美國科普雜志《探索》為慶祝發(fā)行30周年,邀請11位世界頂尖科學(xué)家對今后30年科學(xué)將引領(lǐng)人類(lèi)走向何方進(jìn)行了預測。下面,就讓我們看看這些科學(xué)大師們到底怎樣說(shuō)。
1.肯·卡爾代拉(卡內基科學(xué)研究所的資深科學(xué)家,美國國家研究委員會(huì )氣候變化科學(xué)小組成員):能源是個(gè)大問(wèn)題。聰明的投資將帶來(lái)大收益。
在我的主要研究領(lǐng)域氣候科學(xué)中,最大的問(wèn)題是能源。因為我們的大部分能源技術(shù)都已相當成熟,我的猜想是,在未來(lái)幾十年里,我們很有可能看到能源技術(shù)的漸進(jìn)性改進(jìn)而非突破。唯一可能發(fā)生例外的是,將陽(yáng)光直接轉換為化學(xué)儲能,例如,你可利用陽(yáng)光分解水,你還能得到氫氣。如果你能直接從太陽(yáng)光產(chǎn)生化學(xué)燃料,而且又經(jīng)濟實(shí)惠,這將開(kāi)啟替代石油的光明前景,而且這一過(guò)程不會(huì )將碳從地面傳送到大氣中。這或許將真正地改變游戲規則,不過(guò),主要的障礙還在于投資規?!,F在,美國花在薯片上的錢(qián)要比能源部花在能源研發(fā)上的錢(qián)還多,產(chǎn)業(yè)部門(mén)只愿在幾年內就能商業(yè)化的項目上投資。我希望我們能夠建立一種籌資機制,以為那些真正前瞻性的能源基礎研究服務(wù)。
更廣泛地說(shuō),我認為即將到來(lái)的最大變化將是生長(cháng)出新的組織和器官的能力,以及在人體中植入機械的能力。我們已能看到,人們可通過(guò)深腦刺激植入物來(lái)治療癲癇,植入心臟除顫器來(lái)治療心臟病。生物學(xué)組織取得的進(jìn)步,再加上人類(lèi)與機器的進(jìn)一步整合,在未來(lái)幾十年里有可能會(huì )發(fā)生真正的改變。它可以改變人們對待生活和老齡化的方式,作為個(gè)人,我希望在我需要這些東西的時(shí)候,它們已唾手可得。將整個(gè)社會(huì )作為整體以及它對人類(lèi)的意義來(lái)看,很難說(shuō)由此帶來(lái)的后果是好是壞。衰老、死亡并讓下一代接手,一直是人類(lèi)發(fā)展的基本過(guò)程。如果我們開(kāi)始加以改變,最終的后果難以預料。但我認為它一定會(huì )發(fā)生。植入物也將把我們帶到計算機革命的新階段。我們也許可將互聯(lián)網(wǎng)直接連接到我們的大腦,并不間斷地獲取信息。我不知道這是否會(huì )在未來(lái)30年里發(fā)生,但我認為這是我們前行的方向。
2.杰克·霍納(世界上最著(zhù)名的恐龍專(zhuān)家,美國落基山古生物博物館館長(cháng)):恐龍或許很快就能步出博物館,走入實(shí)驗室。
在將來(lái),我很樂(lè )意看到古生物學(xué)作為一個(gè)整體取得更多的定量分析成果。我們正在從事越來(lái)越多的分子古生物學(xué)研究,并將統計學(xué)應用其上。我們對于再造古動(dòng)物存活期間的模樣很感興趣,而這類(lèi)研究需要搜集龐大的數據。具體來(lái)說(shuō),我們正在努力搜集同一物種的諸多標本,這樣我們就可觀(guān)察其個(gè)體發(fā)育學(xué)(生物的成長(cháng)和發(fā)育)特征,并解釋其行為,而不只是構建說(shuō)明各物種間進(jìn)化關(guān)系的進(jìn)化分支圖。我們至今還有很多人在從事相關(guān)的搜集工作,他們或只是想找到一種新的恐龍并給其命名,但我希望,我們不久將真正利用古生物學(xué)匯聚出我們這個(gè)星球的生命歷程。
現在,如果你問(wèn)美國國家科學(xué)基金會(huì )將在今后30年里會(huì )向古生物學(xué)投入多少資金,他們大概會(huì )說(shuō)零,因為他們不太關(guān)注歷史科學(xué),歷史科學(xué)已被他們遺忘在角落里。但是,古生物學(xué)并不是純粹的歷史科學(xué),或者說(shuō)它的歷史至少不會(huì )更長(cháng),因為不久我們就有可能復活已滅絕的生命形式。如果我們希望看到一個(gè)像速龍(一種小型肉食性恐龍)一樣的動(dòng)物,我們就能利用基因工程創(chuàng )建一個(gè)。當然,它不會(huì )和過(guò)去的速龍一模一樣,但它很可能可做到惟妙惟肖。一旦我們了解了所有基因的功用以及如何將它們打開(kāi)和關(guān)閉,我們甚至還可能創(chuàng )建出看似霸王龍的生物。
