instrumental analysis is.
【Key words】 XE-2100 automatic hematology analyzer; Reticulocytes; Surley; Parameter
网织红细胞是晚幼红细胞脱核后到完全成熟之间的过渡细胞,是反应骨髓造血功能的重要指标,对贫血疾病的诊断、鉴别诊断、疗效观察和预后评估具有重要的临床价值[1]。它可以分为低荧光强度网织红细胞(low fluo rescent reticulocyte,LFR)、中荧光强度网织红细胞(middle fluo rescent reticulocyte,MFR)和高荧光强度网织红细胞(high fluo rescent reticulocyte,HFR)三部分,因此网织红细胞的检测越来越受到广泛的重视。但是由于传统检测手段的不准确性,以及检测参数的单一和不确定性,检测网织红细胞的医学应用受到很大的限制。但是XE-2100血液分析仪可以克服以上的传统缺陷,它在分析检测网织红细胞时,主要测定网织红细胞的几项指标:网织红细胞百分比(RET%),网织红细胞绝对值RET%,未成熟网织红细胞指数IRF,低荧光强度网织红细胞LFR%,中荧光强度网织红细胞MFR%和高荧光强度网织红细胞HFR%。我们对以上几个参数做了有关的调查,同时对HLR和MSCV的临床应用做了初步的探讨。现将结果报告如下。
1 仪器和方法
1.1 仪器和试剂 XE-2100血液分析仪。为日本Sysmex公司生产,测定前仪器按使用的要求做相关的检测和校准,仪器的操作均按照操作手册进行,测定试剂均为原装配套。
1.2 方法 ①选取10份新鲜的正常人标本,确认无溶血、黄疸和乳浊,充分混和后连续测定20次做重复性试验,观察仪器的精密度(s和CV%);②在健康成人体检者中随机选取200份标本(Hb:120 g/L~170 g/L),经测定后统计各个参数的正常平均水平(x)和参考范围;③调查116份贫血标本(Hb
2 结果
2.1 仪器测定 RET为全自动分析过程,但有手动进样和自动进样两个方式。为了保证各个条件的一致,我们采用自动进样的方式。仪器测定各个参数的精密度见表1。
2.4 MSCV MSCV为红细胞在网织红细胞分析过程中的体积改变,其理论值应比平均红细胞体积(MCV)大。调查过程发现:MSCV
3 讨论
XE-2100型全自动血液分析仪的检验操作包括血液的吸取、分配、2种试剂的加入、温浴以及进入分类池测定等过程。这与MAXM型号的机外人工预先处理后再进行测定的方式相比较,显然减少了许多人为的影响因素。曾调查MAXM型号的RET的重复性测定:s为0.09,CV为6.5%,XE-2100型全自动血液分析仪与之相比较,精密度明显提高。RET的正常成人参考范围一般在0.5%~1.5%之间,但有资料显示其最高值至2.5%[2]。本调查结果的RET的正常成人的范围(x±1.97 s)为0.58%~1.88%,处于以上两者之间。同是以上的资料显示MRV的参考范围96~108 fl,略低于本文调查的结果98~122.4 fl(x±1.97 s)。其差异是属于抽样的误差或者是不同仪器分析的结果有待进一步的探讨,但建立各实验室的参考范围似有必要。IRF为不成熟的网织红细胞数与网织红细胞总数的比值,IRF的值越大表示不成熟的网织红细胞的数量越多。RET、MRV和IRF三者总体上呈现正相关。
XE-2100型全自动血液分析仪采用流式激光细胞术原理测量网织红细胞胞浆内的RNA含量,并根据细胞内RNA与试剂中的荧光染料结合后发出的荧光强度,将网织红细胞分为低荧光网织红细胞(LFR)、中荧光网织红细胞(MFR)、高荧光网织红细胞(HFR),并计算出未成熟网织红细胞比率(IRF),以反应网织红细胞的成熟程度,仪器显示出的网织红细胞散点图可反应网织红细胞的成熟阶段,RNA含量越高,网织红细胞(Ret)越幼稚,幼稚的网织红细胞显示最强的荧光,更能反应骨位红系造血水平。LRF由于胞浆内RNA含量较少,其荧光强度较弱,为接近成熟的网织红细胞;HRF其胞浆中残留的RNA物质较多,显示最强的荧光,为较幼稚的网织红细胞;MFR跟则介于两者之间。红细胞生成正常时,MFR、HFR的水平较低,在造血受到刺激时,大量较为幼稚的网织红细胞从骨髓释放认外周血,使MFR、HFR的水平显著增高,因此,MFR、HFR更能反应红细胞生成的开始[3]。IRF为HFR和MFR之和,可总体反应MFR、HFR水平,由于其水平与骨髓增生状态相关,可以在铁代谢指标与细胞变化不典型的情况下,提供骨髓增生状态的信息,辅助鉴别贫血的类型[4]。有资料报道LFR、MFR、HFR三者在网织红细胞中的百分含量分别是86.1%、11.3%和2.6%[5]。本文调查结果认为,XE-2100型全自动血液分析仪检测出的HLR似应包括以上的MFR和HFR,因为两项的临床意义基本相同。本文调查200份正常人标本HLR平均值为0.32%,116份贫血标本HLR的平均值为1.97%,其结果反映了贫血时血液中成熟度较低的网织红细胞的含量明显增高。除了骨髓造血机能受抑制的贫血外,大多数情况下的贫血,由于机体的造血机能受到刺激,使较多的不成熟的网织红细胞从骨髓释放入外周血,此现象同时反映了红细胞生成速度的加快。因此,有文献认为此种变化比RET的变化有更重要的意义。
从表3可见,不同原因引起的贫血、贫血的不同时间里的外周血中的HLR的值相差很大,总体来看以溶血性贫血的结果最高,从高到低依次为溶血性贫血、急性失血、慢性贫血、白血病和再生障碍性贫血。溶血性贫血时最高可达8.79%,白血病治疗时可低至0.06%。急性失血之初可高达5.47%,2 d后可降至0.38%;调查中还显示HLR随着血红蛋白的升高而下降。白血病和再生障碍性贫血的HLR则接近于正常人的参考范围。有资料分析了LFR、MFR和HFR3个参数在不同的贫血情况下的差异,本文调查分析的HLR结果与之相接近。HLR与IRF的值增大均表示不成熟的网织红细胞增多,因此两者有一定的相关(r=0.701 2)。
MSCV为正常红细胞在网织红细胞分析过程中的体积改变。正常的红细胞呈双凹盘状形态,仪器在分析网织红细胞时,为了更加准确的检测细胞中的网状物(RNA),使用了既使红细胞膨胀增大成球型,又不至于胀破的低渗液体-透明剂。因此正常的情况下,MSCV的值应该比MCV值大。当出现MSCV的值比MCV值小或接近时,表明已有部分的红细胞胀破而在液体的压力下呈现皱缩。调查中显示贫血的标本比非贫血的标本较多出现该现象,表明贫血标本中多有红细胞膜结构功能异常的情况。因此,MSCV参数与MCV结合起来观察,似可以初步了解、区别贫血的不同病因,即贫血仅仅是单纯的失血引起,还是属于或伴有红细胞膜的结构功能的异常,使红细胞破坏增多所致。该参数的应用价值有待进一步的研究探讨。
参考文献
[1] 张大莲,孔繁林,等.网络红细胞参数在贫血疾病诊断中的临床价值.现代检验医学杂志,2008,23(4):10-12.
[2] 李艳,夏红,梅四青.新编临床检验双向实用手册.湖北科学技术出版社,2004:74-75.
[3] 丛玉隆,王淑娟.今日临床检验学.中国科学技术出版社,1997:15-24.
