2000年4月

21世纪的四个设想

   《商业周刊》(中文版)刊出关于世界发展趋势的各种具体
预测和设想的《二十一世纪的二十一个设想》,这些预测和设想可能
对今后几十年的发展趋势有一定的认识意义,现摘发人工智能、健康、
人性、基因等四个方面,以飨读者。

  

人工智能

  

──智能计算机将比人类更聪明

  

作者:□〔美〕奥蒂斯·波特著 魏鸿译

  

  用硅制造的超级大脑将改变一切。以前自然科学、工程学和医学
方面难以解决的问题将变得非常容易。机器人将取代人在工厂和农场
中的作用

  

  “大约在2019年,一台1000美元的个人电脑可以拥有人
脑的基本计算能力,包括1000亿个神经元和100万亿个神经连
接物。到2030年,价值1000美元的计算机系统将拥有相当于
1000个人的大脑智能总和;到2050年则相当于10亿个人的
大脑能量。”

  ——库茨魏尔技术公司总裁雷蒙德·库茨魏尔

  “目前,计算机尚未显示出任何拥有智能的迹象。这并不令人感
到惊奇,因为我们目前的计算机的复杂程度还比不上蚯蚓的大脑。但
是在我看来,如果非常复杂的化学分子可以在人体内活动并使人类产
生智慧的话,那么同样复杂的电子电路也可以使计算机以智能化的方
式采取行动。”

  ——斯蒂尔·霍金,物理学家,1998年

  现在人们认为智能计算机将像穆尔定律1965年提出的预测半
导体能力将以几何速度增长的定律的应验那样必然出现。提出这一定
律的英特尔公司名誉董事长戈登·穆尔本人也同意这一看法,他认为:
“硅智能将发展到很难将计算机和人区分开来的程度。”

  但是计算机智能不会仅此而已。许多科学家断言,机器的智慧会
迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和霍金的智慧之和。霍金认为,就像人
类可以凭借其高超的捣弄数字的能力来设计计算机一样,智能机器将
创造出性能更好的计算机。最迟到下个世纪中叶(而且很可能还要快
很多),计算机的智能也许就会超出人类的理解能力。‘宾夕法尼亚
州立大学的材料科学家罗伯特·纽纳姆预测说,硅甚至会产生多种新
的生命形式。而且这种硅生命的优势——主要是不会死亡和难以想象
的智能——有可能启发科学家制造出“拥有可以超越所有生物的共同
意识”的人——硅复合生命形式。

  一场噩梦? 这些狂想不再只是科幻小说作家的想象了。它们
正在慢慢地潜入主流科学。研究人员正在逐渐意识到,人类首次接触
一种迥然不同的智慧,这在他们的整个生命中将具有何等重要的意义。

  硅生命的诞生将使文明再次发生改变。人类所有的科学和艺术,
甚至人类关于自我的观念,归根结底都来源于人类凭借知觉对世界的
认识。但是可以看见无线电波、可以倾听星光甚至可以感受到钢铁原
子中的众多空隙的生物对于现实世界将产生截然不同的理解。我们从
它们身上了解到的东西可以比借助显微镜、望远镜、X光机等高技术
工具获得的发现还要令人惊奇。

  一些研究人员担心拥有超级智慧的机器将成为一个变成现实的科
幻噩梦。英国雷丁大学控制论研究负责人凯文·沃里克确信,到20
50年,智能计算机将征服人类。日本高级通信技术国际研究所一个
硅脑制造项目的负责人雨果·德加里斯承认,他创造的东西可能会把
他“像苍蝇一样拍死”的想法一直搅得他心神不宁。

