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计算机和自动实验仪器极大地增强了我们对生命和活有机体的认识。到21世纪中叶，20世纪末年的许多医学手段——例如用手术、化疗和辐射来治疗癌症——将被看作跟几百年前的放血术一样无效。我们也许能从简单的没有生命的生物化学物质开始，在一只试管里造出生命，它在技术上能应对所有的疾病。我们几乎一定能制造人工免疫系统来对付生命的病毒和电脑的病毒。我们常常低估了与生俱来的免疫系统的威力；它是那么有效地抵御着各种莫名的入侵者，才使我们大多数人能在很长的时间躲过疾病。更令人惊奇的是，我们发现，从体细胞世代来说，这段没有疾病的时间，相当于从中世纪到现在的人类世代。人工免疫系统的诊断能力还可以帮我们克服某些困难，将基因组序列与基础的信号分子的复杂网络——为生物细胞赋予了遗传性和适应性的所谓生物网络——联系起来。
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有一个技术领域，陆地运输领域，其变革晚来了很久。20世纪的汽车为发达国家的人带来了巨大的“活力”，使他们不再像奴隶那样被限定在一个地方。但是我们仍然得面对拥塞的“罗马路”。尽管公司的庞大基础设施体系能承受这样的现实，压缩能量的传输还是即将发生巨大的改变。计算机导航和全球定位可能使一个个的运输更加灵活，不必受路径的限制。未来50年里，有50%的机会出现某种安静的海陆空三线运输。尽管这种新型运输需要获得道路的使用权，但能节省大量基础设施的费用，如公路和桥梁的维护费用。
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最后，我想我们将从漫长曲折的太空探索道路走出来。40年前，我们就能用X系列和黑鸟飞到太空的边缘。87但我们抛弃了那一切——毁了关键的生产设备，甚至毁了蓝图——为的是在助推火箭上加载荚仓，这是一条设计优良的路线，然而走到了尽头。不过，因为以下一些原因，我们将走过这条曲折的道路：
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1）我们又开始研究推进系统了，如超音速燃烧冲压引擎（SCRAM），它能让我们飞入太空。
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2）能自由操纵行星际空间的国家，像15、16世纪那些能跨越公海的国家一样，占据着明显的科学、军事和经济的优势。
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3）20世纪后期的天文学，连同声名显赫的哈勃太空望远镜，向我们展示了“外面”有什么奇迹在等着我们。
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社会的变化
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50年尺度上的第一重要的事情，是把地球人口进一步降到与可再生资源相当的水平。我们某些最严峻的大尺度问题——如食物短缺、森林破坏、全球变暖、能源危机——都可以归结到人口相对于资源的过剩。摩肩接踵的人带来的自然和精神的压力，不是技术措施所能缓和的。所有国家都把这个问题放到头等重要的位置——如中国——所以，我想在未来50年，人口数量会得到很好的控制，而不会出现像黑死病或世界大战那样的灾难。
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实际上，我们正更加敏感地对待其他诸如此类的长期性问题，更认真地对待不同的可能和选择。过去，选择的技巧在棋类和战争等游戏中显得特别重要，但内容总是有限的。视频游戏拓展了内容——像“模拟城市”（SimCity）和“文明”等游戏，极大增强了我们对错综复杂的社会政治相互作用的感受力——界面也更加真实，普通玩家能轻松地选择不同的选项。当这股潮流更紧密地与从气候变化到人工智能的各类事物的精妙模拟联系起来时，会有更多的人（多若干个数量级）有原则地按部就班地探究未来的选择。我前面提到的小型化通用设备——我们称它为“计划者”——将加速这个过程，让未来计划融入每一天的状态。有了视频游戏，就不需要程序专家的意见了，而只需要经验的直觉和探索。“计划者”将使后视频游戏时代的人利用适合用户的现实和可控的三维界面来检验寻常行为的结果。也许，我们会拿飞行模拟游戏来“检验”社会和政治决策的“极限系统”。
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当然，“计划者”也牵涉到一些社会问题。有一个问题是早就存在的：对走进专业和学科的人来说，计划者是自然的助手；还有些人则不愿或不能走进来。这两类人之间的知识和收入的差距正越拉越大。在发达国家，几乎每个人都将用计划者那样的21世纪中叶的电话机来探究未来的选择；而在其他地方，知识和收入的鸿沟将更加深广。如今，在南部非洲，读书在9年级以上的人还不足15%；他们多数人都不常用电话，能用计划者的人肯定会更少。
