科学领域的5个未来主义预测

科学领域的5个未来主义预测

如果说关于未来有一件事是我们可以预测的，那就是当今未来学家所设想的令人惊叹的科技进步中，至少有一部分不会真正成为现实，或者至少不会在预期的时间框架内实现。毕竟，在1932年，能接触到本国顶尖研究人员的20世纪英国著名政治领袖温斯顿·丘吉尔（Winston Churchill）曾预测，在50年内，发动机将能从一个钢笔大小的燃料箱持续数小时产生600马力的动力，冰岛将被迁至热带地区，机器人将拥有类人意识，人们将享用实验室培育的合成鸡肉。公平地说，Churchill也有一些预测是正确的；他预测了手机以及类似Skype的技术，通过这种技术任何人都可以“连接到任何配备类似设备的房间，听到并参与对话，就像把头伸进窗户一样”[来源：Churchill]。

如今的预言家们可能从Churchill的失误中吸取了教训，因为他们在证实和限定对未来奇迹的预测时更加谨慎了。例如，理论物理学家Michio Kaku，2011年《未来的物理学：到2100年科学将如何塑造人类命运和日常生活》（Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100）一书的作者，他的预测基于已经取得的科学发现——如量子物理学和DNA的性质——以及实验室中已经存在的发明原型[来源：Kaku]。当来自80个国家的科学和经济预测者组成的世界未来学会（World Future Society）编写一份关于2100年生活展望的近期报告时，该学会谨慎地将其工作描述为一种对未来的“初步展望”，实际情况可能会因诸多变量而大不相同，这些变量包括人类是明智地还是愚蠢地以破坏性方式利用技术进步[来源：The Futurist]。

即便如此，未来学家们仍然设法构想出了未来令人难以置信的科技进步愿景——从超越人类智能的计算机到利用分子级组装来复制或直接创造任何你想要的物体的工厂。以下是五个值得思考的愿景。

5：计算机将比我们更聪明并成为我们的一部分

发明家Ray Kurzweil已经通过研究如何让计算机阅读印刷文字、识别人类语音以及合成与音乐家演奏真小提琴和大提琴所创作的音乐难以区分的音乐，改变了我们的世界。但与他所设想的未来相比，这算不了什么。在他设想的未来中，机器将能够像人类一样思考和感受……而且会更好。

在2005年的一篇文章《奇点临近》（The Singularity is Near）中，Kurzweil预测到2045年，“非生物智能将达到人类智能的广度和精妙程度”。从那时起，也就是未来学家所说的“奇点”（The Singularity），机器将超越人类大脑。机器不断提升的计算能力和速度不仅最终将使它们能够轻松处理信息，而这是人类只能梦想的，而且在理解人类大脑如何运作方面的科学进步也将使我们能够创建可模拟人类意识的数学模型。

但是不用担心智能计算机像科幻电影中的反派HAL 9000和天网（Skynet）那样密谋杀害我们弱小的人类。Kurzweil预测，更有可能的情况是，微小的智能“纳米机器人”（nanobots）将巧妙地融入我们的身体，增强我们自身的能力。因此，未来的人类将不再仅仅依赖于头骨内那团皱巴巴的肉。相反，我们都将成为半生物生物和半机器的存在[来源：Kurzweil]。

4：我们将能够打印可移植的人体器官副本

如果肝脏可以用打印机制造出来会怎样呢？

科学领域最令人兴奋的未来进展之一是3D生物打印——即使用改良的3D打印机，这种打印机通过堆叠连续的材料层来制造物体，或者用细胞构建活组织。研究人员已经打印出皮肤和椎间盘，并成功将它们移植到动物体内，但要使用患者自身细胞作为原材料制造像肝脏、肾脏或心脏这样的复杂器官用于移植，他们仍需要数年甚至数十年的时间。

