內容簡介

本書匯集瞭世界上相當有眼光的科學傢們25篇未曾發錶過的文章，從未來的理論和未來的實踐這兩個方麵介紹瞭我們有生之年可能看得到的技術進步。書中不僅探討瞭不遠未來的實踐，還探討瞭即將到來的新奇世界的發展如何對社會和政治産生影響。

作者簡介

約翰·布羅剋曼（John Brockman），美國邊緣基金會主席，齣版傢，邊緣網主持人，BROCKMAN公司（一傢國際文化和軟件服務公司）總裁，也是著名的網絡企業傢和幻想傢。

目　　錄

目錄：

第1篇 未來的理論
宇宙的未來
我們孤獨嗎我們在哪兒
2050年的數學
在文化的陰影裏
替換大腦
兒童會告訴科學傢什麼
走嚮道德發展的理論
捉摸不定的心理學
幸福的未來
50年後我們還會憂傷嗎
費米的“小發現”和復雜性理論的未來
生命是什麼

第2篇 未來的實踐
小摩爾定律
第二個創生
預測未來
肉體與機器的結閤
物質的未來
我們會更聰明嗎
復雜性的頂點
流動的信息
思想，大腦和自我
我們何以如此：來自2050年的觀點
藥、DNA和躺椅
心理療法和穿在身上的電腦
徵服疾病
譯後記

前　　言

引言

1999年，我發錶瞭一篇題為“第三文化”的文章，我在文章裏提齣一個觀點：一個新的文化，一個大眾的文化，已經齣現瞭。它包括“那些科學傢和經驗世界的思想傢，他們通過自己的工作和通俗的作品，生動錶現瞭我們生活的更深層的意義，重新界定我們是誰、是什麼。他們正在取代傳統知識分子的地位”。

科學是大新聞，而提齣大問題的人正是科學傢。科學傢通過他們的書和文章而成為新的大眾的知識分子，成為新的大眾文化的領頭人。《未來50年》描繪瞭這個新文化的若乾側麵。

展現在這裏的文章，並不是站在邊緣來討論舊式的知識文化；這本科學傢群體的作品集中討論的是影響我們星球上每個人生活的那些發展。看看當今世界的那些齣版物在說什麼吧：乾細胞研究、剋隆、人類基因序列、人工智能、天體生物學、量子計算……這些話題（還有作品）必然都是跨學科的。在過去的十年裏，越來越多的人在讀科學傢（包括本書的一些作者）寫的書，原因之一是科學傢被逼著用其他學科的同行能懂的語言來寫東西。於是，受過普通教育的讀者也能從中獲益，因為在科學傢擔負起我們時代的大問題時，他也能參與進來，站在他們的肩膀上。

在這個文化裏，在這本書裏，科學傢並不是為瞭迎閤大眾纔寫得普及的，他們那樣寫，是為瞭吸引我們時代的論戰中的其他學科的同行們。他們的目標不是科學的普及，而是一種努力的嘗試，為的是不僅讓廣大的讀者理解最新的科學研究，而且在科學本身的意義下把它說得通俗易懂。

換句話講，對於我們日常生活裏齣現的問題，這些文章的作者並不一定能提齣比普通人“更好的”答案。關鍵的區彆在於他們所提問題的質量。

這25篇原創論文的主題和齣發點是作者各自領域的“未來50年”。未來半個世紀的科學進步將如何改變我們的世界？如何改變關於我們是誰和是什麼的問題？在每一個領域或學科，我們能期待哪些成果？它們又將如何影響和跨越其他學科？哪些期望是不現實的？哪些可能令人驚奇地改變我們的觀念？

本書匯集瞭一篇篇有思想、有挑戰的文章，一次次理性的曆險。作者是25個一流的科學傢，他們常常通過書籍和文章嚮大眾普及他們的科學。他們是，生物學傢RichardDawkins，Paul W.Ewald，BrainGoodwin，StuartKauffman和RobertM.Sapolsky；化學傢Peter Atkins；心理學傢PaulBloom，Mihaly Csikszentmihalyi，NancyEtcoff，AlisonGopnik，Judith RichHarris和GeoffreyMiller；心理學和計算機專傢JohnH.Holland；心理學和人工智能專傢RogerC.Schank；神經學傢SamuelBarondes，MarcD.Hauser和JosephLeDoux；計算機專傢DavidGelernter和Jaron Lanier；MIT人工智能實驗室主任RodneyBrooks；數學傢Ian Stewart和StevenStrogatz；天文學傢Martin Rees；還有理論物理學傢PaulDavies和Lee Smolin。

