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艾蒂安·克莱因（Etienne Klein）在他的书《纳米技术小爆炸》中指出（非常推荐读者读一读这本书），对纳米科学下一个完美的定义是不可能的，因为现在纳米科学或者纳米技术所涉及的领域多种多样。他建议使用三个标准来定义纳米科学：（1）空间尺度即纳米尺度；（2）材料在纳米尺度下表现出相当惊人的独特属性；（3）使用特定的仪器来观察和操纵，甚至制造纳米尺度的机器。
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为了解释清楚数量级的概念，我们必须记住，一纳米代表一米的十亿分之一，这个比例和一个榛子的直径比上地球的直径类似！尽管呈现一纳米长度的物体有些困难——为了描述得更具体一点，一个一纳米长的物品仅仅是头发厚度的五万分之一——然而，在这个数量级下，材料的性能显著区别于牛顿物理学对“宏观世界”中日常物体的描述（“宏观世界”的对象则是我们每天见到的物体）。主要因为第一眼看上去它是自相矛盾的，也就是说，和人们普遍认为的相反，一个物体越小，它的表面积其实越大。而这会大大增加它与其周围的物体发生联系的可能性。
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理解了这一点，才能把握纳米尺度下的实物表现出的特性差异，因此艾蒂安·克莱因举了一个例子：一盒普通的糖，即一个方盒里装着若干白色的方糖。用这个例子，我们立刻就能明白为什么大物体（糖盒）的表面积比小物体（方糖）的总面积小得多。换言之，如果将实物分割成越多份，那么它的表面积就越大，它与周围其他物体的联系就有可能发生更多变化。例如，如果是药物，这可以根本改变药物的效用，因此在宏观尺度下药效极好的药物，在纳米级别上可以成为毒性极强的毒药！因此，纳米科学的研究引发了人们的担忧和不断的争议。艾蒂安·克莱因对此指出：
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纳米微粒是否有毒性确实无法断定：在纳米尺度下，物质具有不同于我们所了解的宏观尺度下所表现的特性，因为其表面积随着用量的增大而成比例增大。纳米级物质的特性也根据纳米微粒的不同形状而变化，与宏观尺度下的情况不同的是，需要从毒理学角度对其进行特殊分析、计数和检测。例如，由于纳米微粒尺寸小，它们能够穿透某些组织或某些细胞的膜，对人体健康造成目前仍然无法评估的风险。 [75]
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所以，你可能会问，为什么人们如此热衷于研究纳米科学，趋之若鹜，以至于有些研究人员到头来悲叹说，如今想获得科研资金的话只需在项目介绍时加上“纳米”二字即可。为了理解这种情况，我们一定要回到纳米科学定义的第三个标准，即特定的仪器：隧道显微镜是由两位物理学家——格尔德·宾宁（Gerd Binnig）和海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）——耗费30多年心血设计的设备。这两位发明者因此荣获1986年的诺贝尔物理学奖。
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下面是艾蒂安·克莱因所说的话：
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这个仪器将开启发生在我们眼前的一流技术革命……它不仅可以形成单个原子的图像，还可以让我们任意操纵单个原子并对原子进行移动，这在历史上是第一次。通常，当我们轻触一个物体，例如一支笔，我们手指上数十亿的原子和物体上数十亿的原子接触，一片混乱，物质表面的原子以肉眼不可见的方式相互碰撞、混杂在一起。多亏了隧道显微镜的发明……我们可以轻轻地一颗一颗地将原子排列，构建新的物质结构。
