好多年前 我记得我学校里的老师
有一天宣布有一个物体非常非常的细小
小到我们永远无法看到
啊 幸运的是 那没有阻碍我
事实上 我已经把自己整个职业投入到了 对这个令人惊讶的物体研究上
却从来没有看到过它
那个难以找到的 引人瞩目的物体就是原子
原子是构建我们能够看到的所有物体的基本的积木
所以你一旦了解了原子
你就了解了宇宙
了解原子的科学探求已大致完成
但是如今 我认为我们正进入一个新的纪元
我们相比简单了解原子能做得更多的纪元
我们开始控制它们了
令人惊讶的是 我们现在能够操控个别的原子了
我们可以把它们拿起来 左右移动 甚至把玩它们
我的一生 一直从事于爱因斯坦
史蒂芬.霍金的理论 弦论
而现在 首次 我实际上是在
观察操控我自己的方程式
知道吗 我每次活动自己的身体 就是在移动无数的原子
但是观察个别的原子运动就象这个...
使人非常兴奋
现在我们能够操控个别的原子了
然而这只是行程的开始
这个行程将给我们力量
去操控我们宇宙的非凡材料-物质本身
我们处在革命的边缘
这个革命将让我们精巧地掌控
我们的物理世界
在本期节目里 我将带大家观看我们掌控物质是怎样
深刻地改变我们的生命 以及我们周围的世界的
原子尺度的机器将如何彻底改变医学的
隐蔽的长距传输是如何让科幻变成现实的
我们将如何创造无限的清洁能源的
廉价的太空旅行是如何有可能让 我们大家对我们的地球有个全新的视角
这些科技将给我们力量
去彻底改变我们的未来
然而我们将如何来利用这个力量呢?
============ 记录片之家倾情奉献 http://www.jlpzj.com 本字幕仅供学习交流，严禁用于商业用途 ============ 字幕：cnszw
BBC.Visions of the Future-3/3-The Quantum Revolution BBC.未来景象-3/3-量子科技革命
我们进入原子世界的最深刻的见解
来自于量子论
但是量子论给我们的能力超过了光操控个别的原子
它也构筑了20世纪的建筑
科学的奇迹 象互联网 激光
通信卫星 广播 电视 微波
甚至DNA的分子结构和生物技术
最终所有的一切都来源于量子论
这个理论对我们的世界提供了非常不同的解释
在那里 常规的物理定律根本就不适用了
量子理论非常怪异
甚至爱因斯坦都无法忍受
在原子的等级 我们看到一种现象
通常我们会认为十足的疯狂的现象
在现实世界里 你根本不能
在其它的某些地方消失或重现 那是一派胡言
但是在量子世界里 它始终在发生
在原子和亚原子粒子的等级上
物质可以一次处在无限多的地方
这个理论听起来很荒谬
但是细小的东西却适应它
而且 它有效
在新的世纪里 它将让我们能够 从根本上改变我们的世界
这些磁悬浮列车由于磁性在空中行走
就在轨道上摇摇晃晃
它们以每小时580公里以上的速度行驶
它们比普通列车消耗的能源更少
多亏了量子现象-
超导
超导体是个量子物理的奇迹
它们是一个突出的例子 表明我们是如何逐渐变成
物质本身的主人的
现在 一般来说 超导在实验室里是很难实现的
它的花费相当高
然而20年前 当它被发现时是场革命
某些陶土 象钇 钡 这里的氧化铜
在暴露在普通的液态氮时 变成了超导体
现在液态氮的成本要比普通牛奶高出许多
把陶瓷冷却到-200 摄氏度
我实际上在创造一种新的物质形态
新的材料失去了它所有的电阻
变成了超导体
得以产生强大的磁场
我现在将一个磁铁直接放到超导陶瓷的上方
极性必须恰好到位
这
它现在浮起来了
这就是迈斯纳效应
悬浮在上面的磁铁在超导体里产生了一个次磁场
两个磁场相互排斥
让你产生了无重力的假象
请留意 这个正在旋转的物体 不管怎样都没有任何摩擦力
科学家希望提高迈斯纳效应的温度
省得迫不得已冷却陶瓷
想象一下 室温状态下的超导体制造出来的道路
汽车在没有接触的情况下完全悬浮在道路上
一点都不使用汽油
还有 假想有条用这种材料制造出来的腰带
那么你就能漂浮在空中了
你就能象超人一样飞行了 依靠磁性进行漂浮
所以 这实现了对抗重力-无重力漂浮的远古之梦
利用磁性来抵消重力
我们掌握整个情况不只是为了改变传输
将来 我们也将创造出令人惊讶的
自然界里不存在的具有新特性的材料
直到最近 发现物质具有的一个特性是如此奇特
它被认为只存在于神话传说中
它被认为违背了物理定律
然而在去年 科学家把它实现了
他们创造出了一种自然界里不该存在的材料
当光照射到一个物体上时 物体的原子结构
决定了我们所看到的情况
不管是半透明的大理石..
