如果太陽能板不用錢，世界會發生什麼變化？如果我們能隨時知道世界上的一切--不是網際網路上的世界，而是活生生的真實世界--生活會變成什麼模樣？
(照片提供/科學人)
如果太陽能板不用錢，世界會發生什麼變化？如果我們能隨時知道世界上的一切--不是網際網路上的世界，而是活生生的真實世界--生活會變成什麼模樣？如果醫師能提前好幾年預測你即將罹患某一種疾病，又會是什麼景象？改變世界的新點子即將帶來的就是這麼單純卻雄心勃勃的願景，它可能造成的衝擊目前仍然難以預測。
Scientific American編輯與顧問群，在五個主要類別（能源、運輸、環境、電子與機器人、健康與醫療）中，選出幾項以科學與科技改善世界的代表性計畫。其中有些計畫已經問世，有些才剛剛在實驗室中誕生，但是它們都證明了創新是解決現今問題的萬靈丹。
能源
太陽能板，免費！
不用先付錢就能在家裡屋頂裝設太陽能板。
阻擋太陽能發展的最大障礙是錢。如果要在屋頂安裝足以供應整棟大樓所需電力的太陽能板，即使有美國聯邦與州政府的補助，所需的成本仍相當於未來7~10年的電費。但現在有一項創新的融資計畫，為想降低家中碳排放量並減少電費支出的屋主提供另一種選擇：就是免費獲得太陽能板，再支付太陽能電費。
這種方案有點像房屋貸款，希望藉由投資來獲得穩定回收的機構和個人（通常是銀行或地方公債持有人）集資購買太陽能板，供屋主直接或間接購買自家屋頂上的太陽能板產生的電力，每度電的平均電費比電力公司低。如此既可保障投資人的資金（最新一代太陽能板技術可穩定發電多年），屋主也可減少每月的電費，碳排放量大幅降低所帶來的滿足感更不在話下。"太陽城市"公司共同創辦人李夫說："這可說是一項史無前例的方案，參與者不需要先付款就能使用太陽能，而且從開始使用的第一天就能省錢。"
在採行這項策略的家用太陽能板安裝廠商中，太陽城市公司是規模最大的一家，成立於2006年，創辦人兩兄弟是美國矽谷的創業家，運作模式為出租太陽能板給屋主，但免費提供電力。在這種模式下，消費者必須支付的費用除了太陽城市公司的月租費，還有大幅降低的傳統電費，因為沒有太陽時，消費者仍須使用電力公司的電，但兩者總金額比原先的電費低。舊金山的"動太陽"公司的方案與太陽城市類似，但不是出租太陽能板，而是向用戶收取電費。
美國的柏克萊和波爾德等城市已經率先實施太陽能板貸款方案，提供全額貸款給民眾購買與安裝太陽能板。這項計畫的費用由地方公債支出，屋主分 20年償還貸款，與房地產稅合併繳納。不論消費者選擇何種方式，最後結果都一樣：名目上是稅捐、租金或長期電力使用合約，總支出費用都會低於目前的電費。
美國加州大學柏克萊分校再生與優質能源實驗室主任康曼說："我們真正看到的狀況是，我們對購買能源商品與服務的想法已經開始改變。"康曼曾經初步分析柏克萊市的貸款方案，他認為藉由申請貸款，消費者可以克服再生能源與傳統能源競爭時的先天障礙：電力網的基礎建設早就已經回本，在許多狀況下已享受數十年的補貼。
這三種方式正在全美快速普及。儘管柏克萊市的計畫至今還實施不到兩年，但已有10州通過立法，讓當地城市實施類似柏克萊市公債支付的貸款方案。華克斯曼-馬基氣候法案通過之後，各大城市將有聯邦法源依據來實施這類方案。馬里蘭州的"愛迪生太陽能"公司目前業務範圍遍及九個州。太陽城市公司的業務範圍為加州、亞利桑那州和俄勒岡州，客戶超過4000人，並已宣布2010年起將擴大業務範圍。
現階段如果沒有聯邦補助，將無法使屋頂太陽能發電的整體成本降低到"市電同價"，也就是將價格降到和當地電力公司相同，例如銀行若提供貸款給這類方案，則可以透過聯邦補助中的投資稅額減免項目來替銀行節稅。這些補助大約佔太陽能板安裝費用的30%，至少確定可維持八年。太陽城市和其他對手都表示，到時應該就不需要這些補助了。
愛迪生太陽能公司行銷副總裁陶特表示："市電同價受到許多因素影響。"包括資金成本、太陽能板成本與安裝費用，以及特定地區的陽光密度。"各州達成市電同價的時間各不相同，但是舉例來說，我們預期加州應該會首先達到目標，時間大約為3~5年之後。"
化石燃料的發電成本在近10年內增加了3~5%，但太陽能板普及率每提升一倍，成本就可降低20%，市電同價就是這兩條趨勢線的交叉點。通過這個交叉點之後，家庭以外的用戶也有可能採用太陽能發電。電動車公司特士拉汽車負責人穆斯克（Elon Musk）是太陽城市公司董事會的成員之一，顯然絕非巧合。（敏斯Christopher Mims）
電子與機器人
口袋翻譯機
欠缺語言專家的軍方正在製作智慧型手機裝置，負責翻譯工作。
自動翻譯機制作公司Sakhr Software日前發表了安裝在智慧型手機的應用程式原型，能以接近即時的速度執行英語和阿拉伯語詞句的雙向轉換。這項技術或許還無法在你下次到開羅旅行時派上用場，但藉助機器翻譯技術近年來的進展、傳真度更高的麥克風，以及運算能力更好的智慧型手機，這項行動科技或許很快就能讓兩個說不同語言的人進行基本對話。
1990年代前，自動翻譯只是將無盡的語言規則編寫成程式，這種方式不僅耗費人工，正確性也不足。目前最先進的程式則依靠機器學習技術，這是為了減少美國軍方對翻譯人員的需求，而由BBN Technologies、IBM、Sakhr等公司與美國國防部先進研究計畫署合作開發的軟體。這套軟體藉助一組並行文字資料庫，例如兩種語言的《戰爭與和平》、經過翻譯的聯合國演說，以及取自網際網路的文件等，先以演演算法找出不同來源的對應短句，再以軟體把這些短句建立統計模型，將英語與阿拉伯語的詞句連結起來。
BBN首席科學家馬霍說，目前的技術在有許多特定詞句和專業術語的專題領域效果最佳，例如將英語的天氣預報翻譯成法語，或在戰場上協助士兵取得民眾基本資料。馬霍預測五年後將推出首款消費性應用程式，而智慧型手機上的旅遊翻譯程式則可幫助美國人在義大利向當地人問路，但大概無法討論文藝復興時期的藝術。他說："它不會十全十美，但應該還不錯。"（蒙恩Gregory Mone）