然而，维克森林再生医学研究所（Wake Forest Institute for Regenerative Medicine）所长Tony Atala在2011年告诉《华盛顿邮报》（Washington Post），他设想有朝一日移植将遵循他所谓的“戴尔电脑模式”，即移植外科医生将能够订购具有特定规格的完整器官，就像他为桌上的个人电脑挑选硬盘或声卡一样。研究人员表示，最大的挑战不在于制造器官本身，而在于复制为身体部位提供营养和氧气的复杂内部血管网络。一些人认为，政府集中开展研究工作——相当于生物领域的曼哈顿计划——可能使在短短10年内打印出可移植的人类肾脏成为可能。

但一旦实现这一目标，接下来的事情可能会更加惊人。正如生物打印软件先驱Vladimir Mironov告诉《邮报》的那样：“如果能够生物打印出功能性人体器官构造，那么生物打印整个人体——或者无论这种生物将被称为什么——只是逻辑上的延伸”[来源：Berkowitz]。

3：产品将逐个分子地组装

物体甚至建筑物将逐个分子地建造。

如果你认为3D生物打印是一个怪异的想法，那么你可能会对另一个更具创新性的概念完全目瞪口呆：逐个分子地复制物体或直接创造一个新物体的概念。所谓的分子制造可能会彻底改变我们的整个文明，它使我们能够根据精确的规格快速、廉价地制造机器甚至建筑物，而且几乎没有缺陷。

分子制造背后的物理原理极其复杂，但简单来说，它基本上涉及创建一群微小的机器人（称为装配工）作为劳动力，这些机器人将引导化学反应，每次组合几个原子来制造分子，而这些分子又将成为物体的构建模块[来源：Drexler]。分子制造研究所（Institute for Molecular Manufacturing）主席Neil Jacobstein说，我们实际上将能够“控制物质的结构”，该研究所致力于推动这项技术的研究[来源：IMM]。

如果分子制造成为现实，它可能会从根本上改变全球经济力量的平衡，消除劳动力成本低的发展中国家在商品制造方面的优势，将优势转移到技术创新者手中[来源：Wadhwa]。

2：我们将乘坐电梯进入太空

我们已经习惯认为太空旅行需要大型、强大的火箭和能够重返大气层并着陆的复杂航天器，这种方法每次发射都要花费大量资金，并且需要极高的技术精度才能实现。如果我们能像去摩天大楼顶层的餐厅吃午饭一样，只需登上电梯，缓慢而稳定地进入轨道空间，不是更容易吗？

这样一种神奇的装置也将使我们能够同样轻松地返回地球，而不必经历地球大气层快速再入的严酷和风险。听起来有点古怪，不是吗？然而，事实上，自1895年受埃菲尔铁塔启发的俄罗斯物理学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）首次提出太空电梯的概念以来，科学家们就一直在设想它。几十年来，从俄罗斯宇航员尤里·阿图申诺夫（Yuri Artsutanov）到科幻小说作家亚瑟·C·克拉克（Arthur C. Clarke）等许多有远见的人都支持这一想法。

长期以来，这个概念似乎毫无希望地不切实际，因为根据牛顿运动定律，如此长的电缆所承受的张力将大于钢的抗拉强度，导致电缆断裂。但是随着比钢坚韧180倍的超强碳纳米管的出现，有远见的人们再次开始谈论建造这种电梯的想法，为此将把一根电缆穿过地球同步卫星的核心，并连接到距离地球约62,000英里的配重上。至少目前的一个限制是，科学家只能制造出几厘米长的纯碳纳米管，而他们可能需要长得多的碳纳米管才能使电梯运转。即便如此，未来学家Michio Kaku预计这种电梯可能会在2070年到2100年之间建成[来源：Kaku]。

1：我们将生活在漂浮城市

漂浮城市平面图

根据总部位于巴黎的经济合作与发展组织（Organization for Economic Cooperation and Development）2007年的一份报告，到2070年，由于气候变化导致的海平面上升可能会对全球沿海城市产生毁灭性影响。多达1.5亿人将面临逃离被洪水淹没家园的风险，多达35万亿美元的财产将面临被淹没的风险[来源：OECD]。我们仍然可以通过大幅减少温室气体排放来避免这种灾难性的情况，但时间不多了。这意味着低洼社区可能别无选择，只能建造越来越高的海堤，或者重新安置居民。