在很多科幻电影里，都有类似的场景，即戏中的人物可以对着剧中其他人物的虚拟影像说话，让身处不同空间的人面对面交流。事实上这已不是科幻片里的情节，借助于3D全息影像技术就可以实现。比如，2009年的美国总统大选，美国有线电视新闻网（CNN）运用全息影像技术将远在芝加哥奥巴马总部现场采访的记者的影像再现在演播室中，与现场主持人面对面地进行交流；再如加拿大多媒体舞台剧《动漫大师诺曼》，舞台艺术与电影片断在同一空间出现了非凡的融合；伦敦全息T台秀中美轮美奂的全息投影画面伴随模特的走秀更是令人仿佛置身于仙境一般。梦幻般的3D全息影像技术一次次向世人充分展示了高科技的无穷魅力，带领我们穿越时空……
全息影像技术简介
全息拍摄技术是匈牙利物理学家伽伯在1948年为改善电子显微镜成像质量提出的，1962年激光器问世，全息技术自此蓬勃发展，先后出现了白光反射全息术、彩虹全息术等一系列高新技术。若把这些技术应用于影像领域，即诞生了如梦如幻的全息影像技术。因为全息影像技术得到的图像是三维立体（即3D）的，所以又被称作3D全息影像技术。但它与传统3D技术相比有着完全不同的物理原理，完全不需要特制的偏振眼镜，也无需借助投影幕的帮助。3D全息影像技术利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像技术，其实现过程分为：第一步拍摄，即利用干涉原理记录物体光波信息（图2）；第二步成像过程，即利用衍射原理再现物体光波信息（图3）。全息图像的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，而且通过多次曝光可以在同一张底片上记录多个不同的图像，各图像能互不干扰地分别显示出来。
3D全息影像技术改变生活
想象一下，一群医生围坐于悬在办公桌上的大脑全息影像前讨论手术进展问题；一张普通的全息医疗保健卡可储存自你出生以来的全部病历信息；在家里的玻璃窗上便可以实现三维互动影院、视频课堂。3D全息影像技术在医学领域、存储技术、智能显示等等方面取得的科技成果让人惊叹不已……
手术室将迎来一场革命
时光把我们带到2020年，宽敞的办公室里，一群医生在一个悬于办公桌上的大脑前讨论手术进展问题。“你看到大脑中那团肿块样的东西了吗？那就是肿瘤……”，医生们交流着。几分钟后，医生们放下手术刀，再次聚到大脑全息图边上检查手术的进度。
通过那张病人脑部的全息图，医生们可以清楚地看到正在进行脑肿瘤切除手术的病人的每一个大脑脑回，只要绕着全息图走几步，医生们就可以全方位多角度地观察大脑的情况，这将比直接观察病人大脑更为清楚且不留盲点。而且围绕病人头部的CT 扫描仪会随时记录手术过程中大脑的各项数据，从而及时修正大脑的全息图像。若全息图像中代表肿瘤的那些阴影消失得干干净净，手术便圆满成功，几乎不可能出现因肿瘤未完全切除而导致病人重新进行手术的情况。这就是不久的将来，3D全息影像技术可能带来的手术革命。
方寸之间，塑造魔盘神话，存储技术的新革命
想象一下，未来5年内的某一天，当你身体不舒服随便走进一家医院，医生将你的医疗保健卡电脑，眨眼之间，跃入眼帘的是自你出生以来的全部病历信息，包括透视、CT以及某次摔伤做核磁共振扫描的图片，还有成长阶段各个时期身体的各项指标检查结果……如此超大容量的数据存储技术即将走出实验室，进入我们的生活。这就是“三维立体存储数据技术”，即全息存储。
全息存储被《福布斯》杂志评为未来十大“最酷”技术之一。全息存储与全息照相一样，也是利用了光的干涉原理。全息存储器在存储和读取数据时都是以页为单位，一个光栅可以储存一批数据，称为一页。与其他存储技术不同，全息存储技术并不仅仅利用介质表面，它能够在光碟的同一位置上向纵深刻录，实现立体存储全息数据，它同时还具有数据读取速率高及可并行读取等独特优点。DVD碟片大小的全息光盘，其容量达到1.6TB（1TB=1024GB），可以存储350倍于现行DVD标准（4.7GB）容量的内容。而随机访问时间不到1毫秒，且数据读写操作为非接触式。在切断电源供应的条件下，数据可在感光介质中保存数百年之久。
随着3D全息影像技术蓬勃发展，新型动态、半动态（可更新）全息存储可以轻松实现处理和传输动态、交互式全息彩色影像，3D全息显示将会深受其利。
独具魅力的新一代防伪技术革命――模压全息技术
在科技馆参观时，我们常常看到这样神奇的一幕，一个看起来很普通的玻璃片，上面似乎什么也没有，但在自然光的照射下，玻璃片上可能会出现许多彩色的条纹；当用激光照射玻璃片时，我们惊奇地看到两个憨态可掬的大熊猫正在吃竹子，并且从不同的角度能看到不同的画面，各画面都具有真实的立体感，这就是激光模压全息技术带给我们的神奇体验。
早在20世纪60年代，在一些信用卡和纸币上，就出现了运用全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像，这是最早的光学全息术在实际生活中的应用。1980年，彩虹全息术与当时发展日趋成熟的全息图模压复制技术相结合，形成压印全息技术，成就了风靡世界的全息印刷产业。在所有的信用卡上都印着一只珍珠色的立体白鸽，栩栩如生，就好像要从信用卡里飞出来一样!这一效果是用一束激光照射白鸽的石膏模型获得的。
20世纪70年代出现的模压全息产品，至今已产业化。第一个模压全息防伪标识是1980年在美国出现的，随后产生了全息信用卡、全息商标、全息钞票、全息卡通、全息装饰材料、甚至全息服装等保密防伪及装璜装饰的全息图新应用。
21 世纪包装工业中最具魅力、防伪力度最强的材料就属模压全息图。
梦幻般、穿越空间的影像革命――动态3D全息影像技术
试着想象一下，在偌大的展厅中央，一辆全新宝马概念车的影像悬浮在半空中，各个角度的细节都清晰可见，而且随着人们手指的挥动，汽车可以360°旋转、立体分解，甚至可以迅即变成飞机……
在未来，电影已经不单是一块悬挂于墙上的银幕，观众仿佛置身于一个虚幻的戏剧舞台上亲身体验或参与到一段段故事中，每个戏中人物都是那么真切……
这些梦幻展现都离不开动态3D全息影像技术。
一种新型的摄影机，由几百个甚至几千个微型高清摄像头组成的复眼矩阵摄影机奠定了全息影像拍摄的基础。而且摄影机的镜头已经不再是镜片结构的，而是像人眼般的液态生物镜头。这种新型摄影机不是利用数码技术实现的，而是由24个环形投影设备将不同角度影像投影至中心的特殊棱镜上，再经过一系列的光学衍射汇集到一起后形成具有真实维度空间的立体影像。观众的视线能从任何一面穿透它，通过表面镜射和反射，观众能从锥形空间里看到自由飘浮的影像和图形。棱镜使用特殊的视觉角度屏蔽技术，让你看不到不属于你自身角度的其他图像，真正实现360°全息立体影像。
这种原本只存在于想象中的技术现在已真实展示在我们面前，全息幻影舞台，真人和虚幻人同台表演，梦幻舞台等等，就是该技术在现实中的应用。
新一代触摸技术革命――交互式多重触摸全息屏
在未来，你可以抛弃等离子和液晶电视，英超足球赛在自家的咖啡桌或是玻璃窗上便可上演；玻璃窗上可以实时投影拉丁舞远程教学，教练的每个动作，你都能看得一清二楚；除此之外，你还能随时与朋友“面对面”交流。实现这一系列玄妙的演示过程，离不开多重触摸技术与3D全息影像技术的结合体――交互式多重触摸全息屏。
交互式多重触摸全息屏已经成为如今最为流行的交互式产品之一，利用多重触摸全息透明屏可以轻松实现在玻璃窗上看电影的梦想，即使在室外强烈日光照射条件下，或是在采光充足的室内，玻璃窗上仍能投射出明亮、鲜艳且逼真的影像，这是因为人们采用了抗反射技术，而且电影的观看视角最大可达到180°。多重触摸全息透明屏外观如同普通玻璃，具有极佳的透视效果，即使在投影机把图像投射到屏幕上的时候，屏幕后方的人也能看到屏幕前方的事物，但不会产生光学和结构扭曲或者是莫尔条纹。诸多的优点使得交互式多重触摸全息屏一经问世便频频在各种展览会和会上作为新型广告载体出现，甚至诸如宝马、奔驰等高档汽车上也已在车窗上设置了一块明亮的全息投影区。同时它深受博物馆等机构的欢迎，因为这项技术既可以再现珍贵文物供参观者欣赏，又能使原物得到妥善保存。
可以预见，不久的将来，在家里或汽车玻璃窗上就能实现三维互动的可视电话、家庭影院、视频课堂、GPS导航……真正让我们实现穿越空间的梦想。
红外、微波和超声全息影像技术
【关键词】急性肺水肿；乙酰胆碱脂酶（AchE）；甲醛；地塞米松；大鼠
甲醛对人体有损害已广为人知，大量吸入甲醛导致肺水肿临床上也偶有报道[1]，此类肺水肿动物模型也已能复制[2-3]。但有关其机制和防治的研究报道甚少。本实验通过复制此类肺水肿模型并给予地塞米松干预，观测大鼠血清、心、肺、脑等组织乙酰胆碱脂酶（acetylcholinesterase，AChE）的变化及地塞米松的干预效果，为研究其机制及治疗提供实验依据。