纯净的水...
还是绿色的树叶
这一切都取决于光与原子的相互作用
如果我们能操控那些原子
那么我们最终就能够控制所看到的世界
这正是大卫.史密斯
和他的北卡罗莱纳大学的研究组正在进行的研究
采取创造人工材料 所谓的超材料(meta-materials)
我们已经着手考虑能够用人工材料 来做到感兴趣的事情
刚才提到的一个情况是 我们能够
制造出象隐形披风那样的东西
我们已经用常见的材料做到了
一些象铜 塑料的东西 这些是我们用来制作电路板的材料
我们已经把样本放到了铜里 结果形成了细小的电路
这些电路是由在一般的材料里的人造原子组成的
除非我们现在已经做出了人工材料
这改变了材料 具有了一个独特的性质-
它能够弯曲其四周的电磁辐射
使其隐蔽在微波中
橙绿色的波是微波
当一个普通的铜环处在它的路径上时
波受到干扰
然而把超材料放在那里
波会绕过它 在另外一边无缝弥合
就象那里没东西一样
隐形披风是全新的东西
它是自然界里不存在的结构
现有的材料无法做出来的东西
完全是用科学幻想方式运作的东西
你可以想象 就在几年前 还做不到
我们已经演示了在微波下的隐形原理
微波的频率是几个厘米
至少可能和你的拇指差不多大
因此 我们现在正在研究将来
能否在可见光里隐匿起来
除了微波
科学家们已经成功地绕过了红光和蓝光
全隐形可能就在几十年后
首次应用很可能是用于军事秘密行动
但是很难想象我们会就此止步
啊 天哪!
古人一直对隐形的特性着迷
两千多年前 柏拉图引用了这个故事
曾经有个穷苦的牧羊人 他发现了一个洞穴
在洞穴里 有一枚戒指 一枚隐形的戒指
他用这枚戒指潜入了国王的堡垒
与王后幽会 密谋反叛国王
他杀死了国王 自己当上了君主
柏拉图用这个故事 来表明隐形是很强大的
它能够造成社会的崩溃
啊 对此我不能完全相信
但是我确信有一件事
那就是 我们完全掌握了物质的性质后
将极大地开拓我们的视野
在过去 新的材料往往会对 我们的社会产生深刻的影响
混凝土与钢 在19世纪首次大规模地生产
塑造了我们的城市 以及全体市民的生活
布鲁克林大桥是当时建造的最大的钢悬索桥
其庞大的重量由3600英里的强大的钢索拉起
1883年开通后 上班族从此可以到达曼哈顿了
永远改变了城市
但是我相信 钢的影响与我们在将来
要创造的新材料是不可同日而语的
21世纪 科研正在实验新级别的材料
比如碳树脂 陶瓷和聚合物
其中一个最有希望的材料
就是实际上要比钢还要坚硬和更轻的物质
事实上 你可以用和人的头发一样细的纤维
来替代这些钢缆的钢丝
那是碳纳米管的未来的用途
碳纳米管是自然界的奇迹
它们是将单个的碳原子装进空心圆柱里做出来的
圆柱的表层只有一个原子厚
它的直径只有50个原子的厚度
这些管子可以做成数十亿个原子长
这些非同寻常的尺度使碳纳米管产生了独特的性质
它们的原子以钻石般的强度结合在一起
但它们却有着纤维的弹性
嗨 我是史蒂芬.斯坦纳
史蒂夫 你好 你好
这里是麻省理工学院 史蒂芬.斯坦纳和约翰.哈特
给我演示 如何自我培植的
这就是实验的地方?那是我们培植纳米管的炉子
告诉我 碳来自什么地方?