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这就是为什么在工业领域里，这些新技术的应用前景几乎是无限的。比如可以通过创造各种更轻便、更坚固、更优质的材料来提高太阳能电池板的效率，以此实现电池容量的提高。再比如，一些纳米面料可以存储人体的能量并将之转化成电能，从而让每个人不断地为自己的手机充电，甚至为心脏起搏器提供电能。只需要举一个例子——不过这个例子可能对超人类主义思想的诞生产生最大的影响，在我们想象得到的理想化的水平下，可以根据明确的结构来塑造物质，更好地利用纳米物体的特性，并造出洛朗·亚历山大提出的那种“纳米机器”或“纳米机器人”产品。在未来，这种纳米机器人不仅可能发现我们身体失常的部分，甚至可能在必要的情况下立刻发现问题。让我们再次听听艾蒂安·克莱因怎么说，他是一位不关注科幻只关注现实的科学家、崇尚批判精神的物理学家，在他那里我们不会被任何科技狂的妄想所“引诱”，尽管如此，他承认纳米科学在医学领域可以带来若干不久之前还不可想象的潜在可能性。
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当我们将健康、医药和纳米技术联系起来时，我们马上就会想到“纳米医学”，这是非常具有发展前景的高科技新领域：它的诞生带来了对疾病有靶向性、调节性的治疗以及各种迷你假体，今后完全可以在大脑或人体里植入人造纳米级机器，用以治病……我们可以考虑研制定向治疗病变细胞的纳米级药物，通过使用纳米级载体来输送药物分子或一些维生素补充剂，送达靶细胞或器官。这方面，有很多人在研究如何将其导入食物而保持食物的味道和口感不变……我们甚至可以考虑研制由单个原子构成的“终极”纳米机器……这样的科技革命显然挑战了我们对自己的本质的认识：技术与自然，一个是死的，一个是活的，我们希望以什么样的比例将这两者混合在一起？
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至此，我们可以理解为什么NBIC里的“N”在超人类主义学说的阐述中排在第一位。同时，我们还明白科学与意识形态之间的差异在日益加深，作为意识形态话语依据的科学现实有可能被人操纵，以达到独断专行的目的，甚至纯粹为了商业利益。
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生物外科的新突破：DNA“剪切-粘贴”技术
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纳米、生物、信息、认知四大领域是世界公认的21世纪最前沿的技术，而如今正是生物技术发展的蓬勃期。我们现在来谈一下“NBIC”中的“B”，即生物技术领域。
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在2000年，人类成功测出第一个人类基因组序列，我要提醒一下，当时这项工程花费了近30亿美元，而如今只要3000美元左右就可以做一次检测。也许到21世纪末，DNA检测的花费连100美元都不到，并且通过这样的检测我们可以及时发现基因的任何异常状况，而DNA检测也会变得就像我们如今的验血一样普遍与简单。但是生物技术的关键性突破并不是DNA检测的成本问题。最近研究人员研究出了一种名为Crispr-Cas9 [76]的基因敲除法。看名称似乎方式很粗野，“剪切-粘贴”我们的DNA，甚至进行混合，就像通过文字处理器纠正拼写错误或者移动句子一样容易。有了这个技术突破，通过生物外科技术，几乎所有的不可能都能成为可能。比如说，可以任意将一个基因的表达关掉或打开，可以修改、删除、混合基因。显然这种技术给基因工程提供了无限的可能，即使这些愿景还未在人类基因工程的领域中转化为现实。这里我给大家看看阿兰·菲舍尔（Alain Fisher）先生——法兰西学院教授、遗传性疾病研究所所长——在2015年12月10日接受法国杂志《新观察家》采访时的有趣对话：
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阿兰·菲舍尔：Crispr-Cas9是生命科学领域的重大技术飞跃，也许未来对基因治疗领域来说也是一大突破。我们已经知道如何修改和剪切DNA，但还不够精准和容易。
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问：如果我们改变生殖细胞会发生什么？
