王克迪

對未來產(chǎn)生重大影響且持續(xù)進步的四個技術(shù)領(lǐng)域

自1970年代以來，持續(xù)進步并能夠?qū)ξ磥懋a(chǎn)生重大影響的技術(shù)領(lǐng)域主要有四個：信息技術(shù)，納米技術(shù)，材料技術(shù)和生物技術(shù)。這幾個科學技術(shù)領(lǐng)域日臻成熟，相互融合，逐漸形成一波新技術(shù)浪潮，因應(yīng)社會需求，開始成為推動社會發(fā)展與進步的強大動力。

幾個技術(shù)領(lǐng)域相比較，信息技術(shù)發(fā)育最為成熟，產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益最為顯著。計算機、互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)徹底改變了人們既往的溝通聯(lián)絡(luò)方式、生產(chǎn)方式、甚至學習方式，也已經(jīng)形成巨大的產(chǎn)業(yè)。預(yù)計數(shù)年之內(nèi)，信息技術(shù)將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，它的信息處理能力將得到極大提升，將實現(xiàn)不受地點限制的網(wǎng)絡(luò)接入、海量數(shù)據(jù)存儲與交換，并且在射頻跟蹤、視頻監(jiān)測、高性能移動計算、指紋與虹膜身份鑒定以及智能機器人、人腦與機器連接界面等領(lǐng)域獲得長足發(fā)展。信息技術(shù)仍將是技術(shù)進步以及促進社會經(jīng)濟增長與發(fā)展的龍頭。

生物技術(shù)自身的發(fā)展可謂飛速，它已經(jīng)能夠快速檢定生物體微量成分，在基因?qū)用孢M行診斷治療，利用基因手段改變生物形狀，運用計算機進行生物生長和性狀模擬，在分子層面進行器官和腫瘤治療。然而它的應(yīng)用受到社會倫理的制約，引發(fā)廣泛爭議，其產(chǎn)業(yè)化也步履蹣跚。

納米技術(shù)，最有希望的進展是與半導體技術(shù)融合，制造納米級器件，使得行將失效的摩爾定律得以延續(xù)數(shù)十年。實際上，目前的電腦芯片已經(jīng)十分接近納米尺度；另一方面，納米技術(shù)制備的材料具備很好的分子篩功能，可用于飲用水和環(huán)境監(jiān)測；納米結(jié)構(gòu)的敏感器件可用于制備生物檢測設(shè)備，用于健康、藥物和環(huán)境監(jiān)測與控制。

基于納米技術(shù)的新材料已經(jīng)顯示，它在以下領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用可能：新型高能電力存儲，可大規(guī)模制造的廉價高效太陽能電池，綠色制造技術(shù)與設(shè)備，具備特殊性能的可穿戴衣料和特殊涂層，飲用水過濾與凈化，高亮度顯示與高速計算元器件制造，活體生物組織培養(yǎng)。

十項已成為現(xiàn)實或即將成為現(xiàn)實的重要綜合技術(shù)

在未來十多年里，將有數(shù)十項重要綜合技術(shù)成就出現(xiàn)，既標志著新的技術(shù)革命的到來，也將全面更新世界經(jīng)濟與和社會運行所依賴的技術(shù)架構(gòu)，它們將是上述四大科學技術(shù)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用的結(jié)果。其中，有十項已經(jīng)成為現(xiàn)實或即將成為現(xiàn)實。

一，廉價太陽能系統(tǒng)。現(xiàn)有太陽能采集與轉(zhuǎn)換技術(shù)，嚴重受制于光伏轉(zhuǎn)換效率和電能存儲技術(shù)，而且體積龐大，價格高昂?；诩{米粒子和納米結(jié)構(gòu)的新型光伏電池和蓄電池，配合以大規(guī)模制造，將極大改變目前太陽能利用現(xiàn)狀，而且它還具備體積小巧、價格低廉優(yōu)點。預(yù)計未來幾年內(nèi)將實現(xiàn)技術(shù)突破，并實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。這將大大改變現(xiàn)有能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)和環(huán)境溢出，對于發(fā)展中國家、低發(fā)達國家以及旅行者甚至作戰(zhàn)部隊有重要意義。

二，潔凈水濾膜。采用全新的納米結(jié)構(gòu)材料，用有效、可靠的潔凈、除污技術(shù)與工藝，以低廉的價格生產(chǎn)可食用潔凈水。這一技術(shù)將很大程度改觀缺水地區(qū)和高污染地區(qū)的供水狀況，野外和營地使用十分便利。