来自这个罐子里的气体 这实际上是个古老的工序
在那里你采用含碳的气体 你放上一片我们想长成纳米管的芯片
加热炉子
热量使气体分解
通过化学反应 我们可以培植出数十亿个纳米管
没危险吧? 没危险 我们只是不想让样本弄脏了
因为这个过程需要相当的清洁 因为我们培植的是非常非常小的东西
我们的培养基里含有催化剂的种子 金属的纳米粒子
这些充当纳米管生长的种子
为了生长过程 我们要对他们进行预热
很难相信 在这小小的玻璃片下面
我们正在创造人类已知的最坚强的材料之一
但碳纳米管非常微小
我们只能在强大的显微镜下才能看到它们
这是一块纳米管 那是人的头发
那么现在我们来聚焦..
那里 我们将一股碳纳米管绞线放到人的头发上
我们来放大 来比较头发与纳米管的尺寸
即使这根绞线总共包含了成百上千个纳米管
它还是透视出纳米管真的有多么的微小
迄今为止 我们只能培植出短尺度的碳纳米管
但是数百个企业和研究人员正在竞争开发
更长的碳纳米管 目的是为了利用其巨大的潜能
将来 我们有可能利用碳纳米管
造出撞不碎的汽车
垮不了的建筑
超轻型的喷气式飞机
有些人甚至认为我们可以用它们 来建造通往太空的高速公路
这是著名的西雅图太空针
建于1962年 为了世博会
当时处在太空世纪的开端
人们梦想着去火星和金星去观光
啊 梦想一直没有实现
50年后 太空计划似乎被搁置了
太空旅游实在是太昂贵了
我们需要一个通往外层空间的一个途径
完全不需要花费昂贵的火箭燃料
科学幻想提出的一件东西是空间电梯
但是这被认为是十分牵强的奇思怪想...
直至最近
由于碳纳米管惊人的强度和轻盈
它现在成为了认真的议题了
空间电梯是个非常巧妙的构思
没有理由说它们不应该运作
这个构思只是 基本上是
将碳纳米管绳索降到地面上
用卷扬机将物体提上去... 这听上去象科幻 但照我看来
科学能办到的任何东西 不排除通过物理定律
在工程的的范畴中 在将来的某个时间点 应该是有可能的
空间电梯的创意来自一位有远见的俄罗斯科学家
康斯坦丁.齐奥尔科夫斯基 他的灵感早在1895年
来自当时新落成的埃菲尔铁塔
自20世纪70年代开始 美国航天局一直 在细水长流地资助研究
进入空间的基本上固定的电梯
空间电梯没什么 只是一根超强的绳索
长度超过6万英里 悬挂在外层空间
锚固在地球上
保持它漂浮的是地球的旋转
就象系在线上的一个球
随着你快速旋转系在线上的球 它就不会掉下来
那是由于围绕着园圈旋转的离心力造成的
现在 你能够估计出钢的强度不足以
抵抗这个离心力了
要不是有史以来第一次有了一种物质
碳纳米管 由于它的强度足以超过
抵抗悬挂在外层空间的压力
这就是为什么美国航天局悬赏50万美元的奖励
给第一个能够建造简易的空间电梯原型的研究组
就在西雅图郊外 一个最有前途的研究组
正在利用激光的力量驱动一个机器人攀登钢索
你好
你好 安德烈 我不认为我们这里人手已经够了
你可以..?我们需要另一个厨师呆在厨房里 是啊
我们在做意大利面
这个小组 叫做激光推动(Lasermotive)
希望他们的系统能够克服 空间旅行中的一个最大的难题
这上面有点灰尘
进入太空时代50年了 我们还是被基本的绊脚石缠住着
当火箭发射时 我们将这个巨大的
火箭助推器照亮天空 仅仅只有几分钟的时间
90%的火箭燃料 90%的硬件
就是为了克服地球引力场最初的几百英里
啊 那就是空间电梯到达的地方
空间电梯让你越过引力障碍
它一点都不使用火箭燃料 只有极少的硬件
就会降低太空旅游的成本
或许降到百分之一
3..2..1..