1材料与方法
1.1实验动物试验动物为27只大鼠，均为SD成年大鼠，均为清洁级，大鼠的体重为200-250g。均由广西医科大学动物实验中心提供，动物合格证号：SCXK桂2003-0003。
1.2器械设备和药品DT12001型电子天平（余姚市金诺天平仪器有限公司），JA1003型上皿电子天平（上海天平仪器厂），722s型可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），TGL16C型台式离心机、TDL5A型台式离心机（均为上海安亭科学仪器厂），双马牌温度-湿度计（蓝天公司提供）；大鼠类手机器械、实验器材等由广西医科大学基础医学院生理科学实验室和药学院药理实验室提供。40%甲醛（分析纯，由成都市科龙化工试剂厂生产，批号：20080731）；考马斯亮兰蛋白测定试剂盒、乙酰胆碱脂酶（AchE）试剂盒（南京建成生物工程研究所，批号均为20090204）。
1.3实验装置喷雾器为市售浇花喷壶，广州振业有限公司生产；染毒箱容积约为0.4×0.4×0.4m3=64L，用厚度3㎝有机玻璃板裁剪粘合而成，顶盖可拆卸。染毒箱侧壁通过钻洞用一导管外套硅胶管穿过，一端连接加氧泵另一端插入烧杯内甲醛溶液中，加电连续给箱内泵入空气，染毒箱底部及鼠笼顶部四角多处用培养皿各盛一定量（约100g）钠石灰，以吸收大鼠呼吸产生的CO2和箱内水蒸汽。
1.4实验方法大鼠随机分对照组、甲醛组和甲醛加地塞米松组，甲醛加地塞米松组于造模前半小时腹腔注射地塞米松磷酸注射液10mg.kg-1体重，其余两组注射等量生理盐水。参照文献[4]甲醛组和甲醛加地塞米松组喷雾吸入甲醛制作肺水肿模型，对照组以生理盐水替代甲醛，处理方法同上。染毒结束后，大鼠禁食不禁水，8h后眼球采血，以3000rpm离心10min取上清液获血清待测；然后颈椎脱臼处死，解剖观察并称量心、肺湿重，计算肺/心系数，另取少量肺组织用10%甲醛固定作常规病理切片和H.E染色，同时留取新鲜心、肺、脑组织置于液氮速冻。5min再转入-70℃超低温冰箱冻存待测。组织匀浆和蛋白含量测定参照考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒说明书，AchE测定参照乙酰胆碱脂酶测定试剂盒说明书。
1.5数据处理与统计肺/心系数=两肺重量（g）/心脏重量（g）×100%，结果以（χ±s）表示，用PEMS2.0进行两样本均数比较t检验，以P
2结果
2.1动物表现及染毒箱内温度和湿度经试验研究显示，试验动物的各项表现与文献[2-3]类似，对其进行染毒后，动物可表现出口唇紫绀、张口喘气、排便增多、流涕、躁动、抓鼻、喷嚏、流泪等情况。测得箱内温度20.0±0.5℃，相对湿度为97.5%。
2.2大鼠肺/心系数和心、肺、脑组织匀浆及血清乙酰胆碱酯酶（AchE）的变化结果见表1。
2.3病理形态学改变试验中发现对对照组大鼠进行解剖显示其组织为边缘锐利、质地均匀、粉红色表现。而解剖甲醛组时发现其肺部组织出现边缘变钝、体积增大、颜色加深的表现，在其肺部组织的表面可看到淤点、淤斑的现象，呈红色表现。当对甲醛加地塞米松组进行解剖时刻看到其组织表现与甲醛组的情况类似，但是可看到不时有胸水出现。
3讨论
与对照组比较，甲醛组大鼠肺/心系数显著增大，肺切片可见到间质性肺水肿，提示肺水肿造模是成功的；甲醛加地塞米松组肺组织病理表现与甲醛组相似但较之轻而局限，提示地塞米松干预可部分减轻肺水肿但不能完全阻止肺水肿发生，考虑可能与地塞米松能上调肺Na+-K+ATP酶活性从而促进肺水肿液的吸收[4-5]，同时地塞米松还能够通过抑制诱生型一氧化氮合酶的表达和早期的激活，有效减轻和缓解甲醛毒素引起的NOS活力升高产生过多NO引起的氧化损伤而促成的肺水肿[6]。甲醛组和甲醛加地塞米松组肺匀浆AchE均显著增高而心匀浆AchE均显著下降，显示甲醛中毒肺水肿有提高肺AchE活性和降低心AchE活性的作用，地塞米松干预可使心肌AchE有所回升但并不能完全阻止甲醛的毒性。另外，AchE活性的改变还可能与甲醛的氧化性过强造成机体过度氧化应激而导致AchE及其受体表达异常有关[7]。详细机制有待进一步深入研究。
参考文献
[1]程兵，陈一娜.甲醛熏蒸法空气消毒不当致急性肺水肿1例报告[J].职业与健康，2003，19（3）：99-100.
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[4]周涛，樊寻梅，王永清，等.激素对肺损伤大鼠肺内水通道蛋白-1及钠钾-ATP酶的影响[ J].中华急诊医学杂志，2005，14（10）：818-822.
[5]Noda M，Suzuki S，Tsubochi H，et al.Single dexamethasone injection increases alveolar fluid clearance inrats [J].Critical Care Medicine，2003，31（4）：1183-1189.
关键词：虚拟现实；教育科普；混合现实；全息投影技术
虚拟现实前沿技术由于具有良好的交互性、沉浸性、概念性、直观性和形象性，在科普教育中得到广泛的应用。有人认为它是下一代的计算机平台，有人认为它是颠覆传统产业或推动传统企业转型升级的不可逆转的力量；另一些人则认为这是连接传统产业深刻变革的必由之路，虚拟现实产业已进入世界最先进的智能数字技术的行列。随着计算机图形技术的发展以及显卡GPU算力的逐年提升，更多的虚拟现实设备以及产品被开发出来用于替代老旧的科普设备和技术。三维影像替代了二维的图片、互动式的虚拟体验替代了鼠标交互、三维立体电影替代了传统影片。越来越多的虚拟现实设备被运用在科普场馆和科普博物馆中，以更加生动地体验方式和三维交互模式也使科普活动变得生动而具有质感。作为虚拟现实技术中的当家设备，虚拟现实头盔是目前市面上体验效果最好的，但在青少年的科普活动中使用头盔体验科普活动存在一些问题，比如头盔太重、头盔的固定器太大、头盔的封闭式空间沉浸感很强等，但有一定的幽闭性，会惊吓到小朋友。为克服这些问题，本文探究混合现实技术和全息投影技术在青少年科普活动中的使用体验。
1虚拟现实前沿技术
随着技术的进步和社会的发展，新媒体的发展将进入新的时代，以虚拟现实为核心的艺术表现形式也将随之发展。虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是一种使用计算机图形技术生成虚拟情景，为用户提供视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官模拟技术，通过一整套的影像和体感设备，使人们作为参与者，自然地与虚拟世界进行人机交互。总之，虚拟现实是一种实现计算机可视化和交互复杂数据的方法。与传统的人机界面和平面化的操作系统相比，虚拟现实在技术思想上有质的飞跃，虚拟现实中的“现实”是指在物理意义上或功能意义上真实存在于世界上的任何事物或场景，它可以是现实存在，也可以是虚拟仿真出来的，“虚拟”是指计算机生成的，因此，“虚拟现实”是指虚拟现实前沿技术在青少年科普教育中的创新与实践查雁南（广州工程技术职业学院计算机仿真研发中心广州510999）人们通过使用各种特殊的设备“投射”自己，操作和控制环境以达到特定目的的一种特殊的计算机生成环境。其中，混合现实技术和全息投影技术是虚拟现实技术中的前沿科技。
1.1混合现实技术
混合现实（MixedReality，简称MR）技术不仅可让用户看到真实世界，还可将虚拟场景或物体和现实世界叠加在一起。它是将真实环境和虚拟情景混合而成的一套系统，由于一部分的情景由现实构成，这样大大减少了机器的算力开销。虚拟对象提供的信息往往是用户无法通过其感官直接感受到的深层次信息，用户可用虚拟物体提供的信息来提高对现实世界的认识，简言之混合现实就是将现实环境叠加虚拟场景所形成的复合视觉系统。一个完整的混合现实系统由一套紧密连接的相关硬件和软件组成。光学透视式是混合现实中常见的一种方式，这种透镜对设备生成的图像进行反射，并和眼睛透视进来的现实环境叠加在一起，在现实环境中生成虚拟情境。通常混合现实系统会有一整套灵活的稳定系统，就目前市面上量产的顶级XR设备来说，比如微软的HoloLens以及Ximmerse的RhinoX都是使用的视觉定位系统，通过摄像头对现实场景的实时拍摄进行智能算法运算进行空间定位，其中RhinoX还有配套的定位实体设备，能更好地进行虚拟场景的空间定位。在本文研究所使用的就是这款国产的顶级MR设备RhinoX，而其轻量化的一体机设计，开放的虚实混合显示模式，能让6-12岁的小朋友轻松佩戴和体验，既体验了内容又能看清周围的环境，不会有惊吓和摔倒的情况发生。（参见图1）图1Ximmerse的RhinoX