  其他研究人员则认为,这样的存在物拥有高超的智慧,不会不尊
重各种各样的生命形式。伦敦帝国理工医药学院神经系统工程负责人
伊戈尔·亚力山大以嘲弄的口吻说,机器会有恶意的想法是建立在这
样一种错误的假设基础之上的,即智能机器的行为方式将与人类非常
接近,“具有人类的弱点和所有的特征”。但是,没有性别又知道自
己是机器并且基本上可以永远存在的生物不会去竞争领土和配偶——
这是人类残暴和虐待低级生命形式的两个主要原因。因此,如果具有
超级智能的机器认为人类不适宜与它共同存在在地球上,也许它们只
会在自己身上建造一圈助推器,然后飞向太空。一些机器反正总是要
飞向太空,去寻找新的知识,因为太空旅行对他们来说只是小事一桩。

  盒子里的智能 不管怎么说,人脑作为地球上最聪明的东西的
日子已为时不多。计算机的速度和复杂程度将继续保持每18个月翻
一番的速度直到2012年。到那时,计算机电路的密度将是现在的
1000倍,一台鞋盒大小的计算机将拥有人脑的处理能力。硅谷一
家芯片公司欧文传感器公司的技术主管约翰·卡森说,如果走运的话,
这一里程碑式的日子将会比预计提前许多——也许可以提早到200
5年。

  2012年之后,利用奇异的量子力学的芯片在复杂程度方面将
出现新的飞跃。因为这样的芯片将不需要目前占据硅上大部分空间的
导线,完全复制人脑(不仅包括人脑的1000亿个神经元,而且还
包括人脑数以万计的突触或神经元之间的连接物)并不需要很长的时
间。人们认为这个由密集的连接物组成的迷宫是产生智慧所必需的。
库茨魏尔技术公司的创始人雷蒙德·库茨魏尔预计,到2020年由
电子元件构成的智能将达到这种复杂程度。

  然后,它们将迅速超越人类的“湿件”(大脑)。库茨魏尔说,
10亿个人的大脑的处理能力很快就可以被压缩到1立方英寸的量子
电路中。人造大脑的体积也不会受到人类头骨大小的限制(它们可以
像卡车一样大)。日本高级通信及国际研究所的雨果·德加里斯甚至
认为,人造大脑的体积可以与围绕地球运行的人造卫星相当。

  评论家们声称,无论计算机的体积多么庞大,在我们知道如何用
软件来模仿大脑功能之前,计算机是不会产生智能的。数学家出身的
英国萨塞克斯大学的机器人专家英曼·哈维反驳说,并非如此,通过
模仿生物的进化,“人类有可能创造出并不真正了解它们如何工作的
人造大脑”。换句话说,它们有可能像人类的大脑那样开发出自己的
内部程序编制方法。

  机器人大行其道 这些超级大脑将改变一切。以前自然科学、
工程学和医学方面难以解决的问题将变得非常容易。库茨魏尔说,2
025年之后,机器人将迅速取代人在工厂和农场中的作用,而且它
们将为所有的人提供基本的生活必需品。汽车、飞机和火车将会自动
运转,到下世纪30年代,公路上的重大交通意外将被杜绝。

  到下世纪中叶,人类生命的本质也会发生变化。神经植入将增强
人类的知识和思考能力,并且开始向一种复合的人/机关系过渡,这
种复合关系将使人类逐渐停止对生物机体的需求。大量非常微小的机
器人将在大脑的感觉区里占据一席之地,并且创造出真假难辨的虚拟
现实的仿真效果。与家人和朋友进行交流不再需要由你来亲自进行;
你吃过的最好的食物可以在不同人的陪伴之下反复享用;到富士山旅
行或者参观卢浮宫将变得毫无意义,因为你自身能够做到的事情或者
感觉到的东西脑内仿真手段都可以提供。

  因此,库茨魏尔认为,到2099年将只有很少一部分人仍然保
留着生物机体。大多数人将把自己的思想转换成电子电路——结果就
可以获得永生。

  宾夕法尼亚州立大学的纽纳姆对他没有机会等到这一天感到很遗
憾,因为他已经70岁了。满怀渴望的纽纳姆说:“我希望过上这样
一种生活。我希望有足够的时间去了解生命的意义——我们为什么要
在地球上生存、为什么会有物质以及宇宙为什么会存在?我很想知道
这些问题的答案。”