但是比利时建筑和设计梦想家Vincent Callebaut提出了另一种选择。如果我们不逃离海平面上升，而是直接在海上建造新的城市会怎样呢？2008年，Callebaut在网上公布了他对“百合花瓣”（Lilypad）的设计，这是一个可容纳5万居民的漂浮城市，其形状仿照亚马逊流域的巨型睡莲。作为气候变化难民的避难所，“百合花瓣”将是一个完全自给自足的社区，有用于种植食物的水上花园、海水淡化厂来生产饮用水，以及通过太阳能、风能和波浪能发电。更好的是，“百合花瓣”将配备二氧化钛表皮，能够吸收大气中的二氧化碳，对全球变暖产生至少一点小小的缓解作用[来源：Chapa]。

参考来源：

• Berkowitz, Bonnie. “3 – D Printers May Someday Allow Labs to Create Replacement Human Organs.” Washington Post. May 9, 2011. (Aug. 13, 2012) http://www.washingtonpost.com/national/science/3 – d – printers – may – someday – allow – labs – to – create – replacment – human – organs/2011/04/21/AFJM0WbG_story.html
• Blasband, Marc. “When the Machines Take Over.” The Futurist. September – October 2012. (Aug. 13, 2012.) http://www.wfs.org/futurist/september – october – 2012 – vol – 46 – no – 5/22nd – century – first – light/forecasts/when – machines
• Chapa, Jorge. “LILYPAD: Floating City for Climate Change Refugees.” Inhabitat. July 20, 2008. (Aug. 13, 2012) http://inhabitat.com/lilypad – floating – cities – in – the – age – of – global – warming/
• Churchill, Winston. “Fifty Years Hence.” Popular Mechanics. March 1932. (Aug. 13, 2012) http://bit.ly/P8epFP
• Drexler, K. Eric. “The Future of Nanotechnology: Molecular Manufacturing.” KurzweilAI.net. April 14, 2003. (Aug. 13, 2012) http://www.kurzweilai.net/the – future – of – nanotechnology – molecular – manufacturing
• The Futurist. “The 22nd Century at First Light: Envisioning Life in the Year 2100.” September – October 2012. (Aug. 13, 2012) http://www.wfs.org/futurist/september – october – 2012 – vol – 46 – no – 5/22nd – century – first – light
• Institute for Molecular Manufacturing. “Molecular Manufacturing.” (Aug. 13, 2012) http://www.imm.org/
• Kaku, Michio. “Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100.” Anchor Books. 2011. (Aug. 13, 2012) http://bit.ly/Ra9Rlj
• Kiger, Patrick J. “Bioprinting a Human Being?” Discovery.com. May 16, 2011. (Aug. 13, 2012) http://blogs.discovery.com/good_idea/2011/05/is – this – a – good – idea – bioprinting – a – human – being.html
• Kurzweil, Ray. “Singularity Q&A.” Dec. 9, 2011. (Aug. 13, 2012) http://www.kurzweilai.net/singularity – q – a
• Mironov, Vladimir, etal. “Organ Printing: Computer – aided Jet – based 3D Tissue Engineering.” Trends in Biotechnology. 2003. (Aug. 13, 2012) http://organprint.missouri.edu/www/fibr – pub/mironov03 – 157.pdf
• Organization for Economic Cooperation and Development. “Ranking of the World’s Cities Most Exposed to Coastal Flooding Today and in the Future.” OECD.org. 2007. (Aug. 13, 2012) http://www.oecd.org/environment/climatechange/39721444.pdf
• Wadhwa, Vivek. “Manufacturing is Returning to America.” Pittsburgh Post – Gazette. Aug.12, 2012. (Aug. 12, 2012) http://www.post – gazette.com/stories/opinion/perspectives/manufacturing – is – returning – to – america – 648616/
• Wolf, Gary. “Futurist Ray Kurzweil Pulls Out All the Stops (and Pills) to Live to Witness the Singularity.” Wired. March 24, 2008. (Aug. 13, 2012) http://www.wired.com/medtech/drugs/magazine/16 – 04/ff_kurzweil/?currentPage=all