人們現在對基因工程的興趣主要在于其如何幫助人類(lèi)?;蚬こ淌且豁棾绺叩氖聵I(yè),而這也正是我們的前進(jìn)方向。但是,一旦我們了解了哪些遺傳疾病是我們可以應對的,越過(guò)這一關(guān),當我們開(kāi)始思考未來(lái)時(shí),我們就有了創(chuàng )造新生命形式的機會(huì )。作為一名科學(xué)家,我不會(huì )試圖確認此類(lèi)事情的對與錯,我只想看看什么事情是可能發(fā)生的。如果我們能夠創(chuàng )建出新的物種,我也將會(huì )非常興奮。
3.奧利弗·薩克斯(臨床神經(jīng)學(xué)家,暢銷(xiāo)書(shū)《錯把妻子當帽子》的作者,現為美國哥倫比亞大學(xué)醫學(xué)中心神經(jīng)學(xué)和精神病學(xué)教授):我們正在學(xué)習利用大腦驚人的可塑性。
作為一名醫生,我特別關(guān)注那些遭受神經(jīng)損傷或疾病的人,或是那些正在努力改善其神經(jīng)功能的人。最近令我感到癡迷的一個(gè)問(wèn)題是,為什么一個(gè)人在失明后,沒(méi)有了心靈的窗戶(hù),他的大腦依然能創(chuàng )建視覺(jué)圖像,這種能力非但能保持,還可得以提高和利用。很多失去視力的人仍然是有視覺(jué)的。當他們用自己的指尖讀盲文時(shí),他們仍會(huì )有視覺(jué)體驗。這不只是一種比喻或說(shuō)法:他們視覺(jué)皮層的功能性影像表明,在他們讀盲文時(shí),視覺(jué)皮層就被激活。這是一種交叉模式轉移,以至于觸感轉化成了大腦中的視覺(jué)體驗。
用術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),這叫感覺(jué)替代,這個(gè)概念最初是由神經(jīng)學(xué)家保羅·巴赫-麗塔提出的。他想知道,通過(guò)使用一臺攝像機,并將之連接到皮膚上的一個(gè)區域,一個(gè)人是否就可基于皮膚感受到的觸覺(jué)脈沖形成一幅心理圖片。他用舌頭進(jìn)行了嘗試,因為舌頭是人體內最具感覺(jué)辨別力的器官。有了這樣一個(gè)設備,盲人就能形成一幅具有足夠細節的環(huán)境圖片,例如,可抓住一個(gè)正在向他滾過(guò)來(lái)的球。但是,這還不是極限。這些盲人還可擁有更高的辨別力,其所擁有的感知力甚至可媲美于一個(gè)正常人。最不同尋常的是,盡管是舌頭受到了刺激,但使用這些設備的人們擁有的卻是這個(gè)世界的視覺(jué)圖像。
感覺(jué)替代也可以采取其他形式,人們一定想知道,就未來(lái)技術(shù)而言,使用其他感覺(jué)是否能夠提升這種能力。人工耳蝸植入物現在已是相當精良,視網(wǎng)膜植入物也開(kāi)始進(jìn)入人們的生活。我認為,感覺(jué)皮層的直接刺激遲早會(huì )得到應用,但我特別喜歡非侵入性裝置的想法,比如在舌頭上的傳感器。這種事情在40年前幾乎是不可想象的,那時(shí)我們都不會(huì )想到大腦還會(huì )有可塑性。我們曾經(jīng)認為,大腦的每一個(gè)部分在遺傳上都是業(yè)已決定的,遺傳什么就是什么?,F在我們知道,大腦功能發(fā)生巨大變化是可能的。神經(jīng)系統的可塑性和可重新部署的奇跡,簡(jiǎn)直讓我興奮極了。
4.西爾維婭·艾莉(海洋學(xué)家,美國國家海洋與大氣管理局前任首席科學(xué)家,創(chuàng )建了“深海搜尋”基金會(huì )和“藍色使命”組織,現為美國國家地理學(xué)會(huì )常任探險家):花5千萬(wàn)美元,我們就能飽覽我們星球的其余三分之二美景。
50年前,“的里雅斯特號”潛水器首次將人類(lèi)送到了海洋最深處——馬里亞納海溝。在未來(lái)幾十年,我們還要到太陽(yáng)系的深處去瞧一瞧。我們目前已探索的還只是約5%的海洋。我們甚至都不知道,深水地平線(xiàn)鉆井平臺開(kāi)始漏油前,這里的海底到底是什么樣的,而且這里只有一英里(約1.6公里)深。對于我們來(lái)說(shuō),我們已擁有的月球、火星還有木星的照片要比我們自己的海底照片強得多,這樣的現實(shí)令人沮喪透頂。
