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发表于 2010-10-19 21:19:26
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来自: 中国广东广州
设计婴儿
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7 R% x3 o X7 Q" I6 v# p& y) ~ 据美国《连线》杂志和英国《每日邮报》今年4月份报道,英国纽卡斯尔大学的科学家利用三名成人基因培育出了数十个混合人类胚胎,这些混合胚胎从基因上说,分别拥有两个母亲和一个父亲。经过遗传工程处理,避免了一些无法治疗的肌肉、大脑、心脏和消化系统的遗传疾病,从而完全摆脱了一些新生儿出生几小时后就死亡的厄运。 * {. _% Q6 ?1 H! a3 Y
) n4 W# V5 E! c 研究人员表示,这宣布了“设计婴儿”时代的来临。电影《变种异煞》也向我们展示:“设计婴儿”技术将使得未来的世界充满了如英国演员裘德•洛一样俊美的男子,他们只喜欢跑步和做复杂的数学题目。 5 ?3 d C, o" S5 z3 P
% T1 F: E4 J+ G 要是那样就好了。然而,实际情况是,选择未来孩子的遗传天性的前景非常遥不可及。科学家提出最多的是筛选性别和减少诸如镰状细胞血症等罕见疾病,但是,提前选择某些特定的性格到目前为止还被证明是不可能的。. g8 r1 O4 k/ P( g8 F0 H9 ~0 D0 v
) m8 z9 t5 |9 n7 { 那是因为我们的基因组成既复杂又善变,并且单个基因表达的特征非常少。比如体重就由20多个基因所控制,并且,这些基因仅仅只占人们能否达到某个特定体重的原因的5%,其他95%还是秘密。另外,我们对于影响诸如肤色、智力、是否容易罹患癌症以及心脏病等基因的了解还很少。
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还有就是伦理道德的问题,科学家对操纵基因紧锁眉头,因为我们正在干预人们没有完全理解的事物。而且,每个人难道不都认为自己的婴儿是完美无缺的吗?" _9 ?( b B' ~
0 d% K# ^. {, n 奇点
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科学家认为,正如宇宙学上存在着一个让所有物理定律都失效的“奇点”(Singularity)一样,信息技术也正朝着“超人类智能”的奇点迈进。9 f4 c1 v% H+ Z# I; T, q" L; F+ }" B2 F
5 f# z! |/ E$ H' W, e6 a8 u 很多人将其称为“书呆子们的兴奋点”,也有一些人担心这是人性的终结。无论从哪一个角度来说,有些人认为,在人类解决了人工智能的问题后,科幻小说家弗洛•文奇1993年提出的概念“奇点”即将到来。
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9 E9 R+ Y4 k# Y8 o# ]" w 该理念认为,一旦我们设计出一种思考速度快于人类的生物,它就将设计出更好的软件和硬件来运行,使得自己更加聪明。或者我们的世界将被超越我们的思维所支配,就像我们超越了昆虫一样,到时,我们只能寄希望于这种机器对人类会很友好,不会将我们消灭。7 }$ Z9 e/ @# M( q1 m d8 J+ ~
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然而,科学家认为,奇点出现的首要条件——创造出一种人工智能是一件非常棘手的任务,或许,我们可以通过逆向工程模拟人脑的运行机制来获得人工智能。但是,到目前为止,人类的认知机制如何运转还是一个秘密。另外一个问题是硬件,在计算能力方面,机器与哺乳动物的大脑相比,仍然落后很多。
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但是,最近科学家在计算神经科学(使用数学分析和计算机模拟的方法在不同水平上对神经系统进行模拟和研究)方面取得的进展可能会对研制出人工智能大有裨益。IBM公司的研究人员表示,他们正在一台超级计算机上运行一个仿真程序——皮层仿真器,该仿真器的运行能力与猫脑差不多。1 B' U' O g1 U& a
6 f. i u+ m7 a 美国国防高级研究计划局(Darpa)资助的一个研究项目旨在建立能够模拟微生物想法的硬件。另外,惠普公司对于忆阻器(memristor)的研究虽然还处于萌芽状态,但是,也表现出了极具诱惑的前景。
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忆阻器又名记忆电阻,是一种电子元件。忆阻器被认为是电路的第四种基本元件,仅次于电阻器、电容器及电感元件。忆阻器可以在关掉电源后,仍能“记忆”通过的电荷。两组忆阻器更能产生与晶体管相同的功能,但更为细小,有助于大大减少存储器的尺寸。, T$ X* @) i. l, a4 A; w5 Z
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奇点当然不会在明天就到来,但是,如果你开始注意一些媒体对大脑模拟和极富想象力的软件不遗余力的报道,你可能需要对你的长期规划进行重新打算了。$ @0 o0 _6 [$ G" U' P" D( P( o
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无线宽带
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你还在等待WiMax(全球微波互联接入)吗?如果想要功能更强大的下一代无线保真技术(Wi-Fi)一直环绕在你周围并且让你通过30公里以外的无线电发送设备上网冲浪,你必须身处纽约、洛杉矶或者旧金山。$ _$ e- V, u& C4 R
0 A8 r7 N* B$ }5 j' s7 u6 C 如果你生活在美国其他城市,或者全球其他城市,要想做到这一点,专家估计,WiMax将于2011年覆盖10亿人,届时,你的智能手机或者手提电脑可能都会安装这项技术,那时,它或许被称为4G。8 x# Z) W- ~' W3 E: T% R9 _
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WiMax是一项新兴的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50公里。WiMAX是一项新兴技术,能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”的宽带连接性,它不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX面临的首要挑战依然是其建设成本和设备价格。
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+ c/ i; E7 X& N$ z- E- ^ 纳米技术
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9 n5 r4 b6 a0 a) w4 r( q. B 我们所接触的任何事物包括我们自己都由更小的物质组成,整个宇宙仅仅就是亚原子粒子之间由微弱而神秘的力量紧紧结合在一起。那么,我们可以掌控纳米世界吗?