  

健 康

  

——疾病隐患将被当作疾病来治疗

  

□〔美〕凯瑟琳·阿恩斯特著 王大明译

  

  基因检测可以断定我们是否带有某些特殊疾病隐患。尽管药物具
有副作用,但我们服用它们以减少隐患。即使你自己不想服用,来自
保险公司甚至雇主的压力可能会迫使你服药防病。我们存活的机会也
许更多,但成本也会更大

  

  时间是2020年,你的身体十分健康,却每天要吃3颗药丸,
为的是预防某种讨厌的疾病。这些药你要一直吃几年、也许几十年,
尽管它们昂贵并且会产生令人不快的副作用。没有人能担保这些药丸
能预防这种疾病。而且,如果你不吃这些药,你也未必会得这种病。

  有点麻烦,是吗?你已经陷入了服用药丸的痛苦之中,因为基因
检查显示你患这种特定疾病的可能性高于常人。这些药丸可以帮助你
减少得病的机会。

  把这种现象当做是日常生活的医疗化吧。在21世纪,疾病隐患
都将被当做疾病来医治:某些东西需要仔细监测和校正。新兴的化学
防病领域已经在研制一系列疾病的药品,以预防癌症、糖尿病及骨质
疏松症等。服用这些药品的人往往是那些基因特征易导致疾病,或是
具有其它疾病隐患的人,例如免疫系统受到了削弱或是容易接触致癌
物质的人。

  实践证明,化学防病的原则的确可行:最近的临床试验显示,他
莫昔芬和雷洛昔芬这两种雌激素类药物可使妇女乳腺癌高发人群的发
病率减少50%以上。美国临床肿瘤学会现在建议35岁以上的妇女
每天服用他莫昔芬,这个年龄段的妇女5年内患乳腺癌的比例为1.
7%。

  但是这样做是不是显得过分谨慎了?毕竟,预防措施会带来其它
自身的问题。例如,长时间服用他莫昔芬会使患子宫内膜癌和心脏病
的可能性有所增加。

  而患者可能会发现自己无法控制与吃药有关的决定。可以想象,
保险公司会要求易患疾病的客户服用防病药物,不管他们自己愿意与
否。而另一个极端是,如果卫生保健机构认为患者得病的危险性不够
大,它们会不会拒绝支付药费?抵押贷款公司会不会拒绝向不服药的
患者提供贷款?雇主会不会拒绝雇用他们?

  这些问题的前提是保险商和雇主知道你易患疾病。如果基因检查
结果保密的话——许多医生是这样希望的,他们就不会知道。纳什维
尔范德比特大学癌症预防计划主任雷蒙德·杜波依斯提醒说:“否则
的话,这会是一个很大、很大的问题。”

  这一领域的医生争辩说,化学防病应该被视为一种保健方式,就
像体育锻炼和注重饮食一样,今后类似的选择将会层出不穷。匹兹堡
大学医学院医学与流行病学教授维克托·沃格尔说:“鉴于人们对疾
病的生物学基础的理解迅速增加,我预料今后20年里将会出现多得
多的有效药物。”

  来片阿司匹林 事实上,这样的事已经在发生了。继乳腺癌之
后,另一种可以预防的癌症很可能是结肠癌。研究显示,服用阿司匹
林或布洛芬可以使患结肠癌的可能性减少一半。此外目前正在进行临
床试验,以检验新药COX-2在抗结肠癌方面的功效。

  国家癌症研究所也正在进行临床试验,以验证由默克公司生产的、
目前用于治疗前列腺癌的药物非那甾胺是否也可以用来治疗结肠癌。
对于那些易患胰岛素依赖型糖尿病的人来说,联邦政府的一项研究将
证实给无症状者使用胰岛素是否可以抑制发病。而大豆成分染料木黄
酮也正在接受是否具有预防肺癌作用的研究。

