人体能量——不同能量间可相互转化
众所周知，人体运动可以产生大量能量，科研人员把人类的许多运动，比如行走、跳舞、穿衣等方式都与转化能量联系在了一起，怎样把这些能量变成能源成了一些科学家感兴趣的话题。
这种联想并不是天方夜谭，科学家早就从理论上证明此种想法是可行的。依据能量守恒的原则，自然界不同的能之间可以相互转化，这些能包括动能、机械能、电能和热能等。
人体能量系统.jpg图册1/3以上的人体能量被浪费掉
据测算，一个体重50公斤的人一昼夜所消耗的热量约2500千卡，若将这些热量收集起来，可将50公斤的水从0℃加热到50℃。有科学研究认为，一个人一生中有1/3以上的能量被白白浪费掉，全世界有60多亿人口，如能将这部分人体生物能开发利用起来，就相当于建造了10座百万千瓦级的核电站。
而人体的大部分能量是在维持各个器官运转以及人体运动的状态中散发出来的，如果能将这些能量再转化成电能，将是人类应对全球能源危机的另一种出路。
人体的动能和热能转化成能源有三种模式：动能—机械能—电能、动能—热能和热能—热能的回收。怎样把人体动能转化成其他能量，成了科研人员的目标。
——动就有能——能量转换原理早已得到应用
为把人体的动能转化成电能，科学人员做了诸多尝试，最初的是自动手表、手摇微型发电器等。
自动手表是大家不陌生的东西，“小东西，大道理”，它的工作原理，可以让我们领会一些很重要的知识。自动手表是在普通机械手表的基础上，增加了一部分自动机构装置，通过戴表人在日常生活中手臂运动的作用自动上发条。在自动机构中，由重锤(自动摆陀)摆动，通过自动上条轮系和原动系相联而实现自动上条这一特殊功能。利用这个方式，就可以达到动能—机械能的转化。
手摇发电器也是大家近几年慢慢熟悉的东西，市面上已经有相关产品。手摇发电是把人的机械能转化为动能。这个原理的应用范围比较广泛，比如，电筒和收音机通过手摇微发电器产生的能量就可以重新被充电。
自动手表、手摇发电器用到的都是最基本的能量转化原理，但是通过这些原理，更多的用于转化人体能量的装置将被开发出来。
——奇思妙想——“人体电池”能量多多
从这些基本的原理得到启发，法国科研人员发明了一种“人体电池”，即能把身体运动产生的能量转化成电能的微型装置。
这个装置被固定在人的髋部，在髋部运动的作用下，利用惯性原理，一个质量为50克、两端拴有弹簧且经过磁化的惯性重块在一个10厘米长的圆筒里上下移动，圆筒的内壁上环绕着线圈。重块的运动形成感应电动势，最后被收集起来，形成电流。
“人体电池”经科研人员反复试验表明，其所产生的电能足够满足各种便携电器的需要，人们将可以随时随地、随心所欲地使用随身携带的手机、手提电脑、计算器、全球定位装置等，而不用担心电池会在关键时刻耗尽。对于那些必须随身携带呼吸辅助装置或体内安装了人造心脏膜的患者，这种装置带来的便利就更大了，因为他们再也不用为不断更换电池而操心了。
跳舞可以产生能量
如果把改装后的“人体电池”放到脚下，那么就可以有更多的用途。
在同一原理基础上成立的第一个绿色夜总会WATT，位于荷兰的鹿特丹市。该夜总会建立在弹性材料上的舞池，收集到的能量能够给室内的照明系统和音响设备提供大部分的电能。
人体能量的开发...图册
另外，利用相关原理，香港的加利福尼亚健美俱乐部，已经开始回收会员们运动所产生的能量，来照明健身房。
膝上“发电机”产生电能
研究发现，一个人走一步能产生6—8瓦的电能。但是，能量怎样回收，回收效果是否理想，这个结果值得大家等待。
不过，最近，英国西蒙菲沙大学人体运动学专家MaxDonelan发明了“人体发电机”，在腿部安上一个重1.6公斤的皮带连着的机械装置，就可以发电。
Donelan称，这个装置受到了混合燃料汽车刹车制动时产生的能量再循环利用的启发，并利用了电磁在振动中产生电流的物理原理，在人体运动时，这个装置就将小腿和膝关节进行有规律的运动所产生的热量转为电能。
穿衣也能产生能量