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) O1 B- u% X, h: } 我们能够抓起单个的分子将其组建成细小的设备、电线甚至计算机;用简单的、坚硬的、经过加工的钻石组装小型机器人;使用纳米制造出沙发、汽车等吗?
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所有这些想法被证明就像听起来那么困难。确实,在生物学领域,名为核糖体(ribosome)的分子机器使用遗传信息来建立每个活体的一部分,这个过程如此稳固,以至于麻省理工学院的计算机科学家汤姆•莱特将生物学称为“起作用的纳米技术”。% D e+ d; F! p" {5 E4 p6 G( s
" f4 z9 ~1 T! j, ~" C4 P 但是,生物学的发生自有其精确的理由,而不切实际的纳米技术则没有:超小物质内部的运动非常激烈,科学家已经证明,物体的表面充满了激烈的运动,每一秒内,原子就会震荡1000多次,原子键形成然后打开,如此循环。这种充满能量的混乱为分子机器提供了能量,但是,人类工程师在做同样事情的时候就会以失败告终。* k+ { b+ W0 h$ ]# _, y: h) T
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扫描隧道电子显微镜中的针尖大约为100埃(angstrom)宽,能够清楚地用疝原子拼出单词,其他原子则不行。DNA机器人也存在,但是,他们能做的事情就是“仓皇逃跑”。
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要想超越这些?纳米技术驱动的“钻石时代”可能还需要等很久。好处是:一个可以被纳米机器拆卸为“灰雾”的世界也要等很久才会出现。1 G, u& n; ~2 A. A/ n: U
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“灰雾”是一个术语,用于描述一种假定情况下我们星球上的生命,自我复制机器人或者毫微级计算机不再受人类的控制,并且开始将人类的生命耗尽作为它们自己的能量需要。6 p: [- I% h: T8 U) Y: }& k
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量子计算机- O4 z1 o6 Z$ X( D# ~8 K- g
$ Y& c& Q3 ~9 }! b& J 与常规物质在一个时间瞬间的空间坐标只有一个位置不同,量子可以是无限个(这实在是难理解的问题,也是量子的诡异性所在),即便是量子会衰减,但量子瞬间坐标也可以达到成千上万个。1982年,物理学家理查德•费曼提出可以将量子的诡异性用于计算。
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量子计算机的概念应运而生,其运算效率将是脉冲计算的几何倍数。量子计算机巨大的应用潜能和发展前景吸引了无数科学家“竞折腰”,希冀在量子计算机的研发上有所斩获,以名垂千古,流芳百世。: k, z$ R7 E) u3 e R( ]
3 Y- u- U0 a0 R% S- {/ \1 i 不过,遗憾的是,这种情况短期内很难发生改变。关于量子计算的理论汗牛充栋,但是,尽管取得了一些进步,大多数著名的量子计算理论还是简单如:把15分解为3和5的乘积。
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科学家认为,量子计算机能够解决最复杂和艰涩的计算,诸如发现脑波的运行模式、精准地预测天气等。与传统计算机相比,它们的计算速度不仅呈指数级增长,从理论上来讲,它们还能同时运行每个可能的数据排列。9 U/ h) M, y# F% b/ L
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然而,麻省理工学院的计算机专家斯科特•阿伦森一针见血地指出,量子计算机最大的拦路虎在于退相干(decoherence),也就是用于计算的“量子比特”在同其他事物接触时会失去其特殊属性的趋势,结果就会出现“第二十二条军规”(用来形容任何自相矛盾、不合逻辑的规定或条件所造成的无法摆脱的困境、难以逾越的障碍,或者是一件事陷入了死循环,或者跌进逻辑陷阱等等)。. m+ z8 g+ r( A6 W! b( Z* n& A5 u2 B
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阿伦森说:“对于量子计算来说,必须让量子比特一直保持在一种非常孤立的环境中,同周围的一切环境隔离开,但是,你又必须操纵量子比特,让它们执行我们的计算。这就产生了一种无法摆脱的困境。”最后,他幽默地说:“要是有一台量子计算机能够帮助我们解决这个问题就好了。”) P3 q0 b' d* {: t# l0 n6 t
7 q2 f2 [# i: l" o+ i5 E/ p% q. g 其实,早在2008年,阿伦森就在《科学美国人》上撰文对量子计算机的强大功能提出了质疑。他指出,许多人相信,依靠量子力学的神奇魔力,量子计算机可以瞬间破解一切密码,甚至轻而易举地搞定所有难题,而实际上,量子计算机的能力也会受到数学上的诸多限制。除了少数特殊问题,量子计算机的运算能力并不比现有计算机强大多少。破解一切密码,对于量子计算机而言,也是一件不可能完成的任务。, M/ v6 T6 l( G5 G# R. J; m0 {