空间第一次可以对所有的人开放了
由于它预示着廉价 便捷
空间电梯可以让我们开采太空矿产
或将太阳能送回地球 或它只是给我们提供我们地球的不同的景象
一直在梦想的外层空间殖民的远景
空间电梯可能是最终抵达其它星球的关键的一步
它可能有着另外一个更深刻的影响
我们的视野往往决定着我们对我们自身的理解
在大部分的人类历史上 举个例子
我们的视野是受我们的部落决定的
其人数就几百号人
然而逐渐扩大成了包括大城市的国家
大的民族国家和产业帝国
那么 将来一旦跨越了外层空间
对于每一个人 不光是富人
那时我们的视野将扩大到包括整个地球
我们将远离用宗教 种族或国籍来划分我们自己了
当我们从外层空间看地球
我们不仅会认识到生命有多么的珍贵
同时事实上我们是属于真正的星球文明
在那一点上 我们的意识 我们的视野
将是真正的全球性的
但是随着我们向全球社会前进时
存在着一个我们需要掌握的关键问题-
能源
在天体物理学家扫描银河 搜寻其他文明的证据时
他们根据它们的能源特征进行分类
能源对于生存与发展是必不可少的
有助于界定文明的素质
这些文明存在三种类型
第一类文明掌握着所有的行星能源
他们掌握着天气 他们掌握着海洋与飓风
第二类文明已经耗尽了所有的行星能源
他们的能源靠挥霍其母星发出的能量
第三类文明是星系型的
他们利用数百万个恒星系的能量
他们驾乘着太空飞船漫游在星系之间
为什么存在着三种类型的文明呢?
因为星系里存在着三种能源
行星的 恒星的 以及星系本身的
那么我们处在什么位置呢?
我们是'零'类型的文明
我们非常的原始 我们甚至还不能掌握 我们自己地球的能源
我们的能源来自死亡的植物-石油与煤炭
我们作为一个文明的进程取决于我们是否能够
超越我们对化石燃料的依赖
几年前 我经历了美国历史上最大的一次停电
在东北部 我们整个停电了 立刻产生了影响
首先 地铁瘫痪了
交通运输被迫停止
其次 商业活动中止
因为你无法在机器里再次使用信用卡
不仅如此 食品开始变质
因为冰箱需要电力
如果你住在50层楼的摩天大楼里
你只得爬50层楼梯才能回家
因此没有了电力 就象是生活在工业化前的社会里
纽约大停电是在2003年
但是如今 气候变化迫使我们
质疑我们对能源的巨大的胃口
但是我们真的能想象到减少我们的能源的使用?
现代文明的一切都很好
干净的水 医药 延长预期寿命
我们所做的一切都需要能源
所以对我来说 节约能源几乎是...
不是一个合适的目标 对吧?
节约能源是必要的 如果你用危险的方式来生成能源的话
目前 我们是用危险的方式产生能源
但是我从科学的角度看不出有什么理由
为什么必须坚持下去
能源 特别是化石燃料 十分稀缺
以至于引发国家之间的冲突
因此 憧憬着安全 清洁 高效 充足的能源
它能够对社会产生深刻的影响
它能够改变一切
能源可能来自核聚变
我们的太阳是一个巨大的核聚变反应堆 它的核心温度很高
氢原子压缩在一起 直到聚合在一起
释放出大量的能量
我们对物质的掌握能够永远为我们提供廉价的能源
因为维持聚变的燃料在地球上很丰富
那就是水
最大的挑战是如何控制氢原子等离子
它的温度非常高 会把它所接触到的一切化为灰烬
在牛津郡的世界上最大的实验性核聚变反应堆
每天他们都在进行实验
...8
7 6 5
4 3
2 1...
...开始
玛丽.琳.马约拉尔是位法国物理学家
她把毕生都奉献给了掌握聚变能上了
我小的时候
他们在我家附近建了一座大的核电站
我非常害怕 会带来什么
我不清楚 爆炸 或...!
后来我跟着我的父母 呃..
