新的科技革命带来的改变

2012-04-29 00:44何传启
大众科学 2012年3期
关键词:生物学革命纳米

何传启

“人体永生”将成现实?

在科学方面,第六次科技革命将产生以下影响。

整合和创生生物学:16世纪以来,生物学发展的基本轨迹是整体——器官(系统)——细胞——分子,这条研究之路已快走到尽头。目前,我们正在揭开人体全部遗传信息。如果把这些分子、细胞、组织、器官组装起来,能否“制造一个生命”?生物体与机器的多种组合,能否创造新的生命形式和新的物种?

思维和神经生物学:我们的知识都是思维的产物,但思维是怎样产生的?它的原理是什么?为什么有人记忆力好?为什么有人直觉思维强?为什么有人有艺术天赋?人脑是思维的载体,神经系统是思维的工厂,它们如何工作?对这些问题的认识,将改善人类的智慧,推进信息技术的革命性发展。

在技术方面,主要涉及再生、信息和纳米工程等。

生命和再生工程:对生命的操纵有违人类的现行伦理道德,但人类将逐渐具备操纵生命的能力——操纵遗传物质,改变生物特性,制造新物种;操纵神经系统,改变生物行为特征;操纵生物节律,实施人工休眠和人工唤醒,改变生物的生命周期;操纵生物细胞,实现体细胞无性繁殖即克隆;操纵组织器官,进行组织器官的体外培养,随时随意替换生物体的任何组织或器官;操纵生物生殖,进行体外受孕怀胎,实现体外生殖;操纵生物性状,建立“生物工厂”,生产人类需要的产品;操纵生命形式,实现生物和机器的组合。再生工程包括细胞、组织、器官、躯体、人体和物种的仿生、创生和再生等;人造组织和器官,如人造心脏、肺、胃、皮肤、骨头、血、血管和肢体等将实现产业化生产。

信息和仿生工程:人脑思维和动物信息处理的数字化模拟和仿真,实现信息和知识的无阻碍获取、现有信息传播渠道的整合等。开发以新原理为基础的计算技术,大幅度提高计算速度。模拟人脑的认知和思维原理,并行处理和整合各种类型的信号,逐步建立非线性推理功能即直觉,具有部分人类情感。开发新的网络技术,大幅度提高信息传输速度。“信息转换器”的发明,实现人脑与电脑之间的直接信息转换,人脑可以直接“知识充电”。“人格信息包”的发明,使人的“网络化生存”和网络虚拟人(网络人)成为可能,从而实现人的“网络化永生”。

纳米和仿生工程:纳米工程指在纳米尺度上进行设计、加工和制造等,包括纳米结构、纳米加工和制造、纳米材料、纳米器件和系统、纳米机械、纳米电子元件和设备等。纳米工程、信息工程和仿生工程的结合,为人类开创一个新的工作平台。

生命科学、信息科学、纳米科学、仿生工程和机器人学的结合,信息转换器、人格信息包、两性智能人、人体再生和互联网的结合,将使人类获得三种新的“生存形式”,即网络人、仿生人和再生人,实现某种意义的“人体永生”。

一石激起千层浪?

新的科技革命将产生巨大的带动力。

生命科学的相关学科:如对发育生物学、细胞生物学、分子生物学、信息生物学、空间生物学、认知科学、心理学、生物医学、再生医学、农业科学和生态农业、生态学、仿生学和仿真学、生命和宇宙起源等。

材料科学和仿生材料:各种材料,如功能材料、智能材料、传感材料、超导材料、纳米材料、仿生材料、生物材料等,将丰富材料家族。

地球和环境科学:地球还能存在多久?地球上的资源还能开发多久?全球变化将走向哪里?自然灾害能否预防?沙漠化和荒漠化可以控制吗?物质资源是有限的,环境变化是无限的,自然灾害是无情的。人类要在地球上长久生活下去,就必须认识地球,爱护地球,适应地球。

绿色超级制造:绿色超级制造是指利用超级电脑系统进行环境友好的智能制造。它可实现从市场调查、新产品开发、设计、进料、生产、包装、发货等全过程的自动化,彻底改变制造业的技术模式;并将与微加工和微制造技术结合,形成微器件、微设备、微工艺、微设计、微生产等自动化,从而把人类从繁重的体力和脑力劳动中解放出来,创新和享受将成为人类的主要活动。

绿色超级运输和新能源:人类必将突破现有物理概念,发现新的物理概念,运用新的物理原理,开发新的绿色运输工具,使人类能够“日行十万里”。新物理学革命将带来新能源和新运输工具,拉开第七次科技革命的序幕。

此外,空间科技、能源科技、海洋科技、国防科技、人工智能、机器人学、社会科学、行为科学、科技伦理学、复杂性科学和现代化科学等,都会受到比较大的影响。

人类会进入“再生时代”?

第六次科技革命,将彻底改变人类的生活观念和生活模式,从学习、工作、家庭、性关系到寿命。例如,信息转换器的发明和普及,将使人类从没完没了的学习压力中解放出来,学习成为“知识充电”,学校成为“心理培训所”,人类的知识和信息鸿沟将消失或减小。

人类的生产方式和经济结构也将发生变化,科技结构的本身变化是必然的。这样,人类文明将进入“再生时代”。

第六次科技革命将推动世界现代化的第五次浪潮。从科学角度看,它是一次新生物学革命;从技术角度看,它是一次“创生和再生革命”;从产业角度看,它是一次“仿生和再生革命”;从文明角度看,它是一次“再生和永生革命”。抓住科技机遇的国家,将获得巨大经济和社会利益。

由于信息转换器的普及、知识和信息鸿沟的缩小,国际间的贫富差距有可能逐步缩小,人类社会将趋向于国际公平。(作者系中国科学院中国现代化研究中心主任)

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