  化学防病带来了难以回答的问题。在带着疾病隐患生活与应付长
期用药的费用支出以及由此引出的争论与可能的副作用之间,你将如
何取舍?在下一个世纪,这很可能是你要在健康方面做出的最重要的
决定。

  

人 性

  

──思想永在

  

□〔美〕奥蒂斯·波特著 郑文译

  

  不久的将来,技术或许能够记录你一生中每一个清醒的瞬间,并
将其储存起来,使你的子孙后代能对一个虚拟的你提问

  你希望永远活在世界上吗?到2050年,你也许真的能够实现
自己的愿望——假如你愿意把自己的身体抽成真空,在硅集成电路中
找到安身之地。不过,早在那个时代到来之前,或许就在2005年,
采取一些相对保守的措施,也能开始让人实现有不朽灵魂的梦想。

  研究人员相信,不久的将来,技术将能记录你一生中每一个清醒
的瞬间。无论你看见什么还是听见什么,以及你说过的话和写过的东
西,都可以记录下来,加以分析和自动编目,并存入你的个人档案。
到了21世纪30年代,还可能通过捕捉你神经系统的电子活动来储
存你的思想和情感。英国电信公司实验室的研究人员为这项创新取了
个名字,叫做“灵魂捕捉器”。

  卡内基—梅隆大学两年前就预测世纪近期发展的状况,它展示了
一套取名为“虚拟访谈”的系统,并把爱因斯坦作为第一个采访对象。
为了了解相对论和这位物理学家的私生活,你可与人造的爱因斯坦举
行一场看起来和现场直播几乎完全一样的电视采访。该系统能迅速对
每个问题进行语法分析,并从500盘录像带中选出最佳答案。这就
使人们不会留意其内部发生的一切——进行语音识别以将词语数字化、
处理自然语言以理解问题的含意,以及列出像Lycos公司评价网
上查询结果那样的评分表。

  早期版本的“虚拟不朽”所使用的硬件现在已经存在,你将能用
嵌装在眼镜框里的微型摄像机记录你的日常生活。这些摄像机将与I
BM公司最先进的硬盘联接——这种硬盘只有25美分硬币大小,可
以装在首饰挂件里。它可以储存300兆字节的数据,足以记录30
天的生活。不过,IBM公司阿尔马登研究中心的戴维·汤姆森说,
到2005年,全年的资料都可以轻松地装入这种“小人国”式的磁
盘里。

  刻录记忆 软件是另一个需要解决的问题。对大量图像进行分
析和编目的技术仍很原始。如果你2005年的个人档案有如一个硕
大无比的录像带,那么,寻找其中的某一特定事件就将耗费数小时的
时间。因此,一些实验室正在致力于研究将录像内容自动编目的方法。
IBM公司阿尔马登研究中心由负责可视媒体管理的德拉古廷·佩特
科维奇领导的“录像提示”研究小组,可利用人工智能手段在众多录
像内容中筛选出重要的画面。所制成的提示索引就是由你生活中关键
事件构成的人机交互式情节串联图板。

  最后,按照卡内基—梅隆大学从事计算机科学研究的教授拉杰·
雷迪的预测,上述工作将把所发生的一切组合为“条理清晰的网上档
案馆”。此后,各种稀奇古怪的幻想都将可能成为现实。例如,有人
能够通过因特网在遥远的未来与“你”对话。到2099年,你的第
三代重外孙可向恢复了原形的你提问:使用硕大而笨重到不得不放在
腿上的计算机工作是什么感觉。“你”的回答也不必局限于像“虚拟
访谈”那类千篇一律的措辞。智能的思维模拟软件将从实实在在的数
据中推断你回答问题的真实性有多大。