自然世界,特別是海洋,維系著(zhù)我們的生存。我們大氣中超過(guò)一半的氧氣是由海洋中的微生物產(chǎn)生的,我們需要了解支撐著(zhù)我們的這個(gè)系統。像“海神號”這樣的水下監測和遙控工具正在改進(jìn)中,但光有這些還不夠。日本、俄羅斯、法國的深潛器已能攜帶人類(lèi)到達5000米及以下的海洋深處。但目前沒(méi)有載人深潛器可到達11000米的深度。不過(guò),這樣的技術(shù)已經(jīng)存在:我們已能以不到5000萬(wàn)美元的花費建造出一艘3人深潛器。連大導演詹姆斯·卡梅隆都在向單人深潛器的萬(wàn)米紀錄發(fā)出挑戰。
為此,我們還需要加緊努力。我們必須意識到,我們仍有機會(huì )阻止鯊魚(yú)、珊瑚礁和熱帶雨林的損失,以穩定我們的大氣層和海洋酸化。我曾在海底實(shí)驗室待過(guò)9次,因而有機會(huì )了解個(gè)別魚(yú)類(lèi)及其古怪的習性。我在一艘單人深潛器中見(jiàn)過(guò)駝背鯨、海龜、巨石斑魚(yú),還有一條正在孵卵的章魚(yú),這些生物此前從未見(jiàn)到過(guò)人類(lèi)。許多動(dòng)物都在艱難地度過(guò)這個(gè)正在發(fā)生危險轉變的時(shí)代。但是,我們還只是停留在了解會(huì )發(fā)生什么事,該怎么辦才好的階段??吹胶Q笊飻盗康募眲∠陆?,我開(kāi)始了解并時(shí)刻提醒自己,我們必須尋找新的方式將我們的地球從氣候變化中拯救出來(lái),我們需要重新檢視歷經(jīng)45億多年形成并運行良好的自然機制,并盡我們所能來(lái)恢復其功能。這是我們奔向未來(lái)的動(dòng)力引擎。
5.羅德尼·布魯克斯(美國麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)和人工智能實(shí)驗室前主管,iRobot公司創(chuàng )始人):機器人的入侵已經(jīng)開(kāi)始,這是好事。
在未來(lái),我相信在生活的各個(gè)角落會(huì )有更多的機器人。如果你在1985年告訴人們,25年后他們會(huì )在廚房里用上電腦,那對他們來(lái)說(shuō)根本沒(méi)有意義。他們會(huì )同時(shí)想到在電視屏幕上看到的“電腦”形象。但現在,你的微波爐、音響和冰箱里的電腦早已不是原先的模樣。同樣,機器人現在似乎也被定格為某種特定形象,但它們會(huì )隨時(shí)間而改變,人們的看法也會(huì )隨之改變。
汽車(chē)肯定也會(huì )更加機器人化。將有更多的機器人出現在我們的家、醫院、工廠(chǎng)以及軍隊里。我們現在還沒(méi)有武裝機器人士兵,一個(gè)機器人士兵可承受子彈的第二次射殺,而這是人所做不到的,機器人一點(diǎn)不在乎其生命是否處于危險之中。人們可以想象,機器人在檢測危險物品方面會(huì )有上佳表現,它們會(huì )知道哪里有危險,哪里安全。它們實(shí)際上已變得比我們更加道德。
我的iRobot公司設計出了“魯姆巴”機器人吸塵器,但目前存在的最大問(wèn)題是,它太便宜了,以至于還不能實(shí)現自主化。而軍用機器人則是因為太貴了,所以也不能實(shí)現自主化,把它搞壞了你可負擔不起。如果魯姆巴錯過(guò)了一個(gè)地方,沒(méi)什么大不了,它之后還能找到它。所以,今后將會(huì )有更多的自主機器人出現,但令人意外的是將最先出現在低端市場(chǎng),然后再逐步推向高端市場(chǎng)。
肉身和機器的集成,我認為是一個(gè)人們還沒(méi)有意識到、但確實(shí)正在向我們走來(lái)的領(lǐng)域。在未來(lái),當我們的身體零件失效時(shí),我們將會(huì )擁有大量的替代品。尤其對我們這一代人,也就是“嬰兒潮”時(shí)代出生的人來(lái)說(shuō),我們期待這一天的到來(lái)。我們關(guān)于藥物和運動(dòng)的爭論,與即將到來(lái)的諸如“人的定義究竟是什么?”的紛擾相比,簡(jiǎn)直是微不足道。我們現在有殘奧會(huì ),但我們在未來(lái)會(huì )有一個(gè)“增強版”殘奧會(huì ),那時(shí)你可能無(wú)法分辨到底是人還是機器在比賽。
我注意到,機器人技術(shù)正在擺脫危險、骯臟和枯燥的工作。有人說(shuō):“你不能這樣。人們有很多事做不了。”但我們發(fā)現,他們所說(shuō)的很多事情,其實(shí)要比頂著(zhù)烈日在田野里辛勤勞作容易得多。自己動(dòng)手吧,你的生活會(huì )更好。