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还有一个更大的问题，将令我们所有的人都感到苦恼：如何保护个人的隐私？如何摆脱频繁的监视而自由自在地活动？计划者的视频摄像头（videocam）和快捷通讯能力让每个人都成为新闻人物。这有好的一面：过去因为隐蔽和缺乏证据而猖獗的犯罪，如强奸、抢劫、盗窃等，在现场情景能立刻传播出去的未来，将越来越少。另一方面，也更重要的一面，计划者有可能侵犯别人的隐私。相比之下，喜欢报道任何迎合“大众趣味”的事件（如灾难、人的怪癖之类的东西）的媒体大概要黯然失色了。不受侵犯的隐私和自由，是文明民主的核心（“一个人的家就是他的城堡”88）。一旦失去这些权利，专制很快就会出现。到21世纪中叶，在技术上有可能跟踪任何一个人的具体活动。我们将处于外在力量的把握中，仿佛中世纪的奴隶，到临近的村庄去还需要主人的同意。因为言论自由有了限制（我们不能在拥挤的剧院大喊“着火了！”），这里的问题是，通过建立一个法律和习俗组成的系统来严格限制政府和个人对别人隐私的侵犯。这个努力——在《1984》的阴影下，89100年后能否成功还是个问题。
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增强了对生物学的认识，我们比以往任何时候都能更好地控制疾病和伤痛，从它们带来的痛苦中解脱出来。同时，我们也可能更容易发动生物战争，更容易在基因工程中犯错误。不过，我认为防御会与进攻同步，甚至超前。人工免疫系统对自然和人工系统都形成了有力的保护。人工免疫系统有能力发现那些抵御异常抗原的生物分子，再结合药物设计和生产的自动化技术，药品的成本将大为降低——即使是针对罕见疾病的小批量的药品，也是如此，这就像廉价的CD生产能为很小的听众群录制音乐。治疗成本的减少，加上人工免疫系统的诊断能力，最终能把不断增长的医药费用降下来。
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最后，我们即将拥有管领行星际空间的能力，它将挑战当年“新世界”的探索，开创一个发现与振奋的新时代。在50年里，我们可能在月球、火星和环绕木星的轨道上建立基地。这些基地就像15和16世纪欧洲人在新世界建立的第一批营地，会出现源源不断地激发我们想象力和好奇心的奇迹。处在那个“外面的世界”，我们有更多的机会（像SETI那样）接收银河系其他文明的信号。这些观测（假如做了）可能产生的影响，至少跟古希腊著作的重新发现对中世纪欧洲的影响一样巨大。
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荷兰（John H.Holland）是安阿伯密歇根大学心理学和计算机科学与工程学教授，圣塔菲研究所外籍教授兼理事会成员。他的主要研究兴趣是复杂自适应系统（自然的和人工的）、认知过程的计算机模型、计算机思想实验模型的构造。他是著名的“遗传算法之父”，国际遗传与进化计算学会理事。最近的书有《突现：从混沌到秩序》（Emergence：From Chaos to Order）和《隐藏的秩序：适应如何产生复杂》（Hidden Order：How Adaptation Builds Complexity）。
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肉体与机器的结合
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R·布鲁克斯
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至少在最近500年，科学和技术使我们面临一系列的“泛化”（generalizations），它打开了更广大的天地，清除了我们关于自己和我们的世界是独一无二的认识，使我们变得莫名地不安、愤怒甚至暴烈。17世纪初，伽利略凭着近50年的详细观测数据的支持，就地球在天空的地位问题与教会发生了激烈的冲突。虽然在强大的宗教势力面前，伽利略策略地退却了。但不久就清楚了，地球不是宇宙中心的独一无二的天体，而是围绕着太阳的几颗行星中的一颗。当然，后来发现太阳也只是众多恒星之一；再后来又发现，我们的银河系也不过是一个普通的星系。今天我们的智力难题是，这些令我们越发渺小的发现，是否会落在我们的宇宙本身。
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达尔文在他的年代将人类泛化为动物王国的一部分，直接通过血统与它发生联系——这一点甚至在今天美国的理性荒漠还是政治迫害的缘由。20世纪为这个思想增添了一点修饰，根据克里克和沃森的研究，我们发现，我们的许多最基本的基因与酵母菌或果蝇的基因没有多少不同。世纪末的时候，我们又迎来两个“泛化”：我们的生命也许不是源于地球，而是来自其他行星的生命种子。最后我们发现，人类的基因没有想象的那么多，实际上比其他许多动物甚至西红柿还少。不论在哪一点，我们都不是独一无二的。