1.2全息投影技术
目前全息投影技术在教育和科普行业应用广泛，全息投影技术又称虚拟成像技术，它利用干涉和衍射原理清晰地呈现出物体的真实三维图像。随着数字全息成像技术和图形算法的快速发展，最新的全息投影技术能让全息影像与特定空间产生的三维虚拟图像交互，形成令人印象深刻的效果。全息投影技术不仅产生了三维浮动虚拟场景，而且能与浮动虚拟场景进行交互；同时，创造出穿越时空的视觉感受，展现出独特的艺术形式，从视觉效果上讲，全息投影技术就是3D裸眼技术的最终表达形式。加拿大南部大学的研究人员成功地开发了全息投影技术。其主要原理是将所需的图像投射到一个类似镜子的高速旋转装置上，当装置以某个特定的速度高速旋转时，就能产生清晰的全息影像，这也称为全景摄影或虚拟现实。其原理是基于静态图像的特殊虚拟现实技术，通俗地说，就是使用全景相机拍摄一幅完整的全景图像，然后使用专用的播放器进行播发，用户只需用鼠标控制视角和方向，可以是左、右、近、远，可以使观看者身临其境。也有人将倒置的菱形体镜面放在平面显示器上形成简单的三维图形，这两种形式都是比较初级的全息投影影像。目前市面上技术成熟的全息投影产品目前只有位于美国布鲁克林的LookingGlassFactory公司，该公司于2018年推出全球首款桌面全息显示开发套件，2019年开始出货全球首款8K全息显示器，并于2020年推出了个人全息显示器“LookingGlassPortrait”。该显示器也是目前市面上比较成熟全息显示系统，有7.9英寸、15.6英寸、32英寸三种尺寸供选择，显示器能显示非常立体的三维场景。三维可视角度58度，缺点就是价格昂贵，显示屏幕较厚重，不便携带。
2虚拟现实前沿技术在青少年科普教育中的创新与实践
2.1混合现实技术在青少年科普教育中的创新与实践
MR全息技术有别于虚拟现实VR技术，MR与VR相比的主要优势是：存在感、灵活性、安全性。与VR技术无法与现实互动的是，MR是融合在现实环境中，可轻松实现人与人以及周边环境的交互和沟通，而VR则是将使用者割裂在一个独立空间当中，无法实现与环境和他人的联动。因此，区别于VR游艺设备，MR全息博物馆在互动体验上天然适合于科普教育。既有观赏又能互动，通过设置内容互动环节，让体验者在自身的体验和发现中学会认知，寓教于乐意义重大。博物馆作为人类认知文明的重要场所，其展示模式多种、多样。传统的博物馆展示模式大多是物品陈列式，所有的展品都静态的摆放在展台中，多年都不会移动，再辅以有限的文字说明，这样的展示方式往往会令参观者感觉索然无味，也很难看清楚展品的各种细节特征。而借助混合现实（MR）的实体虚拟化技术的交互式展示能更好地进行展品展示。“MR全息博物馆”将成为科普教育的一个新方式和发展方向，为大众带来前所未有的交互式体验，大大提高虚拟现实在智慧教育领域的成熟度，其创新的三维立体空间体感操作手柄，可帮助青少年沉浸在虚拟3D世界中进行有空间深度的情景学习探究及实验。研究表明，这种立体视觉所呈现的内容能更好地帮助青少年提高学习兴趣。2.1.1MR博物馆-海洋遨游通过MR全息技术，体验者能够全方位、多角度地感受到立体、逼真的场景，充分呈现出大自然的神奇，混合现实事物本身的表现力和感染力，激发体验者接受新事物的积极性。在MR全息技术打造的世界里，通过一个小小的头显就能够瞬间穿越到海底世界、恐龙时代、热带丛林……海豚、鱼群、还有稀奇的水母、恐龙等，这些生活中无法靠近的生物统统尽在眼前、触手可得。与此同时，体验者也同样可在现实场景中进行互动交流，突破时间和空间的壁垒；（参见图3）2.1.2MR博物馆-侏罗纪全息投影让小朋友们零距离的接触恐龙，在丛林中穿梭回到侏罗纪时代，通过手柄交互让他们亲自孵出各种恐龙蛋，和孵化出来的小恐龙们进行亲切的肢体互动，通过多感官、多通道感受、体验和操作，体验多姿、多彩的侏罗纪时代。（参见图4）
2.2全息投影技术在青少年科普教育中的创新与实践
全息显示系统是三维裸眼显示系统的高级呈现方式，该设备不需佩戴任何外置的视觉设备，比如三维立体眼镜、透镜、多通道幕布等就可直接肉眼观看到立体的三维效果（参见图5），无任何视觉眩晕、图像模糊、图像重叠等问题，并支持多人、多视角观看，不同视角观看的视觉效果跟真实观看该物体的视觉效果一致。该设备还支持搭配微软的Kinect体感系统一起使用，通过手势和虚拟的三维物体进行三维深度交互，这种具有三维深度的体验模式会比传统的二维显示器的体验更加真实、生动，具有更多的趣味性。在实际的青少年科普体验活动中该设备特别受小朋友们的喜爱，并一次性可由多个小朋友一起观看，互动效果非常好。
3结语
虚拟现实技术是当今信息科技飞速发展的产物，其前沿技术的发展解决传统VR技术在青少年科普中使用的各种问题，渐渐在青少年科普教育中占更加重要的地位，虚拟现实前沿技术不仅可帮助青少年激发学习兴趣、拓展创新思维，虚拟现实技术还架起了传统教育向现代教育发展的桥梁，多样化的教学方式，充分发挥虚拟现实前沿技术的实用性，促进青少年全面的接触、认识虚拟现实技术，能更好地对青少年进行科普教育。
参考文献
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[6]熊玓.全息投影技术与动画艺术的融合应用[J].参花（下），2021（09）：120-121.
NASA的Glenn研究中心研发的新型气凝胶具有很强的灵活性，能够承受折叠、褶皱、破碎、踩压等各种极限测试。专家称这种新材料能够承受1400摄氏度以上的高温，而且在重量方面具有很强的优势，一块厚皮能够完整承受一辆汽车的重量。同时，它良好的隔热抗冲击等优良性能能够为目前的工业研发提供更多可能。
半导体上生长出石墨烯
挪威科学家开发出一种低成本的方法，能够在砷化镓纳米线上生长出石墨烯。这种石墨烯半导体混合材料具有优良的光电性能和透明、可弯曲等特性，而作为一种半导体器件制造的新方法，有望成为制造新型电子设备的基础材料，加速石墨烯的商业化进程，为半导体产业带来变革。
首个纳米线光子开关
美国宾夕法尼亚大学用硫化镉纳米线制造出了第一个全光光子开关，并将其与逻辑门结合，而这是计算机芯片处理信息的基本组成部分。作为光子学前沿领域的重要进展，其为依靠光脉冲计算的光子计算机的诞生打下了基础。在未来，人们可能会看到“消费电子产品”一词，变成了“消费光子产品”。
透明胶带诱发出高温超导现象
由多伦多大学领导的国际小组使用了透明胶带和玻璃载片来放置高温超导体，使其接近一种特殊类型的半导体——拓扑绝缘体，从而在这种新奇的半导体内诱发出了高温超导现象。这一方法为研制可用于量子计算机和提升能效的新型设备铺平了道路。
从微观水平“嗅”出癌症味道
迄今为止，精确识别癌细胞的标准方法是用一种能与癌细胞壁结合的生物受体，但其缺点是你要先知道相应受体是什么。一个美国研究小组开发出一种快速、灵敏的探测方法，能从微观水平识别出活组织内各种细胞类型，几分钟内就能区分出癌转移组织和正常组织。这为快速诊断癌症提供了一种比较通用的方法，并能减小活体检查的入侵性。
可溶解的超薄电子器件助伤口快速愈合
可溶解的电子器件不仅具有环保价值，还有医学价值。《科学》杂志近日刊文表明，一种名为纳米薄膜的超薄硅板，能够在数天内融化。溶解的速度是由桑蚕丝控制的，研究人员通过改变桑蚕丝的结晶方式来改变它的特性，从而控制电子器件的持久时间。这种名为“瞬态电子设备”领域的技术已经被用于加热伤口来避免伤口被细菌感染。
利用碳纳米管获得最小全息像素
全息影像技术主要指利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，这种技术曾展现在许多描述未来生活的科幻电影中。英国剑桥大学的研究人员利用只有头发丝七百分之一粗细的碳纳米管传导和散射光线，形成迄今最小的全息像素，从而获取高清晰度的全息影像，且像素越小，清晰度就越高，这一技术未来有望提升全息图像的视觉感受。
目前最有效的热电材料问世
美国西北大学和密歇根州立大学基于常用的半导体碲化铅，合作开发出一种稳定的环保型热电材料，热电品质因数（ZT）创下世界纪录，达到2.2，可将15%至20%的废（余）热转换成电力。这是迄今报告的最高效率。与此相比，“好奇”号火星探测器采用的碲化铅热电材料的热电品质因数为1，效率只有这种新材料的一半。
变异蛋白在血细胞中逐渐积累引发亨廷顿病
亨廷顿病是一种致命的遗传神经疾病，有发展成痴呆最后致死的可能性。而英国科学家利用新的检测技术证明，导致亨廷顿病的有害蛋白是逐渐在血液细胞中积累起来的。他们对这些有害细胞是如何损害人的大脑进行了详细阐述。这一新发现不仅有助于监测亨廷顿病的进展情况，也有助于开发抑制有害蛋白的新药。
人类首次测量超级黑洞半径