我要到核电站工作
目的是为了使它更安全
最后 我没到核电站工作
但是...我到了用更安全的东西 去替代它的项目上工作了
为了控制等离子
科学家一直在完善所谓的托卡马克反应堆的设计
它本质上是个磁瓶
磁场把炽热的等离子体牢牢掌握在中央
我们可以毫无困难地达到
5000度 10000度
这在现在不是大问题
关键是 在某个时间去做
在这个实验核聚变反应堆 马约拉尔和她的同事们
能够控制30秒钟的爆炸
这令人映像深刻 但还不足以长到
产生任何可用的能量
科学家需要的是一个更大的反应堆
将让他们把等离子体保持长到足够
使聚合能自我维持下去的临界点
核聚变科学已经开展了半个世纪了
基本上 我们知道了我们可以进行核聚变了
但是对于社会 我们已经缺乏分配出足够的资源来承诺
去解决所有的各种各样的技术质疑
但是随着科学家们与地球上最热的等离子的搏斗
政治气候正在开始改变
去年 代表着世界一半人口的各国政府
决定为新的核聚变反应堆拨款
国际热核实验反应堆 已经在法国建设
它设计成大到足以创造出在第一次
就能自我维持的核聚变能源
聚变能源可能最终变为现实
从现在起15到20年里
我们将准备开始建设一个真正的能发出电的电站
它将可运行30年 几个原型
随后 通过... 在本世纪前本个世纪
我们希望产生大型聚变电站
核聚变 对我来说
是以安全廉价的方法产生电力的途径
我们必须从根本上进行尝试
没有其它的办法
如果我们有了安全 清洁 廉价 无限的能源
想象一下 我们能办到的事情 我们能够控制全球变暖了
我们可以取代化石燃料和石油了
养活不断增长的人口
满足不断增长的世界的需求
最终 量子革命将给我们提供
整个系列的可持续 可再生的能源
它也将给我们带来新的科技
其影响可能更大-
纳米技术
纳米技术将让我们
用一个又一个的原子重新设计世界
你做到了这一点 就是在讨论掌握
基本的物质和能量了
那是激动人心的时刻
知道吗 那可是在科学上不再是研究大自然了
而是创造大自然了 是在创造新的现实世界了
纳米是十亿分之一米 你可看不见它
事实上 它是10个原子的厚度
现在来想象一下一纳米规模的机器
一部用几百 几千个单个的原子制成的机器
啊 你可能会对自己说 那可是科学幻想
你怎么能够做出锯条 操纵杆 轮子
从那只有1000个原子做出来呢?
啊 大自然已经做出来了
大自然能够将原材料创造出生命
纳米技术的目标就是要创造出
纳米机器 尺度相当于活体细胞
比如蛋白质 DNA和细菌 把它们设计成能执行同样复杂的任务
这些微型机械设备
可以把有害废物转变成无害的物质
或者它们能通过我们的血管从内部修理细胞
走向打造这些纳米机器的第一步
是在分子层面上劫持生命系统
安排它们去做我们想做的事情
在麻省理工学院 安德烈亚斯.梅尔申 在用植物蛋白做这个实验
我们正在实验用植物来产生太阳能
植物已经发展出惊人的捕捉太阳光的能力
以及产生和储备化学能的能力
我们可以攫取机器 植物里的蛋白质 光系统
是负责为植物产生能量的
攫取它的功能 把它放到我们所选择的培养基上
利用这个能量来创造太阳能电力
为电灯 或任何一种你想的机械供电
梅尔申修改了植物蛋白质
然后将它连接到特别设计的纳米导线的基座上
基座作为电极
最终产品将是纳米机器
以涂层的形式提供太阳能
我们的目标是提供替代普通的硅基太阳能电池板
硅基太阳能电池板太大 太重 不理想
不利于运送到非洲 中国 印度偏僻的乡村
我们正在努力制造出一种材料
几乎就象一层涂料 你可以涂在金属的表面
把它暴露在阳光下 就为你自己带来电力了
攫取自然来制造嘛米机器
提供了可怕的具有无限潜力的新能源
我们正在驯化蛋白分子 蛋白质的活体机器
来做我们感兴趣的事情
自然世界里存在着那些蛋白质庞大的动物园
从植物 动物 到各种各样的东西 比如细菌
可以制造出差不多你想要的所有的东西
诀窍是能够设计和改变它们
利用它们的能量 让它们做你想让它们做的事
这些杂交机器最令人激动的应用之一
就是从我们的身体内部治病
这里是罗德岛州的很大的河口
科学家发现了一种细菌 可以用来
为进入我们血管的原型纳米机器人提供动力
嗨 你好 你好
在显微镜下 我们看到无数的细菌
这里有个操纵杆
看到 接着你可以进行操控
左 右 往前 往后
按这里的这些按钮
啊 我看到了无数的细菌
我可以将它们移下去
啊 我看到了它们移下去了
上来
往右
这些细菌对磁场很敏感
因此我其实是用磁铁在控制它们
往左
我几乎感到权力无限
就象是上帝在控制着数不尽的细菌
令人惊讶
马特尔的研究小组已经利用核磁共振机的磁场
驾驶微型装置进入活体的动脉
接下来的打算是缩小这个装置
把细菌放在里面 利用它们旋转的尾巴
作为微型发动机来驾驶它进入我们的身体
对特定的目标提供药物
我们的主要目标是开发新的医疗工具
我们现在正在做的主要应用
是针对人体内的肿瘤
因此 诀窍是能够将...