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阿兰·菲舍尔：这个问题问到点子上了。之前确实有人提到过，为什么不修改具有疾病风险的人类胚胎？因为这没有意义。通过体外受精，胚胎植入前运用遗传学诊断技术识别患病胚胎，这样一来一对有风险的夫妇就可以生出一个健康的孩子……因此，修正携带疾病基因的胚胎并没有意义！
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当然，在当前形势下，菲舍尔教授是绝对正确的，但也必须记住的是：第一，关于允许胚胎植入前遗传诊断（PGD）的争议是漫长而艰难的，可以预见到这个技术的合法普及会遇到许多阻力，包括宗教层面，但又不仅仅来自宗教。左派里的很多人认为它是纳粹黑暗时代的“优生学”的死灰复燃。我对此有所了解，因为从20世纪80年代后期开始，我参与过不少关于PGD的讨论，特别是与勒内·弗莱德曼（René Frydman）一起在《世界报》上发表了多篇关于胚胎筛选的文章，指出在胚胎携带疾病的情况下，比如说患有先天性黏液稠厚症，应当对胚胎筛选予以批准。此外，抛开有用或无用的讨论，虽然我们可以更容易地进行PGD操作来取代生殖基因操纵，但是从科研层面来看，生殖基因操纵属于一个完全不同的方向，其危险性远远超出PGD，甚至令人恐惧，因为它的结果会传递给后代。不过正是因为这一点，如果要完全根除某种带病的基因，这种方式会更彻底、更有前景。此外，阿兰·菲舍尔尽管反对这种假设，但或许是为了最终排除使用这项技术的可能性，他不禁提出以下问题：
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我们自身基因的变异是带来心血管疾病、癌症等风险的因素……例如，CCR5基因是让艾滋病毒进入人体的受体。在极少数人的身体中，这种基因会发生突变，使之抵抗艾滋病毒的感染。难道我们不能让每个人的CCR5基因都失活，使大家都具备抗感染的能力？那会是个庞大的工程，因为必须修改所有胚胎的基因组。我们能确定这种修改不会对身体造成伤害吗？CCR5基因还有助于免疫系统抵御某些病毒感染。我们有权修改后代的基因组吗？
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这些确实是问题，至少是超人类主义关心的问题，拥护者们显然会做出肯定的回答，只要采取预防措施，在动物身上做实验，就可以避免负面结果，等等。但是，这可能吗？我们可以控制一切吗？阿兰·菲舍尔以不点名的方式批评了超人类主义者，这完全可以理解，也代表了很多人对超人类主义所持有的合理的保留态度：
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在一些人的憧憬里，这种技术也可用于增强人类的机能：能够跑得更快，感觉更敏锐……但我们真的想获得这些吗？医疗界则有不同的目标：在天生条件容许的范围内使人类达到寿命最长、状态最佳。如果我们用这些新技术来拯救一个两岁孩子的生命、治愈一个身患癌症的成年人，再好不过。但延长所有人的生命，使之超过一百年，在我看来是不合理的。难道我们愿意生活在一个全是老人的世界里？
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菲舍尔的论据既有力又无力。说它有力，是因为操纵生殖基因的危险无法估量，它所带来的负面影响还是个问号，奇爱博士 [77]们的鲁莽令人担心；说它无力，是因为不能断言我们永远无法控制这些不良后果，不管是从科学角度还是从道德角度来看，生物技术的发展（先验地说）无止境；说它无力，还因为一旦部分国家选择走上这条路，其他国家便不会熟视无睹，而是会采取同样的策略发展生物技术；说它无力，因为人们总是有延长寿命的愿望，而这样的愿景无疑也包括了提高生命的质量，人类长寿的欲望不是伴随长久的衰老期，而是拥有永恒的青春年华。显然我们还做不到永葆青春，从现有的知识水平来看，我们还有难以逾越的障碍，但没有人能断言这个梦想永远不会成真，也无法断言大自然设定的寿命限制必然与伦理层面上对寿命的期望一致。请允许我再次强调，因为它实在至关重要。自然是事实，但不是规范，是有形的天赋，不是伦理价值。如果我们能够健康地活过一百年，如果我们有一天能够解决这种情况肯定会带来的人口、经济和政治问题，我不明白为什么我们只是因为“这不自然”就要先验地剥夺选择的权利。