  这种网络设施将把地球变成一个巨型“星际飞船企业”,完全可
以按照你的指令进行虚拟的心灵运输。网络还将提供同声翻译,以便
你能听懂异国方言。

  是不是天方夜谭?雷迪说:“实际上,大多数技术我们目前已经
具备。”他指出,真正的障碍是缺乏带宽。雷迪说,这里也存在资金
问题:首先,这些设备将是非常昂贵的。但是,一旦能够提供带宽,
资金问题将迎刃而解,竞争就是最好的保证。当工程技术人员可以通
过所谓电话会议联手合作,管理人员能够随时在网上召集会议,社会
中的每个人都能具备正确无误的记忆能力,且共享集体智慧时,“你
就获得了巨大的竞争优势力”。雷迪指出,相比之下,因特网时代将
会僧多粥少,“如今需要一年时间才能完成的项目,未来可能只用一
个月甚至一个星期就完成了”。因此,捷足先登的公司“会把其他人
的饭菜都抢光”。

  不足为奇 这将为英国电信公司推出的“灵魂捕捉器”铺平道
路。它将采用一个可以穿戴在身上的超级计算机,或许就制成带在腕
上的手表,以无线方式与埋在头皮下和神经中、可传送5种传感信号
的微型传感器联接。这样一来,就不需要再在眼镜框上加装摄像机了。

  起初,“灵魂捕捉器”的配套系统—“灵魂解放器”——可能会
在完整细微地复制“你”的过程中遇到麻烦。即使到了2030年,
我们可能仍在费尽心机地了解大脑的内部机理,因此,读懂思想和诠
释情感可能依然不太现实。但是,这些传感信号可以保存到它们能被
转变为硅集成电路,并使思想重生为不朽的存在的那一天。研究人员
惟一想知道的是,将来某一天,如果一觉醒来发现自己生活在一部机
器里,那将会是什么样子?

  对于那些选择不在硅集成电路中安身的人,虚拟的不朽可能还会
使人减轻那种目前困扰很多人的无聊感。人们会知道,他们的生活将
不会被人忘记,而将是在保存人类永久记录的多媒体世界中作为一种
思想保存下来。未来的人们将对过去有更全面的了解,历史将不会只
操纵在富豪权贵、好莱坞明星以及少数杰出思想家的手中。

  

基 因

  

——我们将解决所有遗传基因的难题

  

□〔美〕约翰·卡莱著 段小梅译

  

  当生物学的最深奥秘最终被公诸于众时,制药业将捷足先登,最
先获益。治疗阿耳茨海默氏病的药物、消灭艾滋病的疫苗以及导致作
物生长的菌苗均将在众多发现成果之列

  

  “在未来的5年到10年内,我们有望获得影响下个世纪科学发
展的最基本的发现。这将是下一个千年人类从事研究的基础,也是人
类自身发生巨变的根源。”

  ——PB公司董事长、总裁兼首席执行官托尼·怀特

  21世纪初期几年,科学界将完成有史以来最重要的任务之一——
揭开人类生命的本来面貌。对于勇于探索生物学奥秘的科学家们来说,
破译许多生物的遗传密码形同探索新的星球。美国国家卫生研究所寄
生生物学家迈克尔·戈特利布解释说:“我们一直在路灯下寻找目标。
如今,我们终于看清了所有的问题。”戈特利布目前正从事疟原虫的
基因研究,以便找到新的办法来对付这种在世界各地肆虐的疾病。

  但是这股新的强光除了令人陶醉之外并没有让人们看清一切。1
995年,在诺贝尔奖获得者汉密尔顿·史密斯和基因组学的先驱克
雷格·文特尔破译了非寄生生物流感嗜血杆菌完整的基因排序密码之
后,他们又惊异地发现科学家们对这种杆菌2000个基因的半数仍
全然无知。迄今为止尚无任何人知道基因是如何构成非寄生生物的。
文特尔问道,如果科学连一种低等单细胞微生物都无法解释,“我们
又将如何了解总共有10万亿种组合方式的人体8万个基因呢?”