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每一个泛化都曾挑战我们的自我认识。我们已经不那么特殊了，只是更大实在的一个部分。失去特殊的地位往往是难以忍受的，但我们还是慢慢让自己适应了每一个发现带给我们的新世界观。没有哪个发现是突兀而来的。地外智能的发现，假如发现了，也许像一个突然的理性震撼，而且在某种意义上是那样的；不过即使在这里，我们也将逐渐敏感起来，因为我们越来越多的人对SETI（寻找地外智能）有了足够的认识，愿意拿我们还不太习惯的电脑来投入这场战斗。所有这些物种的发现都经过了很多先前的发现、论证和讨论之后才降临我们。高潮可能是戏剧性的，而前兆也总是存在的。
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今天，在这21世纪的开端，我们可以看到未来50年将要发生的另一个泛化的前兆。我们的人性本身将受到威胁，它还可能将我们引向激烈的斗争：从根本上说，什么是理性的思想？什么是宗教的思想？斗争的小冲突已经发生了，没有一点儿动人的地方。我们面临的泛化是，我们人类也成了机器——一样受我们平常用于机器的那些技术的摆布。问题可能更复杂的是，我们技术的基础结构会像最近50年那样发生彻底的改变，而我们身体的技术和生产的技术将泛化为同样的事物。
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现代分子生物学的一个尚未阐明的中心原则是，关于生命系统（包括我们自己）的一切事物都是分子相互作用的产物。现代生物学是建立在严格的唯物论基础上的。除了依照各种不同形式的力发生相互作用、服从温度和量子效应引发的随机性的分子而外，再没有别的东西了。没有长生不老的药，没有生命力，没有离开物质基础的思维，也没有灵魂。这些看法不是科学家要讨论的问题，正如没人讨论我们与马铃薯从一个共同的祖先演化而来。假如两个原则——我们生命的分子基础或者生物系统经历过进化的思想——中间有一个是错误的，那么我们的整个农业、我们的医学、我们的化学工业、我们的制药行业、我们的流行病学，还有我们的保护工作，都将建立在错误假定的基础上，只能靠它们的运气来工作。关于生命系统还有一些细节需要揭示，在未来的一二十年里，一定会出现几步更大的思想跳跃，也一定能听到不和谐的声音。它们也许会像量子力学对物理、计算机对数学那样，给生物学带来混乱，不过我们目前的认识也不会一股脑地完全被抛弃。中心的原则仍然成立——我们是亿万无意识分子相互作用的产物，不可能是别的：不是燃素或以太，而是日日月月、年年岁岁的千百次新实验所证明的事实。
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多数人对50年分子生物学的结果一无所知，也一直过得很幸福，不过他们现在也开始来关心了。不久以前，美国总统在全国电视讲话里宣布基于伦理和政治的考虑，政府应该资助什么类型的干细胞研究时，还仔细分析了生物学研究的难以捉摸的细微差别。这肯定不会是我们最后一次看到我们的总统们不知所措的样子；也不会是我们最后一次看到两边的鼓吹者们的传统路线令人眼花缭乱地交叉在一起。当然，我们一定还会看到越来越多的游行示威，有的可能还是暴力的——不单是反对基因食品（我们现在已经有了），还反对那些贬低我们、把我们与我们操纵的人造物等同起来的技术。
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我们已经开始将过去50年发展的分子生物学的分析工具转化为工程工具。凭着那些工具，我们正在认识我们有多大能力在生命活动的最基础的水平上把握生命本身——特别是人的生命。
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50年前，第二次世界大战刚结束的时候，有过一次工程的转变。在那之前，工程一直是工艺练习，但是大约从1950年起，工程变成了以物理学为基础的一个学科。现在我们看到又一个工程转变正在发生，这次它将变成主要以生物学为基础的学科，尽管也不会失去物理学背景的严格。在MIT人工智能（AI）实验室（我是主任），我每天都能看见这种转变的迹象。我们清理出过去做硅芯片的房间，在那里搭起水下实验室。我们将程序编入结合成基因组的DNA序列，目的是培养出细菌机器人。我们的30年目标是精密地控制生命系统的遗传，这样，我们可以不种树、砍树、然后造桌子，而是最终让桌子自己“长”出来。我们把用硅、钢做机器人的实验室改造成了用硅、钢和活细胞做机器人的实验室。我们培养肌肉细胞，用它们作为这些简单机器里的驱动者，例如无缝安装在残疾人身体上的假肢。AI实验室的一些研究如何让机器学习的人员，已经停止建立更好的网络搜索引擎，他们开始设计一些程序，通过学习人类基因组的相互关系来预言疾病的遗传起因。我们把存放机械CAD（计算机辅助设计）系统的空间改造成了测度人类大脑动力控制的空间，这样，我们最终可能为大脑疾病患者做神经修复。我们的视觉研究者们，冷战时期常为探测俄罗斯坦克建立算法，现在他们建立了专门的视觉系统来指导神经手术。同样的转变正发生在所有的工程部门，不仅在MIT，而且在全世界。
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