那些微小的马达结合进...
能够送药的机器
能够通过计算机来控制
你勉强能看到那东西 是啊
当然下一步就是设计一块芯片
给纳米机器智能
这个芯片对我们来说 实在是很大 太大了
我们希望做得更小点 你希望它做得很小
你就可以带着它进入人体内的血管里了?
对 那样 它们就可以任意到达想去的地方了
好 这里我们看到的是那些机器人中的一个
这版机器人有6个马达
6个包含了若干受控的细菌的马达
因为你需要能够左转 右转
同时还要前进后退
有多少细菌在推进这个芯片呢?
大约80个细菌 大约80个细菌
那么就象是装着螺旋桨的芯片啦?
是啊
将来 几群隐形纳米机器人
可能永久在我们的血液系统中巡逻
修复组织 维护我们的健康
在我想到这里正在做的工作的意义时
我没法帮助 但会想起自己的父母
我父亲死于老年痴呆症
现在又困扰着我的母亲 真是个可怕的疾病
它夺走了你对自己身份的判断能力
然而 我现在能够想象到那时
我们能够利用这些靶向治疗
人工智能和纳米技术
瞄准大脑 清除大脑中
造成我们神经回路麻烦的蛋白质 重新给我们希望
试想一下 我们靠这能做的事情
你可以想象出把数百万个机器人注射到你的血液中
它们将首先充当了看门狗 留意着癌症
或其它的一些恶性疾病的早期症状
让你进行干预 远比你以前发现得早得多得多
下一代的纳米机器人预计将成为
猎杀者 它们可以被你派去
消灭初始阶段的癌细胞
从理论上讲 它们甚至能够跟踪脂肪细胞
因此你就再也见不到肥胖的人了
然而纳米技术不仅仅是为了健康长寿开发的
嗯 在战场上
纳米机器人将能做许多的事情.
比如
它们能够寻找并消灭特定的目标
你可以将它们做得非常非常的聪明
那么它们不仅能够识别出地理环境
而且还能识别出你想攻击的 特定的武器系统和通讯系统
你已经听说了外科医生可以注射进你的血液里
外科医生能进入到这里修补阻塞的血管
或者他们可以到这里在血管上打孔
如果你想消灭对手的话
如今还处于胚胎阶段 有大量的工作还在进行
世界上的几个国家里的国家级计划
正在开发这些科技
他们将在几十年里
你将看到重要的变化
对纳米技术特别让人激动和极其具有争议的
是相信纳米机器将被设计成
能根据它们的环境自我繁衍的清道夫分子
它们将很聪明和自立
但是就象它们模仿的病毒和细菌一样
具有极大的潜在危险
对于纳米技术 人们都是谈论
创造能够自我繁衍的人造物体
它们是安全的自我复制
你对安全自我复制的东西有了现实的考量
因为你最好知道关闭的开关在哪里
在灰雾(grey goo)的场景描述中 在那个世界里
这些纳米机器人能够维持复制
直到他们耗尽整个地球的能源
除了灰雾外 没留下任何东西
查尔斯王子关注着灰雾
纳米技术带来的威胁引起了大众的关注
但是对有些人来说 纳米技术的毛病 不是最令人担忧的事情
更大的风险不是意外事故
而是利用分子级纳米技术蓄意设计成武器系统
由于这个纳米技术的先进形态 它将有可能
做成各种类型的武器系统 对此 看来
如何让有效地防卫成为可能是很困难的
在我看来 纳米技术的先进形态
可以认为是人类在本世纪里
有可能面临的最大的生存风险
啊 我敢保证 它将最终落入坏人之手
我们最好能做到的 既防范不测事件
同时在事件发生时 能够领先一步
每一个行动都会有对立的行动的
我们需要在这些领域里继续研究下去
我认为我们会构建防卫去消灭 或解散纳米机器人的
只要它们一旦失控或进入坏人之手
我认为纳米技术潜在的好处
大大超过已经觉察的风险
纳米机器可以让我们具有惊人的能力 把分子分解成单个的原子
并把它们重新组合成新的结构
这就意味着我们能够在在家里制造出所想的任何东西
利用个人实验室 和满满一盒纳米机器人
从原子开始构建物体
商业公司已经在谋划
个人制作的未来了
将来 纳米技术的发展
将能够用桌面工具来制作产品了
其远比现在最好的还要好
每件产品从底下做起 逐层逐层
利用数十亿个机器在一起工作
在我看来 个人制造者就是桌子上的工厂
它就微波炉或自动售货机般大小
但里面没有糖果和汽水
而是在打造你能想到的几乎所有的东西
从PC和移动电话这样的高科技项目
一直到基本的必需品 如食物 衣物和药品
几乎所有你能想象到的东西 这个设备都能做出来
麻省理工学院的尼尔.哲申费尔德认为这项技术
的运作方式将与其它蛋白质产生的蛋白质形态
构建人体的方式一样
你的身体里具有的蛋白质是其它蛋白质 象搭积木那样组合起来的
实际上是按照程序运行的
我们只是处在数学 技术研究的边缘
因此我们正在进行的研究是 如何安排材料
如何从根本上数字化制作
那么如果你能操控原子来修改蛋白质的话 你就一定程度上改善了其性质了?