  基因大潮 人类基因组工程最终将给医药和生物学带来一场革
命,但是这场革命不会像许多人认为的那样很快到来。文特尔说:
“多数奇迹将来源于需要几十年时间才能了解的未知基因和未知作用。”

  令人高兴的是:研究人员已经开始了解大量新的遗传信息的意义,
这是一项规模浩大的工作。盐湖城Myriad基因研究公司实验室
的科学家们正在筛选数以万计的蛋白质,以了解它们如何相互作用及
发挥什么作用。

  其结果不仅完全使科学家们感到意外,而且还给他们提供了多种
研究机会。例如科学家们在研究一种能够抑制脑瘤的蛋白质时发现,
这种蛋白质附着在第二种类似于支撑架的蛋白质上,而第二种蛋白质
又同第三种像是对脑瘤抑制基因起开关作用的蛋白质联系在一起。该
公司的这项发现为寻找攻克癌症的新方法也许能在10年之内找到开
辟了道路。

  绘制一个已知基因的复杂网络相当困难,要想了解数万个未知基
因的作用就更难了。植物学家们早就预言,一个以具有耐旱特点的基
因工程作物和含有疫苗的基因工程蔬菜为代表的时代即将到来。但是
在此之前,他们必须先找到可以植入到作物或蔬菜中的正确基因。而
亚里桑那大学植物生化学家汉斯·伯纳特说,目前来说,“我们实际
上仍一无所知”。

  这就是伯纳特和同事们逐一筛选一种被称为“拟南芥属”的芥子
植物的基因的原因。下一步,他们将把这种植物放在诸如干旱或高温
等不同环境中培育。一旦某个突变体不能存活,科学家们就可以推断
出这种突变体缺乏的基因对于它的存活至关重要。伯纳特领导的实验
室已经发现了与植物抗含盐环境能力有关的2500个基因的排列顺
序。其中许多基因是科学家们以前所不知道的,它们也许将成为下个
世纪培育超级作物的关键。

  揭示基因奥秘的能力还将让医药业发展发生巨变。EXELIX
IS医药公司总经理乔治·斯坎格斯解释说:“果蝇或C.eleg
ans线虫通过进化,其生化特性与人类一些疾病的生化特性惊人的
相似。”该公司的研究人员正在培育带有诸如肿瘤或糖尿病等缺陷的
果蝇,然后使果蝇的数千个其他基因发生突变,从中寻找改变果蝇命
运的基因。斯坎格斯说:“我们能够找到使果蝇恢复正常或加重其缺
陷的基因。”这项研究为制药商治疗疾病找到了全新的目标和方法。

  当生物学最深奥的秘密被21世纪的科学最终揭示出来的时候,
最先受益的将是制药业。治疗阿耳茨海默氏症或癌症的药物、消灭疟
疾和艾滋病的疫苗,以及使作物具有额外营养和药物作用的第二次绿
色革命,将属于科学发现取得的众多成果之列。

  新知识最终将使人们获得比对付疾病更大的力量。科学家预计,
在控制生命能力方面,人类过去的许多梦想将变成现实。人类基因组
科学研究公司(HumanGenomeSciencesInc.)
董事长威廉·哈兹尔廷认为,通过控制人体的生化特性,人类将能修
复或恢复人体细胞和器官的功能。他预计:“我们很有可能在自身的
基因中找到永葆青春的源泉。细胞替换也许能使人永葆青春和健康。”

  生物技术的魔力 同一生物技术成果还将使人类能够改变进化
过程。普林斯顿大学生物学家李·西尔弗预计,经过加强遗传特征,
体力更强健或者智力更卓越的超级人种将会出现。

  但是,谁来决断如何利用这些新能力?在我们当前几乎无法解决
关于植物的基因改良和动物克隆等不太复杂的问题的时候,社会作为
一个整体将如何获得这方面的知识和掌握做出正确选择的伦理界限?
鉴于人类过去的发展史,目前尚不清楚我们能否找到正确的答案。下
个世纪面临的巨大难题之一将是:在我们慢慢地解开脱氧核糖核酸D
NA错综复杂的线索的同时,我们将面对的是,如何适应自己拥有这
种令人畏惧能力的问题。

  (摘自《商业周刊》〈中文版〉1999年第11期)


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