黑洞作为宇宙中最神秘的天体之一在于其拥有强大的引力场，哪怕是光也无法逃脱。日前，由麻省理工学院海斯塔克天文台研究人员领导的国际科学家小组首次测量了遥远星系中央区域黑洞的半径。他们通过“事件视界望远镜”观测到黑洞边缘附近发出的光线，即在物质彻底落入黑洞之前可以抵达的最远事件视界边缘来测量黑洞半径，且发现一个质量达到太阳质量的60亿倍超大质量黑洞。
关键词：多媒体计算机技术；发展前景
计算机已经深入了社会的各个方面，成为了生活中不可获取的组成部分，人们的工作、生活、娱乐、交流都开不开计算机的辅助，而多媒体计算机技术作为计算机技术中的一个重要组成部分，在社会各个方面也有着不可估量的发展前景。
1 多媒体计算机技术产生的背景
当今信息社会，随着计算机技术速发展和应用领域的不断扩大，使用计算机已经成为信息社会中人们工作、学习和生活中的一个重要内容。各行各业的人员都使用计算机，特别是Windows系列的操作系统，人机交互界面的优劣直接关系到计算机的操作使用问题，使得操作计算机变得易如反掌。人们迫切希望计算机能够与人类进行符合人类习惯的自然交流，比如通过声音和图像，这样可以极大地提高计算机的应用效果，使计算机更好地为人类服务，多媒体计算机技术由此应运而生。多媒体技术是将文本、图形、图像、动画、视频和声音等内容结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。自20世纪80年代开始出现后，特别是近年来随着计算机网络技术的迅速发展，多媒体计算机技术的发展受到广泛关注。
2 多媒体应用的现状
2.1 多媒体技术在通信行业的应用
在现代通信技术中多媒体技术得到极大程度的发挥。现代通信技术从最初的只能够以寻呼机的形式通过寻呼台对用户进行呼叫，经过了几代通信技术的更迭，电话的发明实现音频的时时对讲功能。在多媒体计算机发展的新时代，经过人们对于技术的不断更新、发展，使得多媒体技术在图像采集、图像再现等方面取得了长足的进步，最终通过多媒体计算机技术在现代通信技术中的应用，实现了远程视频对讲功能。这一功能的实现无疑再一次的实现了现代通信技术的更新。许多大型企业在全国各地都分公司的分布，这也就不便于会议的统一开展，随着图像即时通信技术的完善，这一问题得到了有效的解决。
2.2 多媒体技术在教育中的应用
在现代教育中已经基本普及了多媒体计算机设备。这一技术的普及有效的改变了传统教育模式单一的板书加语言的授课模式，尤其是对于像：宇宙星体、潮涨潮汐等等不易想象的图像，多媒体计算机技术能够直观、形象的将其再现出来，并通过这种形式加深学生的记忆。
3 未来多媒体计算机技术的发展前景
随着时代的发展，新的技术会不断出现以优化甚至取代陈旧多媒体技术。并且可以看到，虽然现代的多媒体技术已经很发达，但还只是停留在平面阶段，而新兴的VR技术以及全息影像的技术已经迈进了三次元门槛。
3.1 多媒体技术虚拟现实方向的发展
现代技术的不断发展，使得虚拟现实技术的可实现性得到了大幅的提升。VR技术研发的核心目的是希望用户能够通过“眼镜”式VR设备的佩戴，在眼前出现具有极高真实度的视觉影像，VR技术一旦发展成熟能够在室内设计、道路桥梁设计、电影观赏等各个方面发挥出极强的性能。
并且，VR技术的发展也受到了电子商务的高度重视，在现代网络购物已经得到了极大的普及，在货币支付、货物运输方面已经建立了极为完善的体制，在现阶段主要制约网络购的是消费者对缺乏对于实体货物的具体把控，比如说消费者在网络上看到了一个较好衣服但是受限于衣服只是平面图片，经常会出现收到货物后穿在身上达不到预期效果的问题，这也使得很多对网购有浓厚兴趣的用户，不得不到实体店进行试衣购买服装。而在未来，这个问题可以通过VR技术得到完美的解决，通过场景的真实再现，能够使用户真切的从各个方面审感受货物的外观，在进一步用过电子计算机的模拟，就能够模仿出消费者的试衣时候的整体衣着效果。
3.2 多媒体计算机技术在全息影像方面的发展
全息影像技术被称作多媒体计算机技术的一个发展巅峰，它和VR技术不同，他所依托的是全息投影仪，这项技术的发展目标是能够在一定空间面积的空地上，能够凭空的再现出堪比真实环境、景色、人物的立体图像，甚至可以说是凭空制造出了一个肉眼可视的虚拟世界。这项技术的实现能够彻底颠覆传统的多媒体技术，必会将影像技术带入一个新的次元。
4 人工智能多媒体应用
人工智能是20世纪50年代后期兴起的利用电子计算机模拟人类智力活动的科研领域，即由机器代替人的智能来完成某些工作。它和多媒体结合的一些成果已在工业、商业、军事、医学和文化教育等方面得到应用。人工智能多媒体技术涉及计算机辅助系统、智能信息系统、多媒体智能监控技术等。
4.1 计算机辅助系统
根据一定的目标，在计算机上编制一系列的程序，设计和控制过程，使用者通过使用该程序，完成任务，这一系列计算机程序称为计算机辅助软件（Computer Assist，计算机辅助）。
4.2 智能信息系统
智能信息系统是获取、处理、应用信息的，主要应用信息领域。与语音图像处理技术比较，智能软件起点较高，应用的专业程度相对也较高，随着计算机技术的发展，智能信息技术逐步形成为一门新的发展方向。
4.3 多媒体智能监控技术
智能化图像理、声音处理、检索查询等多媒体技术综合应用到实时监控系统中，大大提高了系统功能，使监控系统更广泛地应用到生产、交通、安全、管理、教育、服务、科技、军事等领域中。它能够及时应对各种复杂情况，迅速作出反应，同时将信息存储到数据库中以备查询，并交互地综合图、文、声、动画多种媒体信息，使监控的表现形式更为生动、直观，人机界面更为友好。
结束语
本文通过对计算机多媒体技术的深入分析，从其应用的领域出发，分别对其在教育行业以及企业内容的应用进行了解析。针对教育行业而言，计算机多媒体的视频教学模式以及flas的演示教学在很大程度上提高了教学的效率，并在一定程度上影响了学生们学习的主动性。而在企业的应用中，更多的是需要采用投影仪式的多媒体技术。多媒体技术在企业中更多的应用是展示，而主要是为了能够实现一定的宣传目的。对于计算机多媒体的研究主要针对flas设计以及视频和声频的处理等，多媒体技术是以图像、视频以及动画结合的一项技术。在不同的领域中，其应用的重点会有所不同。但是就其未来的发展前景而言，还是非常乐观的。相信随着计算机技术的不断发展，计算机多媒体技术也将得到更广泛的应用。
参考文献
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我来到厨房一看，哇！早餐可真丰盛呀。今天的早餐有可可蛋卷、智慧牛奶、营养小面包、跳跳三明治等等。这些全都是“迪克”做的。它把电波和电源传到厨房，连接所有厨房用品，只要一下指令，它们就会立刻把早餐准备好。
吃完早餐后，我感到十分无聊，于是命令“迪克”播放电影，“主人，请问您要看哪部电影？”“就看《哈利•波特》吧。”我对“迪克”说。于是，“迪克”将客厅这部分空间转变成了电影厅，这让我感到十分惊讶，这么逼真的效果，使我仿佛身临其境。原来，“迪克”用了虚拟现实技术，把我带进了全息影像的空间。哇！真棒啊！
津津有味地看完这部电影后，开始了我一天的工作。我现在在医院工作，每天都要照顾病人，好不容易今天放假了，但我还要复习那些医学知识。“迪克”马上帮我在电脑程序上打印了一份资料，让我去复习。复习完后，它又帮我出了一份医学试卷，好让我巩固知识。
到了下午，工作终于做完了。“主人，要不要放松一下，听听歌吧！”“迪克”对我说。“好呀！”“那您要听哪一首歌呢?我这里有一首最新版的，您要听吗？”“好，就听那一首吧。”“迪克”用电脑磁波播放音乐，又在我的杯子里倒了一杯果汁，对我说：“请喝杯果汁吧！”又让我坐在沙发上，用电磁环帮我仔仔细细地按摩起来。
如今，不单单是科技巨头，各种各样的公司都在积极进行并购，还把投资初创公司作为“研发外包”的一种形式，希望以此获得技术优势。这是各个行业为了开发技术产品和服务而作出的努力之一。
与此同时，亚马逊的身影似乎出现在每一个行业，从云计算，到百货零售(它收购了全食超市)，这使所有CEO都提心吊胆。
随着政府加强对跨境活动和社会影响的监管，技术也日益受到政府的重视。虽然科技巨头面临着种种阻力，但美国的新税法或许将让科技公司获得又一个延伸触角的机会。
研究机构CBInsights的分析师回顾了一年来的研究，找出了他们认为将在2018年重塑科技行业的趋势。从新型租车，到大型科技公司的地产野心，再到跨境并购，以下是值得关注的科技业15个趋势。
1)订用式的汽车租赁
只要支付月费，就可以把车开走，想开多久都行。月费常常包含保险和养护费用。有了这种方式，你不必购买汽车(这种商品从你购买的那一刻起就开始贬值)，也不用签订复杂的租赁合约。
汽车公司和初创企业正在鼓励人们将这种模式作为新的汽车拥有方式。这样可以应对Uber和Lyft的威胁。
