本书为有一定深度的科普读物，以流

畅易晓的语言介绍了当今世界新兴起的若

干科学和技术。这些高新技术虽面世不久，

但已显示出了强大的生命力，它们将多方

面地影响或改变人类未来的生存状况，所

以现在广泛地引起了人们的重视，甚至成

了新闻热点。

本书由50篇独立的文章组成，内容涉

及能源、生物与农业、计算机、通信、微电

子、航天、材料、环境等领域。一篇文章介绍

一项技术或一门学科，从基本知识到应用

例举，从研究现状到发展前景，讲述系统，

文字浅显，既有很强的知识性，又有一定的

趣味性，适合具有中等以上文化水平的人

阅读。

能源

一 第四代发电技术——燃料电池

二 核电的发展方向——快中子堆与受控核

三 无污染的电站——形形色色的新型发电

四 “绿色”能源——生物燃料的制取生物与农业

五 基因技术显妙用 创造动物新品 ——为人造福的转基因动物

六 发展中的基因疗法

七 DNA的扩增——聚合酶链反应技术及其应用

八 不用接种打针 也能免疫防病——可食用的植物性疫苗

九 古老技术出现新活力——发酵工程与新发酵制品

一○ 林林总总的农业新技术

一一 不用土壤种庄稼——作物工厂

计算机

一二模拟大脑工作的神经计算机

一三 将在21世纪实用化的光计算机

一四 生物材料的特殊用途——孕育中的生物计算机

一五 “模糊”时代已经到来——模糊计算机和模糊控制

一六 融交互性与真实性于一体——多媒体的特别功能

一七 不是真境 胜似真境——奇妙的人工现实

一八 会“繁殖”的信息结构——人工生命

一九 让电脑与人更友好——代替键盘的触摸屏

二○ 新一代信息存储媒体——容量巨大的光盘

通信

二一 信息高速公路的技术特征——光纤化、数字化、多媒体化、双向化

二二 互联网将我们带入信息时代

二三 大有前途的新一代光通信——相干光通信与光孤子通信

二四 声像技术的一次飞跃 —高清晰度电视

二五 一种新型信息传播方式——观众可随时点播节目的交互电视

微电子

二六 未来的电子器件——量子功能器件

二七 向自然制约挑战——超薄层生长技术

二八 随意摆布分子与原子——纳米技术

二九 观察和搬动单个原子的装置——扫描隧道显微镜

航天

三○ 航天飞机的发展趋势——几种尚未问世的航天飞机

三一 航天器世界里的庞然大物——用途广泛的空间平台

三二 卫星的另一个发展方向——造价低廉、机动灵活的小卫星

三三 让卫星“健康长寿”——卫星故障及其对策

材料

三四 超导体及其应用

三五 碳的第三种结构形式——巴氏球及其用途

三六 没有生命 却有“智能”——神奇的智能材料

三七 需要什么材料 创造什么材料——正在兴起的功能梯度材料

环境

三八 新奇的人造环境

三九 观察大地的“千里眼”——对经济发展有重要贡献的遥感技术

四○ 垃圾的新出路——处理固体垃圾的种种新招

四一 消除“白色污染”的希望——不污染环境的降解塑料

四二 气候异常自有因——厄尔尼诺现象

其它

四三 机械制造领域里的一颗新星——微型机械

四四 会“飞”的列车——磁悬浮列车

四五 食品变熟无需加热——超高压食品

四六 “千里眼”的本领越来越大——雷达技术又续新篇章

四七 来自高速电子的光——同步辐射光源及其应用

四八 向绝对零度靠近——超低温的获得

四九 未来的天体观测手段——初露头角的引力波天文学

五○ 介于有序无序间——应用广泛的混沌学

燃料电池发电是继水力发电、火力发电、原子能发电之后

的第四代发电技术。燃料电池发电效率高、无污染，因此在环

境保护和经济发展并重的今天，这一技术在世界上颇受重视。

燃料电池的工作原理也是将化学能直接转变为电能，但它的

工作方式却与原电池大不相同——可以不断添加燃料，长时

间连续进行工作，不像原电池那样，电池中的化学物质完全进

行过化学反应后，也就寿终正寝了。由于燃料电池的工作物质

主要是可燃性气体——氢，因而它被称为燃料电池。

燃料电池由两个电极和一个将两电极隔开的电解质层组

成。两个电极——阴极和阳极分别在电池内的两侧，它们附近

分别有一个存储燃料和氧化剂的空间。工作时，向阴极供氢，

氢在阴极上被氧化，失去电子，变为正离子——H＋。氢失去

的电子跑到阴极上，并通过外电路流向阳极。在阳极，氧化剂

（一般为空气）中的氧接收从外电路流来的电子，变为负离子

——O2－。在电池内部，或者正离子H＋穿过电解质向阳极运

动，在阳极附近同负离子O2－结合形成水；或者负离子O2－通

过电解质向阴极

运动，在阴极附

近同正离子H＋

结合形成水。通

过上述的化学反

应和过程，燃料

电池就源源不断

地向外电路负载

供了电。

燃料电池所

用的燃料是纯

氢，纯氢可由甲

烷、液化石油气、煤油、液化丙烷，煤气化后的煤气等化石燃料

制取。工作温度较低的燃料电池，需在电池外部配置一个还原

装置，用以从上述燃料中制取氢。工作温度高的燃料电池，氢

的制取可在电池内部直接进行。

燃料电池的种类

燃料电池的提出虽然可以上溯到150年前，但只是近二

三十年来，科学家们才集中力量对它进行了研究。科学家们选

用不同类型的电解质、不同材料和构形的电极、不同种类的氧

化剂，设计了不同结构的燃料电池。现在推出的燃料电池，按

所用电解质材料来分共有五种类型：碱溶液型、磷酸型、熔融

碳酸盐型、固体电解质型、固体高分子型燃料电池。

史一京，男，河南省辉县市人，1937年

生。中国科学报社高级编辑。

1962年于南开大学物理系毕业后，在

中国科学院半导体研究所从事红外技术及

光电子学研究。1980年至1982年，在日本

东北大学作访问学者。1987年调中国科学

报社从事科技新闻编辑工作、在报社历任

国际部主任、科技部主任、总编辑主任、编

务委员等职。现任中国科学报社编委、中国

科学院新闻专业高级职称评审委员会委

员、中国科学院科技翻译工作者协会常务

理事等职。

从事科研工作期间，在国内外著名学

术刊物和国内、国际学术会议上发表科技

学术论文近20篇；多项参与的研究工作，

获国家或中科院奖。从事新闻工作期间，发

表了多篇科普文章、译文、评论员文章和新

闻理论论文。部分作品获全国科技报优秀

作品奖，和中国译协授与的学术耕耕奖。译

著有《光电子学》、《红外技术基础》、《推理

智力测验100题》等书，编著有《数学智力

问题集》。1993年获国务院颁发的“为发展

我国科学技术事业做出突出贡献”的证书

和政府津贴。