绝对是的 研究的路线图
正从现在开始20年 推进到作出星际旅行的复制品
即真正能在分子等级上构建东西的分子编排者
所以到了那个阶段
许多东西 比如生命 从一部分制造出一部分 再制造出一部分
我们现在就处在与数字革命非常相似的制造边缘
目前正在做的是将所有的 你已经用到的
你桌面上的数字世界里程序里的东西 拿到物理世界里
那么你实际上就能打理物理世界了
那么从某种意义上说 你实际上是在编写程序?
这是非常明确的
因此在将来 不是通过电脑或上街购物的
而是能够在家里制作出我们 所希望和需要的所有的东西
通过我们的个人制造厂来编排物质
对于发明家雷.库兹韦尔来说 这将对社会产生根本的影响
我认为 实际上是克服有还是没有分歧的问题
因为我们将有能力创造物理产品...
就产自信息 因此衬衣 饭菜 电脑
我们本质上都能够用这些纳米桌面制作者打印出来
真的非常便当 非常便宜
满足任何生物种群的物质需求
但是由于纳米技术和个人制作
或许到最后 简单基本的需求
会变成简单的张口就得到了
所以财产将不再意味着富有
你说呢? 我同意
我说 不只是必需品 还有...
我们将还有财富 还会有富人
还会有你必须花钱买的私有信息
不是一切都会是免费的
但是最低水平 你将能生活得非常舒适
有足够的住房 食品 衣服 时尚
真正的生活 懂吗 我们今天所谓的
富裕的生活方式几乎是最低水平的
如果从未有过的自我编排成为可能的话
那将成为历史上一个伟大的'超N'的时刻
那么你真的是在谈论将世界改造成
超越一切的东西了 我们已经在以前认识到了
个人制作将向我们社会经济所有的一切发起挑战
金钱的作用 商业的性质
贫富之间的差距
一些科学家认为 就在仅仅20年里
我们的客厅里就将有个人制作者了
我不敢这么肯定
存在着许多的障碍 仍然需要协商
我会说 或许 在21世纪中后期
我们将会看到个人制作者的大概的模样
我们在讨论纳米技术的终极圣杯
能够从几乎一无所有中创造出东西
即将到来的革命 即将发生的革命
一旦我们真正认识了如何 在分子层面 在亚原子层面上操控物质
就将让每一个人 包括我 大为震惊
因为它真正搬走了障碍 去做差不多你想要的所有的东西
你在身边看到的所有的东西 包括你自己
固体只是其中的一部分 是原子和分子的一种形态
如果你掌握了怎样操控这些形态
那么 真的 潜力将完全是无穷无尽了
量子革命从根本上挑战着我们观察世界的方式
它已经转换了来自科学幻想的一些概念
把他们变为科学现实
这里是维也纳 一个最荒诞的科学幻想
已经变成了现实
事实上 它可能代表了我们最终 能超越物质本身去掌握它
它叫做远距传送
在我的小组里 我们在10年前就已经实现了远距传送
我们经常在做
一直在改善新的东西 等等 所以它是个简单的事实
远距传送保存了下来
这是世界上第一台远距传送机器
用它 安东.蔡林格教授和他的研究组
正在传送光的单个粒子 叫做光子
从一个棱镜到另一个棱镜
它能够跨越任何距离产生作用
目前传送距离的记录是600米
这是我们小组从多瑙河的一边传到对岸的记录
但是还不止
我们可能会有一天对着月亮或火星来做 谁知道呢
蔡林格教授正在激发他的光的粒子的独特的状态
它叫做量子纠缠态(quantum entanglement)
它是一对光子之间的神秘的结合
只要你改变其中的一个 另外一个则马上会改变
因此光子本身不在传送
传送的只是它所包含的信息
在量子传送中 我们真正传送的
是通过系统传输的信息
这个被传送的信息到达另一个系统
它准确地获得了信息
所以它就和原本的一模一样
原本的失去了自己的属性
而用不同的物质建起的新的
和原本的物质不一样
有趣的是原本的光子的信息丢失了
会在较大规模的传送中产生巨大的影响
问题暴露的是什么 还是只是传送狗啊 猫啊
人啊非常非常的困难呢?
