从“单一”到“多元”

作者: 本刊综合

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在人类科技的演进史中,集成技术的发展与变迁堪称一部波澜壮阔的史诗。从最初功能单一的机械装置,到如今功能多样、集成度高的智能产品,集成技术的每一次突破都极大地丰富了我们的生活,推动了社会的进步。

“集成”一词在《现代汉语词典》中解释为“集大成”,是将不同的功能单元汇聚在一起,以实现其特定功能的过程。集成电路、系统集成是比较常见的名词。集成并非简单地连入、堆积、叠加、捆绑和包装,而是将各种创新要素通过创造性融合,使其互补匹配,从而使创新系统的整体功能发生质的变化,形成独特的创新能力和竞争优势。

1958年,杰克·基尔比成功实现了把所有元器件集成在一块半导体材料上的构想,为现代微电子技术奠定了基础。在信息技术领域,集成的应用也非常广泛。比如,将计算机硬件中的CPU、内存、硬盘等通过集成技术组装在一起,就能形成一个完整的计算机系统。再如,计算机软件中的各种功能模块,如文字、图像、音频处理模块等,通过集成形成了一个完整的软件系统,方便用户使用。

整合式创新、融合创新、系统性创新等都是集成创新的表现,也被广泛用来解释在复杂环境下企业的技术创新活动。将原有的元素优化、升级,从而实现整体性能的提升,正是集成和创新的魅力所在。

集成的“魔法”

在智能时代,集成技术早已融入我们的生活。早期只能用于通话和短信交流的手机,在史蒂夫·乔布斯的“魔法”中,创新性地与音乐播放器、网络通信器等的功能集成于一体,引领了智能手机时代的到来。

只能用于加热食物的微波炉,在集成创新中演变出集微、蒸、烤于一体的微波炉,大大提高了厨房电器的使用效率。此外,洗烘一体洗衣机、集成灶、拖扫地一体机都在集成创新中方便了我们的生活。

中国空间站也让我们看到了集成创新带来的高效与便利。从各舱段到组合体,空间站每个舱段的构型设计都能满足发射和独立在轨飞行的要求,舱内资源又能通过集成控制实现互联共享。空间站集成了生命支持系统、能源供应系统、科研实验平台等多项功能,满足了航天员在太空长期驻留和开展科研工作的需求。化零为整的集成化空间站也是集成技术“魔法”的体现。

从物联网到云计算,再到人工智能,通过集成创新实现通信、计算和控制的融合,使物与物、人与物之间以新的方式进行主动协同交互。正在探索中的“脑机交互”也是数字化芯片与人类大脑的“集成”。

智能家居、自动驾驶汽车、可穿戴设备和虚拟现实技术等发展中的集成技术,让我们看到科技力量的同时,对未来充满了期待。

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