穿衬衫这个简单的动作也可以被转化为电能。美国乔治亚理工学院王中林研究员发现，利用氧化锌纳米光纤和芳纶纤维，人体的任何活动都可转化为能源。
由于纳米氧化锌具备其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，根据特殊的设计，配上绝缘性的新型材料(芳纶纤维正好满足了绝缘性的条件)，可以把机械能转换成电能。此项研究正在进行中。
人类释放的热能也能回收
人体产生甚至是人体释放的能量是可以回收的。在瑞典，每天在斯德哥尔摩中央火车站穿梭的25万旅客释放的热量就足够给一栋楼供暖。“不用打开窗子释放这些热量，我们可以用通风系统把它们收集起来。”琼霍斯特房产公司的卡尔·桑德姆说。这些热量通过简单的管道和泵可以加热循环水和供楼房取暖。
这个设想听起来很新奇，理论上也可行，但是在具体的实施上令人担忧。因为不打开窗子，虽然热量不散发出去，但是室内环境还是令人担忧。
6月15日，我国第18个全国节能宣传周正式启动，主题是“依法节能全民行动”。在居高不下的油价给世界政治、经济和人民生活带来巨大压力之际，开展全民节约能源具有特别重要的意义。
而科学家们面对能源短缺及环境恶化的挑战，正努力寻找更具可持续性和更加生态的新型能源。目前，一些科学家们正在研究将人体的动能转化为能源。
纳米发电衣，“绿色发电”零污染
据英国《自然》杂志报道，美国华裔科学家王中林领导的科研小组最新研制出一种能产生电能的新型纳米纤维。借助这种“纤维纳米发电机”，走路、心跳这样司空见惯的运动将来都能用来发电。整个过程无排放、无污染，堪称最具潜力的“绿色发电”。
据报道，现年47岁的王中林是美国佐治亚理工学院教授、著名材料学家。实验过程中，他们把凯夫拉合成纤维放入化学溶液中，在纤维丝上镀上氧化锌。镀在纤维丝上的氧化锌会径向生长，“长”出直径仅为头发1/1800的纳米线。长满纳米线的纤维丝就像“女士卷发用的发卷”。将两个“发卷”平行放置，给其中一个镀金或其他金属，金属可以和氧化锌形成类似二极管的导电效应。然后在马达带动下，两个“发卷”相互错动摩擦，一拉一松。由于氧化锌的“压电效应”，纳米线的形变便可产生电能。
据了解，王中林等人的这项成果其最大吸引力在于，只要衣服穿上身无须做任何特别的动作，织物就可自行发电。王中林说：“这项研究的重点在于如果你被风吹、听到声波或者受到震动，衣服都会发电，你不必做特殊的运动。”简单地说，“只要你能动，就能发电。”
利用纤维成功进行纳米发电，意味着“发电衣”等柔性、可弯曲的发电体在不远的将来都会成为现实，甚至微风吹动的帐篷也能发电。
心脏起搏器、植入式耳蜗、血糖监测仪……医学的进步使得人类健康越来越依赖于各种电子设备。科学家还在尝试多种可植入电子设备的研制和开发，比如大脑刺激器，有的能够阻断饥饿信号，具有减肥功能；有的可治疗帕金森氏症或者慢性疼痛。另外还有一些传感器，可用于检测癌症或心脏病发作时肌体发出的警告信号。不过，所有这些植入式设备都有一个缺陷：虽然它们的输出功率都很小，大约不过10微瓦或者几毫瓦，但是一旦电量耗尽，周期性地更换电池不仅麻烦而且也相当不现实。比如，心脏病人不得不每隔几年就得重新接受一次手术更换起搏器电池，每次费用多达2万美元。
为此，研究人员试图找到一种一劳永逸的方法，那就是利用人体内部能量来为这些医疗设备供电。这当然不是什么神秘的超自然力，而是将身体内部储存的化学能、身体释放出来的热能或者肌肉脉动产生的动能转化为电能。研究人员希望，未来的医疗设备可以良性“寄生”在人体内，在需要的时候从人体内部能量中“偷取”一点点来维持正常运转。
人体内有“1000节AA电池”
葡萄糖广泛存在于各种食物中，是新陈代谢不可缺少的营养物质，也是人体活动所需能量的重要来源。人体每天摄入的食物所产生的能量相当于1000节AA电池，因此对于植入式医疗设备而言，人体内的葡萄糖无疑是最充足的能量来源。