此外，纵观医学史，一次次的医学突破难道不是从根本上以一种漠视道德的姿态与自然选择的“瑕疵”做斗争？如果必须严格遵循自然，我们是不是将基因传给子女之后就应该离开这个世界？我们现在的平均寿命是80岁，难道不是因为我们，突破了极限，与达尔文的严酷自然选择做了顽强斗争？那么，谁能够下定论说人的生命进程该在什么时候停止？什么年龄的人就可以去死？对于这个问题，每一个人都有自己的回答，但看看我的周围，随着我年事渐高，身边开始出现越来越多的老人，其中一些人是我的挚爱。我意识到很多年长的人依然渴望继续活着，一点也不想离开这个丰富多彩的世界，在我看来这样的想法毋庸置疑是合情合理的，对他们的遗产继承人来说也是如此，不过有些继承人可能希望他们的等待也有结束的一天。
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什么是大数据？
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现在让我们来看看缩写“I”，即信息技术。首先，什么是大数据？从字面上看，它是巨量的原始数据或者已经结构化的数据，包括公开的或非公开的，在全世界范围内所有网络中流转的电子邮件、短信、我们在互联网上的浏览记录，包括通过谷歌或在社交网络（脸书、推特、领英……）上留下的互动信息（音乐、照片、短信等），还有越来越多的互联的物体都在源源不断地发送大量信息到互联网上。在过去的几年中，这些电子数据的数量暴增。今天已经不能以“PB”（10的15次方字节）甚至是“EB”（10的18次方字节）为单位来计算，而要以“ZB”（10的21次方字节）为单位来计算。为了让大家对互联网上不断增加的巨大数据量有更好的理解，我打个比方，1PB相当于大约20亿张中等分辨率的照片！
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我们可以想象，所有这些数据的存储是巨大的问题（至少对想要存储数据的人来说是个问题），由此诞生了所谓“云计算”的概念，在“云”中存储，即在我们终端的外部“数据中心”存储，它能够提供高效率、低成本的解决方案。并对数据进行进一步分析：从数据中可以提炼出怎样的信息？可以赋予它们什么意义？关于消费者的期望、不同人群的喜好以及他们的健康、出行、旅游、消费方式、政治倾向，他们会参加哪些协会、属于哪种意识形态甚至牵涉何种恐怖主义活动，我们可以了解到什么？从大数据中提炼出的信息种类多得无穷无尽，如果知道如何使用它们，大数据就可以用来解决各种问题，比如治疗流行病、自然灾害防范、保险金管理和打击犯罪，还有人类基因排序、航空管制、公路交通管理、自动驾驶汽车、对抗癌症、对病患或不能独立生活的老人进行家庭监护，分众投放广告，乃至选择和追踪竞选活动中某一候选人的团队组织活动的有效性！大数据确实有很多用途，可以给我们的生活带来很多帮助，但是另一方面，它可能会被用于一些不正当的用途，如网络恐怖主义。这是个数据分析的问题，“数据挖掘”（我提示一下，所有专家目前使用的术语都来源于英语和美语，这绝非偶然）的问题，从数据中提取意义的能力的问题，而这些能力取决于算法的选择，算法能够让一开始不成形的一大堆数据中的有用信息显现出来（即使其中的一些数据已经结构化，也或多或少具有一些意义），因此“数据科学家”的工作在一些领域变得十分重要。
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概括地说，人们已经习惯通过一系列的“v”字母来表明大数据的特征：体量、速度、多样性、价值（根据英文的拼写方式）。体量，我们之前已经解释过；速度，因为每一秒钟有百万的数据堆积着，现在必须进行实时分析；多样性，涉及照片、图像、多媒体内容、电影、音乐、地理信息、医疗等，不仅包含文字信息，还包括对数据进行加密；最后说到价值，对它们的分析在一定情况下有非常大的价值，不仅仅是商业价值（考虑到广告和受众用户），还有“精神”和政治方面的价值，特别是涉及打击犯罪，处理意外事故，治疗疾病，帮助照顾孤立群体或对不幸受害群体实施救援的情况。
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