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前沿工程--美国国家科学院2007前沿工程论坛论文集的前言

已有 3777 次阅读 2008-3-9 23:06 |个人分类:新观念

美国国家工程院和前沿工程论坛简介

美国国家科学院是一个私人的、非盈利的、自负盈亏的机构,由著名的科学家和工程师组成,致力于促进科学和技术的发展及其在公众利益方面的应用。按照1863年议会批准的国家科学院章程,它的职能之一是向联邦政府提出科学和技术方面的建议。

国家工程研究院成立于1964年。按照国家科学院章程,国家工程院是与国家科学院平行的杰出工程师的组织。它的管理和组成人员的选择是独立自主的。与国家科学院的职能相同,国家工程院的职能之一是为联邦政府提出建议。国家工程院也对工程项目提供资助,以满足政府的需要、促进教育和研究的发展以及优秀工程成果的认可。

美国国家工程院每年召开一次前沿论坛。2007年论坛于92426日举行,由微软华盛顿Remond研究院接待。该论坛每年召集100名从事前沿研究和技术工作的年轻领导者出席。要求会议的发言人准备发言内容的加长摘要,2007年出版的《前沿工程》一书就是把这些加长的摘要汇编而成的。

工程实际是连续不断变化的。当代工程不仅处于技术快速发展和全球化的大环境中,而且是多学科的团队工作。前端研究在多学科的交叉中进行,成功的研究人员和实际工作者必须意识到来自其它领域而不仅仅是自己领域的发展和挑战。

在每年的工程前沿论坛上,10030-45岁的最优秀的工程师有机会向同行学习,了解众多工程领域的尖端工作。论坛还为来自研究机构、工厂和政府部门的,来自不同工程学科的工程师们提供了相互接触的机会,在通常的专业学术会议上他们是不会相遇的。由此形成的网络有助于形成协作关系并推动新技术的转化和融合。希望通过这种多领域最新发展信息的交流能够产生在专门领域应用的新见解。

每年限制100名出席的目的是使与会者相互交流的机会最多。与会者是经过竞争提名和选择过程确定的。每次会议的报告题目和报告人的选择由论坛组织委员会确定,组织委员会成员为论坛的参与者,他们同样是3045岁的工程师。除少数例外,每年的报告覆盖不同的领域和不同的学科。

报告人描述他所面对的挑战以及他们工作的激动人心之处和技术的成熟性,但是没有专门的听众。每个报告人提供一个他所从事领域的简短综述,界定该领域的前沿,说明已经完成或者正在进行的实验、样机和设计研究,以及新工具和新方法,局限和争论等等,并简要说明其长远意义。

 

2007年论坛内容简介

2007年的会议有5个一般性题目:工程可信赖的计算机系统,蛋白质构象的控制,燃油和化学品生物技术,人的行为模型和模拟,水安全技术。

工程可信赖计算机系统集中在现有计算机基础结构的安全性挑战。报告人描述了新的软件工程工具和改善计算机安全性的技术,以及装置的拥有者是否有权利对其进行修改的公共政策问题,这种修改有可能发现系统的缺陷并最终导致可信赖的系统。

蛋白质构象的控制可以通过使用先进的图像技术来实现,可以使用机械的、光学的和磁力直接对蛋白质进行操作,以控制蛋白质的功能。这种进步是非常重要的,因为对细胞信号和蛋白质之间相互作用的理解是理解生物系统的核心。报告中描述了这些技术及其对药物发现、疫苗开发和可调式生物传感器和生物测定发展的影响。

美国为保证能源和化学品的原料供应而形成的对进口石油的依赖越来越受到关注,尤其关注将来石油供应的有效性和安全性以及基于石化产品的经济对气候的影响。关于燃油和化学品生物技术的这个题目涉及到可再生、可持续和低成本技术,以满足运输和化学品生产的原料需求。报告还介绍了玉米产品在聚合物和制药工业、化妆品、药物输送方面的应用,以及生物质转化为乙醇的生物化学过程、操作和趋势以及可忍受的生物精炼。

人的行为模型和模拟方面介绍了功能脑图像技术、计算机认知体系结构和人工智能,这些技术使得对脑组织和人的性能有了更好的理解。随着不同学科在这个领域的集中,研究人员正在建立关于人的行为的理解、模型和模拟的经验的和计算机的架构。报告人描述了现在的状态和将来的展望,以及在军事训练和重大比赛方面的应用。

最后一个题目是水安全技术。美国每天大约有4亿加仑的水(≈150M3)要处理为饮用水。安全水源全球都很稀缺,美国同样如此。价廉、大体积和可靠的水处理技术就很重要了。三个报告人谈了生产高质量水的三种新技术的进展――紫外线处理、膜处理和生物水处理。最后一个报告谈到了在管理水分配系统方面的挑战,也技术把安全的水供应给消费者。

除上述全体大会的报告外,有很多相互交流更多信息的机会。例如,第一天下午会间休息时讨论了什么是可持续性,如何在家庭生活和工程事业之间平衡,工程中社会科学家的角色,如何在信息技术中平衡严密和创造性,如何为全球竞争的市场培养工程博士,作为一个社会成员工程师的责任是什么以及如何履行这种责任。这些讨论的摘要见附件。

(如需全书,请在留言中留下email地址,本人将提供给你全书的PDF文件。)

 

 



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