成立于2017年9月的初创公司Fair资金雄厚，已经融资10亿多美元，投资者包括宝马公司旗下风投部门Penske Automotive Group以及Sherpa Capital。该公司拥有明星般的领导团队：创始人斯科特·佩特尔(Scott Paintor)曾创建了已上市的购车平台TrueCar，佐治·鲍尔(Georg Bauer)曾担任特斯拉、宝马和奔驰的财务主管。
当你想换一辆车开的时候，Fair能让你有一番新的体验。他们使换车变得相对容易，不会造成什么麻烦。
大型汽车制造商也开始尝试这种新颖的模式。在2017年11月举行的洛杉矶车展上，沃尔沃和林肯宣布推出租车服务。保时捷也推出了自己的租赁服务，服务内容涵盖了慷慨的保险条款、道路救援、全车清洗，以及负责清洁和交付汽车的私人礼宾员。
但覆盖面是个问题。例如，保时捷只在亚特兰大提供上述服务，Fair只面向加州用户，而沃尔沃的服务只有XC 40这一种车型。
很多消费者并不在乎是否真正拥有一辆车，他们只想使用汽车，把麻烦的事留给其他人处理。于是，新型租赁服务应运而生。沃尔沃将在2018年交付第一批此类汽车，Fair已经与100家汽车经销商建立了正式合作关系。这种商业模式能否取得成功，2018年将是关键的一年。
2)全球AI芯片主导权争夺战愈演愈烈
人工智能(AI)应用出现爆炸式增长，包括出于安保目的识别视频中的人脸，以及通过医学影像发现疾病。但这些应用将在什么芯片上运行？
中国和美国对这个市场展开了争夺。得到政府支持的中国初创企业、美国科技巨头和芯片制造商都想成为下一个英伟达(NVIDIA)。目前，英伟达在AI芯片市场上处于主导地位。
2017年7月，中国政府宣布，力争到2020年时，人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步，到2030年时，人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。中国政府牵头了一个项目，目标是打造一种性能和能效比英伟达图形处理器(GPU)高20倍的芯片。
中国公司寒武纪正在开发专为深度学习打造的芯片，誓言要在未来三年里占领10亿智能终端。
屡屡提到英伟达，是有原因的。1999年，这家公司GPU时，他们的主要目标是游戏产业。然而，随着AI应用的崛起，GPU也表现出了运行处理器密集型AI算法的潜力。
目前，英伟达的芯片主导着科技行业，无论是AI初创企业，还是百度、谷歌等大公司，都依赖于英伟达GPU。英特尔的芯片虽然在其他领域占据主导，但在人工智能方面并不突出，不得不扮演追赶者的角色。
英特尔已斥资167亿美元，收购了可编程芯片制造商Altera。后者的芯片可以加快AI任务的处理速度。
英特尔还把Saffron、Nervana、Movidius和Mobileye等AI初创公司收入囊中。2017年10月，英特尔了旨在与AI应用密切配合的“神经网络处理器”系列芯片，技术便来自于该公司收购的Nervana。此外，英特尔还与Facebook合作开发AI芯片。
科技行业的巨头们也加入了GPU竞赛。谷歌了整合其TensorFlow开源软件库的张量处理器(TPU)，目前已推出第二代。作为一项战略举措，谷歌允许人们在英特尔Skylake和英伟达Volta等其他芯片或GPU上开发模型，然后转移到谷歌的TPU上。
苹果近日了首款针对机器学习进行优化的A11 Bionic芯片，它采用苹果设计的GPU内核，能加强新款iPhone的增强现实和面部识别能力。
这个领域也涌现了很多新星，包括Knuedge、Graphcore和Mythic。其中一些公司的员工曾效力于竞争对手的项目，比如谷歌的TPU和百度的深度学习研究院。考虑到AI产业正在进行整合，如果这些公司最终成为科技巨头的并购对象，倒也不会令人感到意外。
3)大规模同步在线社群(MSOC)的兴起
视频直播已经大行其道，但欠缺互动性，除非你把Facebook的Reaction表情图标也算在内。
不过，小知识问答游戏HQTrivia的走红很好地说明了2018年的一个趋势。这款问答游戏每天在iOS平台上直播两次，分别在早上和下午。参与者必须同时登录，快速回答问题，冠军可获得现金奖励。
HQ Trivia目前只面向苹果用户，安卓版将在2018年上线。尽管如此，在2017年12月的前几周，每一期HQ Trivia游戏都有20多万人参与。这个数字也许不算太多——截至2017年1月，Facebook仅在美国就拥有2.14亿用户——但HQTrivia真正厉害的地方在于，它是同步性的。在上班途中，在早餐和午休期间，许许多多的陌生人同时登录这些APP，以实时的方式，共同体验。
一段时间以来，我们一直在朝这个时刻努力，作出了很多类似的尝试。Omegle和Chatroulette等免费视频网站允许人们和陌生人进行一对一的实时视频聊天，几年前曾颇受欢迎。
虽然这些网站很快失宠，但后来又有其他公司尝试了这个想法。推出视频群聊应用HouseParty的Life on Air公司通过Meerkat，把个人视频直播引向大众。虽然该公司很快关停了Meerkat，但Twitter Periscope和Facebook Live接踵而至。现在，Facebook又推出了模仿House Party的Bonfire，可以让用户与多名好友同时进行视频聊天。
HQ Trivia的成功再次印证了这个新想法的可行性。它不但可以让你用化名与陌生人合作，参与者还能获得现金奖励，这也许是其最大的吸引力。不过，HQ Trivia已经有了竞争对手。
视频应用Stream的开发者推出了Q，它于2017年12月上线。Q类似于HQ Trivia，也是让用户以竞争的方式回答问题，并赢取现金奖励。在印度，一款叫做Showtime的应用也复制了相同的概念。
HQ Trivia证明，市场上存在着与众多陌生人共享同步在线体验的需求。预计2018年将出现更多的同类产品。
4)新税法将让科技巨头更加强大
根据新税法，美国公司回流国内的海外利润可以享受15.5%的优惠税率。
对苹果、甲骨文、微软、谷歌母公司Alphabet等现金充裕的科技公司来说，新税法将使它们可以从海外拿回大量资金。
企业会用这笔钱来做什么？它们的选择包括股票回购、并购、重新投资于资本支出、投资初创公司，等等。对于在2017年已经风生水起的科技行业来说，这或许将成为一针兴奋剂。
其中，苹果的海外资金尤其之多。该公司未被美国政府征税的海外利润高达2520亿美元。
5)跨境并购与合作受到严格审查
在并购领域，并非一切美好。虽然科技行业常常表现得它好像没有国界一样，但其日益突出的地位正在改变这一点。仅在过去一年，美国政府就叫停了两笔跨国交易，它们都牵涉到半导体公司和中国。
最近一笔此类交易是被美国总统特朗普叫停的，他阻止了中国投资者对莱迪思半导体公司(Lattice Semiconductor Corporation)的收购。白宫在一份声明中列举了一些原因，包括：投资者有中国政府背景，交易涉及知识产权和技术的转让，以及这些技术曾被美国军方使用。
在2017年7月，我们看到地缘政治的紧张局势是如何影响全球跨境交易的，不管是不是在科技行业，都是如此。
印度政府叫停了上海复星医药集团以13亿美元收购该国格兰德制药公司(Gland Pharma)控股权的交易。
2017年9月，复星医药再度提出一个稍低的报价(11亿美元)，并将拟收购的股权比例从86%下调至74%。这个特定的比例具有战略意图：在印度制药行业，所收购股权比例超过74%的交易是需要接受审查的。目前，这笔交易正在推进当中。
这股地缘政治寒潮可能蔓延至其他领域，其中就包括医疗保健数据。
由于中国和美国都在寻求提升个性化医疗的水平，它们将需要大量多样化的隐性与显性数据集。虽然这催生了对更多跨境交易的需求，但美国政府已经表达了这样一种担忧，认为基因组数据应该得到更严格的控制。举例来说，如果这些数据落入坏人手中，可以想见，它们也许会被用来制造更加危险的生物武器。
另一个受影响的领域是网络安全。2017年9月，美国国土安全部颁布了针对俄罗斯网络安全公司卡巴斯基实验室(Kaspersky Lab)的禁令。该禁令要求美国政府机构卸载卡巴斯基的所有软件，包括其广受欢迎的杀毒软件。这项举措的背景是，美国人越来越担心俄罗斯有能力将Facebook作为武器，用来影响美国大选。虽然卡巴斯基事件尚不明朗，但它表明，当科技遇上地缘政治，事情将变得何等变幻莫测。
6)你的网络安全，由自己说了算
从Equifax到Uber再到雅虎，2017年的重大黑客攻击事件已经表明，企业无法保护自己用户的数据。一旦用户数据遭到泄漏，几乎不可能进行追踪，从而为各种形式的网络攻击留下了隐患。