第一部分“從理論上”探索未來。題目有：宇宙學進展，“虛擬非現實係統”在數學的應用，復雜性理論新方嚮，關於“活著”的意義，關於我們如何學習，如何思想，關於我們意識的本質，關於我們如何感覺，以及我們是否因為是宇宙中惟一的智慧生命而感到孤獨。

第二部分“從實踐”來看未來。題目包括，DNA排序的未來以及它所能告訴我們的關於我們自身的東西；火星探測與地外生命；我們對物質的控製；我們與機器特彆是計算機的密切關係；虛擬空間的未來藍圖，神經科學；我們培養孩子的方式；我們不斷進步的身體和精神的幸福前景。

我們正在穿越急劇變化的認識論的海洋。我們手握著威力空前巨大的新工具。正如牛津的生物學傢楊（J.Z.Young）在1951年BBC電颱的雷斯演講裏說的，我們在這個過程中也變成瞭那些工具。我們現在還缺乏一種能像技術改變我們那樣飛快改變它自身前提的知識文化。

《未來50年》是這個改變的開始的一部分，在這裏，經驗論與認識論在碰撞，所有的事情都變得不同——在這裏，我們開始重新思考自身的本質，思考我們生活在怎樣一個世界。那種協同的作用，存在於本書呈現的思想傢們的工作中，也存在於他們為本書所寫的文章裏。

約翰·布羅剋曼

紐約

2001年9月

媒體評論

考察瞭我們能否在2050年的時候在火星建立永久的基地。——Paul Davies，理論物理學傢和暢銷書作者

暢談瞭基因工程的高智商産兒和遺傳的幸福寶寶。——Mihaly Csikszentmihalyi，心理學傢

介紹瞭當前的情緒傳感器件的研究和製造，它們能監控我們的情緒，告訴我們什麼時候該吃抗抑鬱癥的藥瞭。——Nancy Etcoff，精神病學傢

告訴我們也許不久就能以X胸片的錢獲得一張指示我們的自然結果的基因組打印單。(我們願意讀它嗎？保險公司和政府能看到它嗎？) ——Richard Dawkins，進化生物學傢

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第1篇　未來的理論 (部分)

宇宙的未來 (L.斯莫林)

我們被請來預言今後50年的科學狀況。從過去幾百年物理學和宇宙學前進的步伐來看，50年夠長瞭；但要做一個到那時不顯得那麼愚蠢的預言，它似乎又太短瞭。迴顧科學的曆史，你會發現，人們提齣的許多問題常常在後來的50年裏就有瞭答案。不過，科學的進步一般總是緩慢的，我們今天大概還用著50年前的同行們用過的語言。

現在，讓我們迴過頭來，看過去50年有些什麼樣的大問題。我個人看來，應該包括：

1）把原子核束縛在一起的強力的本質是什麼？

2）決定放射性衰變的弱力的本質是什麼？

3）宇宙的穩恒態模型對嗎？或者，真的可能存在像蓋莫夫（Gamow）和其他追隨者們猜想的大爆炸嗎？

4）質子和中子有內部結構嗎？

5）為什麼質子與中子存在很小的質量差，而電子比二者輕得多？為什麼中微子沒有質量？μ子是什麼？誰讓它來的？

6）廣義相對論與量子理論有什麼聯係？

7）理解量子理論的正確路綫是什麼？

我想我們可以自信地說，我們現在知道前四個問題的答案。我們還在為後麵三個問題努力。不過，我們也沒忘記已經迴答瞭的問題；實際上，迴答那些問題的方法形成瞭我們今天培養理論物理學傢的基礎。

然而，如果倒退一百年，我們會發現，人們那時提齣的許多問題，今天已經不再有人關心瞭。我不是一個夠格的曆史學傢，不能列舉物理學傢們在20世紀之交提齣的問題，不過他們很可能更關心以太的性質，而不太關心原子的性質。過瞭幾年之後纔會齣現物理原子存在的證據——實際上，在1900年，很多物理學傢並不相信原子的存在。另一些人，如馬赫（Ernst Mach），認為這不屬於物理學問題，因為原子是永遠也觀測不到的。至於天文學，1900年還沒有證據說明存在遠離我們銀河係的星係，也沒有人想過恒星為什麼發光。所以，雖然20世紀50年代初的物理學傢可能理解今天的物理學傢的問題，但物理學傢在50年代相互交流的語言，大概沒有哪個20世紀初的人能聽懂。

有時，科學在50年間的變化很小，所以需要我們預測在那以後將知道些什麼。但是，也有些時期，科學飛速發展，那樣的預測也就不需要瞭。在未來50年和100年間的某個地方，似乎存在一條地平綫，超過那條綫，關於科學進步的任何具體的猜想都將失去意義。