三，基因改進作物?；蚬こ淌澄?，改善其維他命和微量元素成分，根據(jù)其產(chǎn)出地土壤和氣候情況改進基因組分，提高營養(yǎng)價值，增加產(chǎn)量，同時增進其抗病蟲害能力。從科學上看，在有限的耕地與日益增長的人口雙重壓迫下，基因改進農(nóng)作物是解決世界糧食和食品供應(yīng)不足的根本途徑，舍此并無他途。

四，可以隨時隨地進行信息接入的通訊設(shè)備與無線通訊技術(shù)。通訊設(shè)備包括通訊和存儲，可海量傳輸、存儲文字、圖像、視頻。無線通訊技術(shù)無需有線設(shè)施，可在任何地點通過無線接入方式進行電話與聯(lián)網(wǎng)活動。兩者相結(jié)合可以實現(xiàn)無線傳輸和接收。

五，移動射頻跟蹤與認證（無線射頻識別技術(shù)）。廣泛用于零售商品與人物個體的移動遷徙過程。

以上幾項信息技術(shù)及應(yīng)用已經(jīng)在很大程度上實現(xiàn)，未來發(fā)展趨勢是進一步在空間和地域上覆蓋，設(shè)備更加小型、廉價、便捷與可靠。更徹底的市場應(yīng)用對于信息技術(shù)的發(fā)展有極大促進作用，但是也帶來管理問題。問題來自信息技術(shù)濫用，技術(shù)、法律、監(jiān)管幾方面需要協(xié)調(diào)和控制。

六，更可靠的信息技術(shù)。包括可穿戴電腦與量子加密：電腦可鑲嵌在衣服或手包、錢包和首飾中；量子加密運用量子力學方法進行信息加密，安全數(shù)據(jù)傳輸。

七，混合動力車輛。使用內(nèi)燃機和電動機，配備有納米材料制備的高能蓄電池或燃料電池，車輛加速行駛時，以及減速行駛與制動時能量被轉(zhuǎn)換成電能形式；在車輛巡航行駛時由電力驅(qū)動。與此同時，車輛的地盤與外殼也采用新型材料，減輕重量同時提高強度。

八，綠色制造。在定制化、個性化制造的同時，消除或極大減少制造過程中有害液體和有毒物質(zhì)排出。綠色制造不是新概念，早在1980年代已經(jīng)提出，惟新型信息技術(shù)和納米技術(shù)綜合運用之后才成為可能。

九，生物技術(shù)、信息技術(shù)和納米技術(shù)的結(jié)合。服務(wù)于人類健康和醫(yī)療，也有益于創(chuàng)造新需求和新產(chǎn)業(yè)，主要包括：快速生物檢定，快速甚至瞬時測定生物物質(zhì)的有無與含量；靶向藥物，攻擊腫瘤和異?；?，無損人體組織與細胞；組織工程，活體組織的設(shè)計和培植，用于組織和器官移植或替換；先進診斷與手術(shù)方法，精確診斷，極大提高手術(shù)過程的精確性和有效性，同時極大減少失誤和康復(fù)時間。

十，廉價房舍。采用輕便的新型復(fù)合材料建造房舍，以低廉代價、因地制宜獲得堅固、同時采用高效太陽能采集設(shè)備和高效廉價便捷的潔凈水設(shè)備，為屋舍提供適宜的溫度，為餐飲提供能源和潔凈水源，為較高的生活質(zhì)量提供電能。配合以無所不在的無線接入設(shè)備，使居住者在任何地點都能夠獲得網(wǎng)絡(luò)與計算機服務(wù)?？傊疄楝F(xiàn)代人提供宜居條件。它將使得鄉(xiāng)野、營地、移動人群以及城市人群的生存、生活變得舒適，代價低廉，同時幾乎不消耗化石能源，也幾乎沒有碳排放。

從上述技術(shù)覆蓋領(lǐng)域看，它們將影響國民經(jīng)濟幾乎所有方面，從根本上改變現(xiàn)行的制造業(yè)格局，甚至整個社會生產(chǎn)格局，乃至現(xiàn)有經(jīng)濟運行模式。這些科學技術(shù)的革命性發(fā)展，對社會和人類生活的影響，必將是革命性的。

我們有理由期盼，一波新的技術(shù)革命的浪潮正蓄勢待發(fā)。這些技術(shù)的突破與運用不僅將引領(lǐng)世界走出現(xiàn)在的經(jīng)濟危機與頹勢，還將更新人類的生存和生活所必須依靠的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，開創(chuàng)一個全新的世界。

（作者為中共中央黨?，F(xiàn)代科學技術(shù)與科技哲學教研室主任、教授、博導）

責編/劉廣為 美編/李祥峰