需要得到保护的不仅仅是那些高净值人士。每天，当我们登录Facebook账户或是使用谷歌凭证登录第三方网站时，我们都暴露在巨大的风险之下，个人身份信息岌岌可危。
我们开始看到一种有趣的思维模式出现：网络安全，由你自己说了算。
一个特别容易受到攻击的对象就是个人移动设备。有这样一类公司正在出现，它们专门保护这些设备免受危险应用程序和不良举动的袭扰。例如，已融资2，330万美元的Appthority运营着一个基于云计算的平台，可以依据危险行为的等级，对移动应用程序进行评级，那些行为可能导致恶意软件入侵以及知识产权遭到泄漏。用户可以把Appthority安装到手机上，在安装或打开应用程序之前，对其进行扫描。
另一个容易遭到攻击的地方与下载无关：用户使用的浏览器。
有公司正在开发一种特殊的浏览器，让用户能够从一开始就阻止个人信息泄漏。
Brave是一款开源的网页浏览器，其开发者是Mozilla项目联合创始人、JavaScript发明者布兰登·艾克(Brendan Eich)。该浏览器可以阻止网站追踪器、屏蔽侵入式广告。Brave称，个人用户向广告商分享的数据越少，他们在网上享有的隐私就越多。
这种重视个人的趋势也延伸到了企业。它们最薄弱的环节现在被普遍称为“单一员工”。企业正通过培训项目对此做出回应。每年10月，Facebook都会举行名为“Hacktober”的活动，期间，员工将经历网络钓鱼、垃圾邮件等一系列攻击，胜出者将获得奖品。
Zimperium则更进了一步。它可以对企业员工在手机上的行为进行分析，以此帮助企业抵御来自Wi-Fi、蜂窝网络以及主机的威胁。Zimperium已经融资6，030万美元，投资者包括三星创投(Samsung Ventures)和软银集团(SoftBank Group)。
此外，网络保险公司也在加倍押注，把重点放在个人身上。
2017年4月，保险公司AIG开始向那些易受到网络攻击或是曾受到网络敲诈的个人，提供名为“Family CyberEdge”的服务，保障内容包括数据恢复和声誉管理。
对网络安全领域来说，新的口号很简单：改变从你开始。
7)按秒计费的云计算
几个月前，亚马逊为其AWS部门的数项重要服务引入了按秒计费模式。这意味着，AWS用户能够以更低的价格使用特定的工具。
此举在云计算行业掀起了波澜。谷歌迅速仿效，为更多的云计算服务引入了相同的模式。最近，更多专业化的公司——比如提供云端数据仓储服务的初创公司Snowflake Computing——也推出了同样的举措。
这为更广泛的趋势开创了先例：云计算公司开始尝试把自己的产品提供给那些无力支付高昂费用的用户，比如小型企业和个体经营者。
为什么这很重要？
理解云计算的一种方式是，把它当成一种计算能力，或是一种数据存储方式，或是一种可基于用户需求进行伸展和收缩的处理流程(例如，来应对用户数量的激增)。我们最强大的计算工具，其访问权正在实现大众化和微量化，按秒计费正是这一点的最新体现。
想象一下，你能以按秒付费的方式，去访问那些强大的深度学习模型，或是大规模数据集，或是量子计算能力(量子计算机是基于量子物理学开发的超级计算机，其性能远超传统的超级计算机)，那会是一幅怎样情景。
对小企业来说，利用这些工具哪怕只有几分钟时间，也能开启充满无限可能的全新天地。
在2018年的云计算领域，我们将会看到先进工具的访问权变得更加广泛、更为灵活。
8)健身的未来不是健身房
健身正变得越来越技术化和大众化。得益于一些重要的趋势，健身不再局限于健身房。
首先是联网设备。一个突出的例子是得到大量融资的Peloton。到目前为止，这家公司已累计融资4.527亿美元，投资者众多，包括KPCB、康卡斯特(Comcast)和富达投资(Fidelity Investments)。该公司打造了带健身追踪器的联网单车，这些单车配备的平板电脑能在线收看健身课程视频。
因此，Peloton也涉足第二个趋势：直播。几家初创公司正在以这个趋势为基础打造业务。一是马里兰州的BurnAlong，该公司可以让用户向朋友或健身教练直播他们的健身过程。另一家是纽约的Forte，该公司可以让用户在设备上直接播放精品健身房的直播课程，并使这款APP和用户的智能手表同步。
其他很多健身公司也迅速投身直播趋势。著名的健身房会员公司ClassPass不仅可以让你报名参加多个健身房的课程，还推出了月费15美元的直播服务。使用该服务的客户能在家里播放ClassPass任何一期的健身课程。Aaptiv有所不同。该公司认为健身时不太方便看视频，所以他们把课程的音频片段放在其APP上。
第三个趋势是旅行和健身的日益融合。去年，美国健身公司Equinox(经营着室内单车健身房SoulCycle等多个品牌)开办了一家健身品牌酒店，并以“旅行期间保持体型”作为营销噱头。
反过来，酒店将更多的健身元素整合进自己的服务中。威斯汀酒店及度假村(WestinHotels & Resorts)提供New Balance全套健身服和运动鞋的租赁服务，价格为5美元。这两个品牌还在酒店周围合作修建了几公里长的跑道。
2017年4月，威斯汀同Peloton合作，让酒店顾客可以使用特定客房里的Peloton单车，或者进入某些酒店的健身房。即便是更难以复制的健身元素也被数字化。加州Handstand公司可以让用户按需预约私人教练，以每节课1小时进行收费。
9)吞下一颗智能药丸，实现更好的诊断和治疗
2017年11月，美国食品药物管理局(FDA)批准了第一种智能药丸。
这种药丸叫做Abilify MyCite，本质上就是现有精神分裂和双相障碍药物Abilify(日本大冢制药株式会社研制)的传感器版，由大冢制药和加州数字药物公司Proteus合作开发。这种药丸利用传感器来追踪患者是否按时按量用药。
患者在服用Abilify MyCite药丸后，它会发出信号，然后信号被皮肤贴片接收并转换成数据。在获得许可的情况下，数据要么传送到患者的手机APP，要么直接发给医生和其他护理人员。
虽然Proteus已经获准销售数字药丸和皮肤贴片，但这是FDA首次批准一款使用其技术的药物。Abilify是美国的畅销药之一，年销售额一度达到70亿美元。
其他智能药丸，也就是那些带有摄像头的药丸，近期已经在其他国家展开测试。
10)养狗，也能如此高科技
2015年，三星梦幻狗屋(SamsungDream Doghouse)，其中配备自动喂食器、三星平板电脑、以人造草皮为履带的跑步机，外加一个水疗池。当时，三星电子英国/爱尔兰区总裁表示，这款狗屋最适合“未来那些挑剔的狗狗们”。
等待“未来那些挑剔的狗狗”(及其主人们)的，当然不止这一种科技产品。
由众筹平台KickStarter提供资金的ZenCrate便是另一款“智能”狗屋。它可以在特定时间播放音乐，安抚狗狗情绪，此外，还内置感应型风扇，并覆盖Wi-Fi，用于数据收集与传输。就连狗屋里配备的垫子都是记忆海绵。
香港特斯拉科技公司(Tesla Technology)在此基础上更进一步。它有两款产品：T-Pai和Dog PC。T-Pai是一款双层巴士型狗屋，配备自动冲水马桶、自动喂食器、恒温系统以及游戏。
Dog PC是一台迷你计算机，带一面小屏幕、高清摄像头、扬声器和食盒。它旨在解决狗狗的分离焦虑，通过应用程序，缓解狗狗担心、害怕、焦虑和无聊等负面情绪。它甚至带有学习模式，提供相应的教学节目。狗狗可以用爪子使用PC。
克罗地亚的Canelio将训练狗狗做成了手机游戏。它通过联网的响片训练器，向应用程序发送反馈，从而协助主人教会狗狗特定的行为方式。
在健康方面，各种可穿戴设备可追踪狗狗的心率、呼吸和锻炼模式，供主人判断狗狗的身体状况。FitBark有一款70美元的狗狗监视器，提取从睡眠到日常起居的一切数据。该公司称，这些数据可被用来帮助兽医。
Pipat的宠物监视器售价约62美元，它还能计算狗狗消耗的卡路里，以帮助制定喂食时间表。
有些初创企业还能提供更特别的服务。要是不确定狗狗的家世，Embark可以帮忙。它已经融资650万美元，有点像人类基因组分析公司23andMe。Embark通过收集狗狗口腔上皮的细胞样本并分析，得出狗狗的谱系、血统起源地，以及罹患遗传性疾病的概率。Embark的工具箱定价199美元，可邮寄到家。
2012年至今，“pet tech”(宠物科技)一词的搜索量变化情况。
11)压力之下，实体零售侵入新领域
购物潮流正在转移，很大一部分已经搬到线上。在下一个迭代版本中，实体零售将去中心化，从传统商店或商场进军新的利基市场。在共享办公空间、Uber、限时展售的无人商店和自动售货机中，新的零售概念即将涌现。
也许，你甚至还能从自己家中或小区内的小型门店购买商品。
听上去有些陌生？沃尔玛称之为“驻家电子商务”。2017年11月，沃尔玛申请了一项专利，专利设想了一种端到端系统，它将支持并运营设在人们家中(最有可能是在公寓楼内)的无人店面。