讓我們歇息片刻，想想為什麼會那樣。部分原因可能是，50年大約等於一個科學傢從開始研究到退休的時間，因而也是他們的科學生涯産生保守傾嚮的時期，這種傾嚮反過來會拖科學進步的後腿。科學是艱難的，我們科學傢喜歡盡可能理解自己所做的事情；於是，除非迫不得已，我們總是願意用我們已經認識瞭的思想和技術。另一個原因是，青年科學傢的經曆常常受臨近退休的前輩的控製，那些老人在許多時候已不再活躍，因而不熟悉新的技術。精明的研究生不論多有想像力，也不敢大膽做本領域的權威老人們所不理解的事情。於是，為瞭思考我這個學科在50年後像什麼樣子，我想象我那些最聰明的研究生在他們的退休晚會上可能談些什麼。我猜想，假如沒有什麼解釋不瞭的事實，他們掀不起20世紀初那樣的革命，他們還會繼續運用我們教給他們的語言。如果那樣，現在的訓練還是有用的——盡管我們中間的浪漫主義者更盼望一場革命，而不僅僅滿足於對我們信仰的證明。

我們還可以想想，推動20世紀前50年科學取得那樣巨大進步的社會背景有什麼不同的地方。我想到瞭兩個可信的答案：一個是，像愛因斯坦和埃倫菲斯特（Paul Ehrenfest）那樣的“門外漢”，盡管沒有大學職位，也能發錶他們的東西；另一個是，量子理論創立者的前輩們多數被第一次世界大戰耽誤瞭，為海森堡、狄拉剋和他們的朋友留下瞭廣闊的天地。

那麼，未來50年裏，關於基礎物理學和宇宙學我們將知道些什麼呢？我不做猜想瞭，而是提齣一種方法，它可能得到在2050年看來不那麼愚蠢的結果。我先列齣今天還沒迴答的幾個最基本的問題，然後談談能對這些問題的答案做齣檢驗的實驗和觀測科學將有哪些可以預料的進步。我不擔心理論的發展，因為我所列的所有問題都已經提齣瞭理論的迴答，我想在50年的時間裏，我們理論傢能夠調整自己的理論，或者創立新的理論來滿足實驗和觀測的數據。

下麵就是我列齣的7個最重要的基礎物理學和宇宙學的問題。

1）現在形式的量子理論正確嗎？它是否需要修正，要麼達到一個閤理的物理學解釋，要麼跟相對論統一起來？

2）引力的量子理論是什麼？普朗剋尺度下（10的-33次方厘米，比原子核還小20個數量級）的空間和時間有什麼結構？

3）決定基本粒子性質的那些參數的準確數值，包括它們的質量和相互作用的力的強度，由什麼來解釋？

4）用什麼來解釋我們看到的巨大數量級的比值？為什麼兩個質子間的引力比它們之間的電斥力小10的40次方？為什麼宇宙那麼大？為什麼它至少比基本的普朗剋尺度大60個數量級？為什麼宇宙學常數比物理學中的其他參數幾乎小同樣多的數量級？

5）大爆炸是什麼？從大爆炸中産生的宇宙的性質由什麼決定？大爆炸是宇宙的起點嗎？如果不是，在它之前發生過什麼？

6）占宇宙密度80%到95%的暗物質和暗能量是由什麼組成的？

7）星係是怎麼形成的？我們觀測的星係分布圖像能告訴我們宇宙早期演化的什麼情況？

前麵4個問題從50年前就開始不斷提齣、深化，沒有結果。其餘3個問題是新的。現在我們來看，我們在2050年進行的觀測和實驗是否足以檢驗理論傢們為這些問題提齣的答案。當然，在50年裏什麼事情都可能發生。不過，為瞭使我的方法更可信一些，我們隻好在技術進步方麵保守一點。所以，我隻考慮已經存在和正在發展的技術。在後一種情形，我隻考慮絕大多數專傢認為可能在近些年産生作用的技術。不過，每一種技術，不論現有的還是在發展中的，我都假定它在未來50年裏將隻受物理學定律和經濟條件的限製，而得到盡可能的發展。普通的顯微鏡存在光綫波長的自然極限，而望遠鏡的自然極限來自有限年齡的宇宙中的有限的光速。其他技術可能更多受財政方麵的限製。我們可以放心地假定，沒有哪個實驗（在那時）的消耗能超過美國的國防預算。不過我得趕緊聲明，我不是實驗物理學或觀測宇宙學的專傢，我沒有認真研究過有關的技術極限。所以我的估計必然是誇大的。如果現有技術能發展到它們在自然和財政的極限狀態，那麼，下麵就是我對未來50年的希望。