2005年，日本东北大学教授西泽松彦领导的研究小组新开发出了一种利用血液中的糖分发电的燃料电池。电池的电极上涂有分解血液中葡萄糖的酶，葡萄糖分解后，电子在电池两极之间移动，从而产生电流。利用人民币1分硬币大小的电极，研究人员得到了相当于0.2毫瓦的电量。这样的生物电池可为植入糖尿病患者体内的测定血糖值的装置或者心脏起搏器提供充足电量。
到目前为止，大部分在实验室中研制出来的植入式生物燃料电池都是使用酶作为催化剂，加快反应过程，同时也产生更多电能。这种电池的缺点在于，酶往往在几个小时后就会自动分解，从而严重影响电池的使用寿命。为此，研究人员也尝试采用从温泉细菌中提取的更为持久的酶来进行催化。美国密苏里州圣路易斯大学的电化学专家甚至将酶装进薄膜“口袋”中，但是在“外衣”的保护下，酶的生命也仅延长到了两天，因此酶燃料电池走向实用还有待进一步改进和完善。
玩的就是心跳
2006年12月，英国工贸部宣布启动一项开发体内微型发电机的计划，投资额高达百万英镑。该项目的设计工作大部分由南安普敦大学附属的一家公司负责。该公司已经研制出了一套原型，大小约是预期装置的5倍，并已在实验室中开始测试。公司首席执行官罗伊·弗里兰表示，他们分别从心跳以及肢体运动两个方面来研发这种利用人体动能发电的装置，但出于商业考虑，他不肯透露有关发电机工作原理的具体细节。
这个研究项目的带头人、英国桌联(Zarlink)半导体公司商业开发部经理马丁·麦克休说，他们的最终目标是制造一个直径6毫米、长20或30毫米的发电设备，大小与烟头相当，输出功率达到100微瓦—150微瓦，可以驱动心脏起搏器或者生物传感器，并希望这样的装置能够在5年内上市销售。
另一种将动能转化为电能的方法是利用压电效应。压电敏感元件受到外力作用时就会产生电流，但由于材料的脆弱性以及输出功率有限，其开发前景并不被看好。
1987年1月24日，《光明日报》一版报道：“北京清华大学气功科研协作组采用双盲实验。观察高级气功医师严新发功后的‘信息水’的变化，发现外气能使对生物有生理效应的一些物质的分子结构发生变化，初步揭示气功的机理，即导致生理效应发生变化是气功能治病的原因所在，这项研究工作，使我国气功研究由细胞水平进入分子水平。”“这个协作组的一位负责人，催化研究室的讲师李升平，在向记者解释他们观察到的以上现象时说：……我们认为：进一步开展这方面的实验研究，不仅有利于在分子水平上阐明外气对生物的效应，而且对于现代生物物理和生物化学的基础研究都将具有很大意义。”1月26日，《人民日报·海外版》和英文《中国日报》也转载发布了这条消息。香港《文汇报》对此也有报道。
由此我们可以看出，清华大学这样的高等学府的专家们是通过实验才发言的，他们看到并证明了气功的异能这一事实，虽然他们并没有明白气功的真实原理。
气功的浪潮由知识和文化的人掀起原因：
首先，是由于气功的大量事实。中国知识分子近代的观念是唯物主义无神论，科学是他们心目中的信仰，而科学注重事实。他们中有的人是通过参与气功的实验，从而承认这一事实，而他们的观点通过媒体的报道是很有影响力的。在中国人的心目中，科学家是可以信任并值得尊敬的。更多的知识分子最初接受气功只是为了健身，而后他们中间的一些人获得了治病的效果和特异功能，也有很多知识分子看到严新、张宝胜等人的神奇表演，在事实面前折服，开始把气功作为一门新的科学；他们忽然明白了从前批判的封建迷信的一些传说现象不是瞎编的，而是确有其事。虽然他们还不能接受有神论，但他们开始怀疑唯物主义的部分观点，并以新的角度重新看待这个世界和自己。
其次，中国知识分子的无神论的文化观念造成心灵饥渴。人们的本性中有潜在的“神”的观念，有一种“崇拜”的本能心理，这是不可否认的事实。而1949年以后人们的观念以无神论无主。人们不相信有超自然的能力，“人定胜天”成为观念之一，人们很容易崇拜“人”。当气功的特异现象出现后，知识分子原先的观念无法给予合理的解释，也不知道应该用什么理论来应付，从心里也不愿承认“鬼神论”，但他们对这一新鲜事物有强烈的兴趣，心理上有较大的满足，于是引出了“人体生命科学”这一新名词。