按照专利中的描述，“无人驾驶交通工具”(可能是无人机)将把商品送到特定的“存货装载端”。
购买行为由传感器追踪。传感器可以检测到商品被取走，并向取走商品的顾客收款。
与之类似，Bodega也试图构建一款无人看管的自动售货亭。这种智能售货亭将装满商品，置于建筑内或共享工作空间内。其摄像头可识别顾客身份。顾客输入pin码后，可选择想要的商品，离开时，会被收取相应款项。
在世界上其他地区，这个概念已十分流行。例如，日本的Acure运营着一种售货机，它内置二维码读码器，用户手机上若装有Acure应用程序，就可以扫码购物。
中国公司缤果盒子(BingoBox)允许顾客用手机扫二维码付款。它并非完全无人运营——每天都要人工装货，还设有客服——但传感器可以感知到商品离店。作为阿里巴巴的竞争对手，京东也涉足了这一领域。2017年12月，该公司宣布与中国海外发展有限公司合作，在中国各地开发自动商店和自动售药机。
12)全息投影日益常见
在《星球大战》中，莉亚公主首次以频频闪烁的全息投影形式出现在卢克面前，自此，全息投影就在我们的未来畅想中扮演着重要角色。但在日常生活中，全息投影的普及却涉及诸多问题。
全息投影该如何观看——是借助设备还是单凭肉眼？投射到什么表面上？实际用途有哪些？
增强现实(AR)正为全息投影创造出切实的用途，并解决了实际运用中的一些问题。
其中一个可能的应用对象就是手机，苹果公司已开始探索这一领域。
2012年，苹果申请了全息投影专利(如下图所示)。在专利中，它详细描述了这样一种系统：可以将图像投射到半空中，无需任何头戴设备就能看见。这种增强现实形式省去了笨重的头戴设备或眼镜。从近期传闻来看，这一专利说不定会被应用到苹果的下一次用户界面升级中。
作为苹果最新的操作系统，iOS 11包含了ARKit框架，让开发者得以围绕iPhone和iPad，创建增强现实应用程序。
通过利用这一框架，美国加州的8i公司开发了一种技术，可将视频中的人像转化为全息投影。2017年10月，该公司的“Holowith ARKit”在iOS应用商店。
这款应用并不能投影全息影像，而是当你用iPad或iPhone拍摄某个场景时，它能让一个全息投影的人像出现在画面中。
探索AR和全息投影的还有混合现实设备制造商。Magic Leap是该领域的巨头，它已从华纳兄弟娱乐公司、摩根士丹利和阿里巴巴等投资方那里，融资近20亿美元，并计划在2018年产品。
另一家公司是融资800万美元的初创企业Lightform，该公司正在打造一台计算机，可将全息影像投射至任意表面。LookingGlass公司已经打造出一款可以投影并观看全息影像的设备。
与此同时，随着科技的不断创新，显示全息影像并与之互动的方式层出不穷，各种应用程序的类型也在不断拓展。Zebra Imaging创建了一款全息影像可视化工具，帮助训练军队与情报人员。该公司还有3D全息投影地图，用于协调救灾工作。
苏格兰的Holoxica以医用扫描图像为基础，创建3D全色彩全息图，用于教学和培训。
目前为止，全息投影最广为人知的应用形式，也许是图派克·夏库尔和迈克尔·杰克逊等已故明星以全息影像的形式，在演唱会上登台亮相，重现往日风采。
13)3D打印从新鲜事物成为不可或缺的工业工具
3D打印工业品的梦想刚刚起飞时，它有一个远大的目标：通过就地打印所需物件，取代冗长而笨拙的供应链。如此一来，它可以降低用工成本，避免人为过失，减少浪费，并免去燃油等运输成本。
得益于大型零售商和设备生产商的采用，这个梦想正在一步步实现。
一个典型的例子就是阿迪达斯。它与3D打印公司Carbon合作，于2017年4月“Futuredraft 4D”鞋。该公司正通过Carbon的打印机，用一种感光聚合物树脂来打印鞋子。据报道，当前，打印一个鞋底一般需要一个半小时，Carbon将这一时间缩短到了20分钟。
Carbon已经融资3.75亿美元，是最早推出超快速3D打印机的企业之一。
2017年5月，它推出了一项名为SpeedCell的新服务，称其容量和打印区大小是原先M1打印机的两倍。这样，人们就可以打印更大的物体了。这款打印机名为M2，其设计也旨在与机器人实现密切合作。
通用电气(GE)也许是该市场中最大的老牌企业了，它创办了一个专门的3D打印机构GE Additive。2017年11月，GE揭晓了世界上最大的3D金属打印机，可打印直径达1米的物体。
GE Additive已经在打印燃油喷嘴，用于其LEAP飞机发动机，最终供应给空客和波音的单通道喷气式飞机。
另外，GE也在生产AdvancedTurboprop发动机，这是第一个在大型部件生产中用到“增材制造法”(其中包含3D打印)的商用飞机发动机。
材料领域的创新也在加速这一过程。
以金属打印为例，马萨诸塞州的Desktop Metal称，其3D金属打印机是迄今为止市场上最为高效的。
理想的趋势是物流公司与生产商合作，使3D打印进一步迈入主流。这方面，物流企业UPS一马当先，了一个按需式3D打印机网络，并与软件公司SAP展开合作。两家公司还决定开放该网络，吸引更多的外部协作，这也许为未来定下了基调。
14)技术改善老年护理
老年人往往要受到配偶去世、子女居住地很远，或者行动不便而与外界隔绝等问题困扰。越来越强烈的孤独感会导致抑郁和其他不良的心理和生理健康状态。技术正在通过大量的新产品和服务来改善老年人的生活质量。很多公司已经推出了伴侣机器人。孩之宝(Hasbro)的欢乐伴侣宠物(Joy For All Companion Pets)是一种栩栩如生的机器宠物，拥有高度仿真的毛皮，能发出“宠物一样的叫声”。
日本的PARO更进一步。这款覆盖着长毛绒的机器海豹能记住声音，对抚摸、光线、声音和温度作出响应，被阳光照射时还能立起来。不过它的售价也要高于其他一些机器宠物，价格在5000美元左右。
机器人也能作为家庭保健助手。荷兰Tinybots公司开发了联网机器人Tessa，能与日程和提醒软件同步。它可以告诉老年人下次预约、服药和其他事项的时间。
不过，虽然这些机器人能提供情感和有用的提醒，但它们无法理解行为上的异常：某人多久才吃饭或者上厕所？那种行为变化意味着什么？
这就是监控技术的用武之地。Sensara安装一套智能传感器，用来记录和分析老年人的日常生活，帮助他们和护理人员改善他们的生活方式和健康状况。Alarm.com推出了一个采用类似系统的健康服务，能报告各种生活细节，比如上厕所的频率。这些传感器能安装在任何地方，不管是椅子下面还是厨房里。
2017年10月，美国电子产品商店百思买(Best Buy)推出了Assured Living服务，此举显然是为了迎合顾客的需求。很多顾客进入百思买商店，寻找能够帮助他们追踪年迈父母生活情况的产品。顾客可以购买无合约监控服务，使用在线仪表板或者手机APP来追踪数据，每天费用为1至2美元。系统掌握了个人的日常生活习惯后，就能把反常情况通知护理人员。
就连吃药也被自动化。一个解决方案是PillDrill，这款设备能提醒你何时用药，用药后你摇晃一下装药的盒子，就会发出药已经服用的通知。其他智能设备包括按时储存、分发和管理药物的HERO。与它连接的手机APP可以在服药后发送通知。
一些公司还帮助寻找合适的家庭护理人员。加州Honor Technology公司根据老人的情况筛选合适的护理人员，亲属可以通过监控系统知道护理人员的活动和他们在家里花费的时间。该公司到目前为止累计募集投资6210万美元，投资者包括安德森-霍洛维茨基金(Andreessen Horowitz)。
15)科技巨头化身房地产开发商
现在，那些最好的科技公司在招聘时，也许会向员工提供住房，以此吸引人才。究其原因，除了“工作就是生活，生活就是工作”的理念之外，这种趋势还有更深层次的原因。科技企业大量招人，人们纷纷前往异地就业，房价疯涨，就连科技企业自己的基层雇员都租不起房子了。
这不仅限于旧金山这样的地方。越来越多的人不会在同一个地方住很久，很多地方都难以吸引年轻的新住户。考虑到受雇人口数量与房源数量之间的失衡，在一定程度上，大型科技公司正在加剧住房危机。而作为响应，它们自己动手，建起了住宅。
2017年7月，谷歌斥资约3000万美元，为员工买下300所预制房屋，计划把它们落户到山景城。
同样是2017年7月，Facebook也披露，它计划在加州门洛帕克的一大片土地上建立企业园区。这片土地就在Facebook总部对面，将配有约1500个房间。这个“混合用途村落”将配备交通和杂货店、药店等设施。虽然，这些住房主要为Facebook员工准备，但也有一部分会向社区开放。有些房子的租金将低于市场价。
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