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个性化医疗( O9 d' R) f. `
* d$ O& e+ {: ]( _ 现在,我们可以根据我们的DNA来定制药物吗?我们能够通过一次基因扫描来预测某种治疗是否会对我们起作用,并且预测治疗所需药物的剂量是多少吗?& m! [3 n' Z L( P: z1 [& {: Q) F) C
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更加“聪明”的药品正向我们走来,但是,其到来的速度非常慢。首先,制药公司必须摒弃不断对一些销量大的药品进行更新换代并大肆生产的陋习,优先生产出满足小众病人的药品。即使那样,新药要想获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准还需要花费几年,而且,研发出验证人与药品相匹配的测试手段也需要很长时间。# C0 a" h' X* {
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因此,很多人将希望寄托在了个性化医疗上。科学家已经证明,基因变异会决定一个人将如何代谢出口服的防凝血素或阻凝剂;而且,很多医生在开处方之前,都会进行遗传学方面的测试。
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. G& L/ V2 f9 E 癌症治疗从药理基因组学那儿获益良多。很多疾病都与基因有着千丝万缕的联系。比如,赫赛汀(Herceptin)能够拯救乳腺癌病人的生命,在这些病人的癌症肿瘤中,HER2基因被过度表达;在某些直肠肿瘤中,也有两个靶向基因被过度表达。更重要的是,今年6月份,几个癌症研究中心结成了联盟,宣布使用DNA测序结果来帮助病人选择正确的疗法,种种迹象表明,个性化医疗正大踏步朝我们走来。
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超音速飞机
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http://bbs.myboyan.com/attachment/Fid_248/248_235857_4b16b345c14fe78.jpg
7 @) C2 S. `1 b% o- h9 J美国AERION航空技术公司超音速商务机示意图. ^2 ?) z; w& _" B
7 m! T1 K$ b R- G/ A' N3 \ 在1977年到2003年间,任何人只要手头有足够的钱,就可以只花3个半小时,从纽约直达伦敦,这都拜“协和”号超音速客机所赐。" T2 j) G- q Q9 ]' z# g
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“协和”号超音速客机由法、英两国于1969年联合研制成功,是当时全世界惟一的超音速客机,两倍音速的高速飞行让其成为尊荣与高贵的象征。
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, T. F6 | F% B7 G 然而,“协和”号存在两个重要的缺陷。一是客机的耗油量大得惊人,是波音747客机的两倍,由于耗油率过高,载客量偏小,其昂贵的票价让大多数乘客望而却步。
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另外一大缺陷是噪音污染严重。“协和”号超音速客机由于音爆水平高,所以被限制不得在大陆上空进行超音速飞行。噪音可以说是“协和”超音速客机商业失败的关键性因素。8 i% p' v2 t! _! i7 |" M! w: U
F; r8 Z, Y0 s. U 在“协和”号飞机于2003年光荣退出历史舞台后,许多国家和风险投资者都在加紧研制下一代超音速客机,延续“协和”号的光荣和梦想。
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美国AERION航空技术公司希望尽快推销其新式的超音速商务机。该公司的商用超音速飞机同“协和”号类似,但是,其机翼设计更为先进,在人口稠密的地区,其速度可以达到声速,在西伯利亚等地的上空,令人讨厌的音爆不会影响任何人,速度可以达到1.6马赫(音速的1.6倍)。目前,该飞机正在紧锣密鼓地研发中,最快于5年内研发成功。
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日本的航天主管机构日本航天探测局(JAXA)也在研制下一代超音速飞机,下一代超音速飞机有望在15年内投入商业运营。他们的目标是制造能搭载300名乘客的超音速客机,从伦敦到东京只需4个小时多一点。
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这款飞机将使用一种特殊的低阻力结构,从理论上来讲,其超空气动力的形状使得它能够穿越声音的壁垒,几乎没有隆隆声。另外,该飞机也通过使用更安静、效率更高的发动机来降低起飞时的噪音。该飞机可能至少于5年内将速度达到1马赫,10年后速度有望超过5马赫。 |
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