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诸如此类的科技进步进入爆发性成长的例子，都具备了以下多个特征：全新领域、充足的资金、容忍多次失败的环境等。
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1950年之后的硅谷也具备了这些条件，无论遇到什么情况，各公司的技术人员可以突破公司的藩篱齐聚一堂，进行自由讨论。一旦研究人员有了成熟的思路就可以离开公司自主创业，将全部精力倾注其中。各个公司对于离职员工创业也相当宽容，甚至会成为离职员工创业公司的投资方。
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培养了12位诺贝尔奖获得者的欧内斯特·卢瑟福
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在这种环境下，半导体技术以令人震惊的速度不断发展，今天的硅芯片便是无数个晶体管集成于硅基半导体上的产品。著名的摩尔定律认为，芯片上的集成度大约每18个月就会翻番。简单来说，集成度翻番的意思是，生产成本不变，而芯片的数据处理速度加快了一倍。
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这个预言是在1965年发布的，虽然多次被人指出遇到了天花板，但是经过超过半个世纪的考验，它仍然有效。人类历史上还没有哪个领域实现过如此巨大的变革。这个令人惊异的结果就是，不久以前还是超级计算机这样的巨型设备的算力，现在我们只手可持的手机居然就同样具备。人工智能“阿尔法狗”居然打败了人类最强大的棋士！笔者也喜欢围棋，对这场对弈颇为关注，看着人工智能异乎寻常的手筋，笔者的背上不由得直冒冷汗。从某种意义上来说，在特殊的领域中，“硅脑”已经成功地超越了人类的“碳脑”。
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近些年诞生的人工智能也正在新材料开发中崭露头角。超越人类智慧的人工智能开始自行设计新型人工智能的“奇点”已经成为万众瞩目的焦点。不过，这种情况与材料领域的历史发展进程极为相似，关于这一点将在第十三章进行详细解说。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 第十三章 人工智能主导下的『材料学』研发竞争的发展趋势
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542052]
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未来的材料
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材料是物质中对人类生活起直接作用的资源。人类已知的物质超过1.4亿种，其中能直接对人类有帮助的不过是沧海一粟罢了。我们身边习以为常的材料都是人类花费漫长的时间经过发现、挑选、改良等步骤逐步使用的，可以说是物质中的精英。
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人们对于材料的要求也不仅仅限于结实、好用，还要考虑原料是否充足、能否量产、是否易于加工、对人体是否有害、是否会危害环境等，有着各种各样的限制条件。根据材料的用途，还要加上密度、硬度、耐久性等其他要求。所以，一种材料从诞生到推广至整个社会，需要历经令人咋舌的无数磨难。
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关于材料还有一些习以为常的情况，从外观上看仿佛是不同的材料，可从微观的角度来看其实是完全相同的物质。反过来外观上极为相似的物体，原子构成却迥然不同。将多种材料组合搭配，往往可以获得性质上出人意料的物品。这些材料的背后充满了人类多年来的技术累积、改良与创新。可以说，材料上的创新直接意味着人类生活方式的变革。
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近些年，信息领域与生化领域的发展令人瞩目，技术创新的舞台正在逐步向这些领域移转。但是，无论这些领域怎样进行技术开发，最终只能是立足于现有的材料基础之上的创新。一旦出现颠覆性的新材料，以新材料为基础的新技术必定能大幅改进原有的技术。
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以支撑高速通信技术的材料——光纤为例，在20世纪80年代后期，互联网的普及已经成为趋势，社会各界都热切盼望开发一种比当时常用的通信电缆更快的信息传输工具。利用光传输信息在速度上是不二之选，这是有目共睹的事实。从20世纪50年代开始，研究人员已经对光纤进行研究，但是由于常规玻璃纤维杂质过多，会导致光信号因散射而衰减，所以光纤通信一直无法进入实用化阶段。但是到了20世纪70年代，采用化学气相沉积法制造玻璃质硅化合物的技术开发取得成功，高透明度光纤的生产已成为可能。就在进入21世纪时，光纤通信开始进入普及阶段，成为在线视频、多人在线游戏等新兴行业的基础。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542053]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 “隐身斗篷”能成为现实吗？
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随着性能优异的新型材料问世，时代必然会被推动大踏步前进，这种例子今后依然会重现。在此举个有可能改变世界的新材料例子：meta-material（超材料）。这种物质不仅名字听上去很新奇，而且具有绝对超出世人认知的物理性质。
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当穿过玻璃或水时，光线的行进方向会发生改变，这是物理学中的折射现象。光线折射的程度则可以用折射率进行衡量。折射率为负数的物质就是一种超材料，这种物质在自然界原本是不存在的，据说是材料内部含有大量极细微的金属振荡器才能达到这一效果。
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人们津津乐道的是这种超材料最大的用途——制作“机器猫”和“哈利·波特”等故事中才会有的“隐身斗篷”！将超材料覆盖在普通物体表面，后方的物体反射过来的光会顺着超材料表面传导到另一面，进入位于前方观察者的眼睛。这样一来，观察者看到的是后方的物体，而无法发现被覆盖在超材料下面的物体。
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这种情况听上去简直就是科幻小说里的情节，但是在电磁波试验中，超材料成功实现了负折射现象，这说明“隐身斗篷”并非仅仅存在于幻想之中。如果“隐身斗篷”能在后续的可见光试验上获得成功，会给社会带来巨大的影响。例如将它运用在军事领域中，就会诞生“隐身士兵”或“隐身武器”，这将会给世界各国军事力量的均衡带来巨大的影响。
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