啊 我们都会做梦
如果你梦到人类的传送
那么各种问题都会出现 比如 这对我意味着什么?
一旦有人传送给我 我知道正在传送的是信息
不是物质 不是制造我的材料
那是谁 最终是谁呢?
普通人对这个事实的反应会如何呢
即你为了具备传送的状态 肯定要被毁灭
假如我们在报纸上做个广告 就为了好玩
就为了好玩 我们在报纸上做个广告称
我们想试验人的传送 我们现在招募志愿者
但是我们无法保证它会100%成功
可能就只有10到20%的把握
我敢打赌 会出来许多人想成为第一个被传送的人
在接下来的几年里 科学家将传送第一个简单的分子
然后在大约10年里 是复杂的分子 或许是第一个病毒
传送人好象是极端的超前
但是科学改变我们世界的速度 比人类历史上以往任何时期都来得快
如果你告诉过我
20年前 我的手机会准确定出我的位置
利用了卫星的网络 精确到一 两米
那么 我几乎肯定不相信你
但是现在全球定位系统已经 安装到了每个人的汽车里了
出现在了每个人的手机和手表里了
因此不寻常的事情发生了 实际上 正在发生
时间的间隔越来越短 进步在加速
我们正在目睹无与伦比的科学知识的大爆炸
我们在过去50年里学到的东西超过了 过去整个人类历史得到的东西
那是为什么? 那是因为合作 强烈的相互作用
是在这三个伟大的革命之间: 量子 计算机 以及生物革命
一旦三个革命协调作用
它们就会相互补充 释放出科学发现的浪潮
这种协同 只会加快进入21世纪的步伐
赋予我们我们唯一能向往的科技
一个这种强大的协同作用的最好例子
就是人类基因组计划
回到1985年 当时人们讨论人类基因的排序
多数理智的人认为 首先 这可能是行不通的
如果有可能的话 它将要持续到2015年 花费整个地球的成本
啊 当然结果要快得多
到2000年 只化了几十亿美元
按现在来看 是傻瓜做的笨事(意思是钱化少了)
原因是计算机的价格是一降再降
那是预测未来的人始所未料的
这三个伟大的革命之间的协同作用还有很多的例子
例如 我们现在用激光在 任何一个特定的时间扫描基因
然后我们用超级计算机来处理这海量的基因信息
同时不光是基因 我们利用超级计算机
来揭示所有的东西的秘密 从蛋白质到人脑
协同真的带领我们走向掌握物质与生命
基本上 科技发展的速度及其影响
是每10年翻一番
倍数增长相当惊人
它确实意味着这些科技
已经产生了非凡的影响
还将在今后25年里产生10亿倍的影响
真的实实在在的变化
我们开始有能力控制我们头脑的工作了
控制我们的记忆 我们的新陈代谢 我们的性格 我们的孩子
我们有办法
通过遗传学 机器人技术 信息技术和纳米技术
从最基本的层面上 去控制物质 能源和自己的生命
以前 我们从来没有碰到过这样的情况
这正在出现的深刻的问题是 对人类的意义何在
以及我们的人生 我们的未来 我们的孩子将会变得怎样
计算机 生物 量子革命之间 强烈的交叉授粉作用
在21世纪内将给我们前所未有的力量
这力量创造着行星文明
建立在进步 科学知识和信任基础上的文明
但是 从另外一个方面来说
这力量在地球上释放出了史无前例 的混乱与无政府状态
选择权掌握在我们手里 探讨这些问题现在正是时候
这是因为目前这一代人
手里掌握着地球的未来
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