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本书汇集了世界上相当有眼光的科学家们25篇未曾发表过的文章，从未来的理论和未来的实践这两个方面介绍了我们有生之年可能看得到的技术进步。书中不仅探讨了不远未来的实践，还探讨了即将到来的新奇世界的发展如何对社会和政治产生影响。

目录：

第1篇 未来的理论

宇宙的未来

我们孤独吗 我们在哪儿

2050年的数学

在文化的阴影里

替换大脑

儿童会告诉科学家什么

走向道德发展的理论

捉摸不定的心理学

幸福的未来

50年后我们还会忧伤吗

费米的“小发现”和复杂性理论的未来

生命是什么

第2篇 未来的实践

小摩尔定律

第二个创生

预测未来

肉体与机器的结合

物质的未来

我们会更聪明吗

复杂性的顶点

流动的信息

思想，大脑和自我

我们何以如此：来自2050年的观点

药、DNA和躺椅

心理疗法和穿在身上的电脑

征服疾病

译后记

约翰·布罗克曼（John Brockman），美国边缘基金会主席，出版家，边缘网主持人，BROCKMAN公司（一家国际文化和软件服务公司）总裁，也是著名的网络企业家和幻想家。

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第1篇　未来的理论 (部分)

宇宙的未来 (L.斯莫林)

我们被请来预言今后50年的科学状况。从过去几百年物理学和宇宙学前进的步伐来看，50年够长了；但要做一个到那时不显得那么愚蠢的预言，它似乎又太短了。回顾科学的历史，你会发现，人们提出的许多问题常常在后来的50年里就有了答案。不过，科学的进步一般总是缓慢的，我们今天大概还用着50年前的同行们用过的语言。

现在，让我们回过头来，看过去50年有些什么样的大问题。我个人看来，应该包括：

1）把原子核束缚在一起的强力的本质是什么？

2）决定放射性衰变的弱力的本质是什么？

3）宇宙的稳恒态模型对吗？或者，真的可能存在像盖莫夫（Gamow）和其他追随者们猜想的大爆炸吗？

4）质子和中子有内部结构吗？

5）为什么质子与中子存在很小的质量差，而电子比二者轻得多？为什么中微子没有质量？μ子是什么？谁让它来的？

6）广义相对论与量子理论有什么联系？

7）理解量子理论的正确路线是什么？

我想我们可以自信地说，我们现在知道前四个问题的答案。我们还在为后面三个问题努力。不过，我们也没忘记已经回答了的问题；实际上，回答那些问题的方法形成了我们今天培养理论物理学家的基础。

然而，如果倒退一百年，我们会发现，人们那时提出的许多问题，今天已经不再有人关心了。我不是一个够格的历史学家，不能列举物理学家们在20世纪之交提出的问题，不过他们很可能更关心以太的性质，而不太关心原子的性质。过了几年之后才会出现物理原子存在的证据——实际上，在1900年，很多物理学家并不相信原子的存在。另一些人，如马赫（Ernst Mach），认为这不属于物理学问题，因为原子是永远也观测不到的。至于天文学，1900年还没有证据说明存在远离我们银河系的星系，也没有人想过恒星为什么发光。所以，虽然20世纪50年代初的物理学家可能理解今天的物理学家的问题，但物理学家在50年代相互交流的语言，大概没有哪个20世纪初的人能听懂。

有时，科学在50年间的变化很小，所以需要我们预测在那以后将知道些什么。但是，也有些时期，科学飞速发展，那样的预测也就不需要了。在未来50年和100年间的某个地方，似乎存在一条地平线，超过那条线，关于科学进步的任何具体的猜想都将失去意义。

让我们歇息片刻，想想为什么会那样。部分原因可能是，50年大约等于一个科学家从开始研究到退休的时间，因而也是他们的科学生涯产生保守倾向的时期，这种倾向反过来会拖科学进步的后腿。科学是艰难的，我们科学家喜欢尽可能理解自己所做的事情；于是，除非迫不得已，我们总是愿意用我们已经认识了的思想和技术。另一个原因是，青年科学家的经历常常受临近退休的前辈的控制，那些老人在许多时候已不再活跃，因而不熟悉新的技术。精明的研究生不论多有想像力，也不敢大胆做本领域的权威老人们所不理解的事情。于是，为了思考我这个学科在50年后像什么样子，我想象我那些聪明的研究生在他们的退休晚会上可能谈些什么。我猜想，假如没有什么解释不了的事实，他们掀不起20世纪初那样的革命，他们还会继续运用我们教给他们的语言。如果那样，现在的训练还是有用的——尽管我们中间的浪漫主义者更盼望一场革命，而不仅仅满足于对我们信仰的证明。

我们还可以想想，推动20世纪前50年科学取得那样巨大进步的社会背景有什么不同的地方。我想到了两个可信的答案：一个是，像爱因斯坦和埃伦菲斯特（Paul Ehrenfest）那样的“门外汉”，尽管没有大学职位，也能发表他们的东西；另一个是，量子理论创立者的前辈们多数被次世界大战耽误了，为海森堡、狄拉克和他们的朋友留下了广阔的天地。

那么，未来50年里，关于基础物理学和宇宙学我们将知道些什么呢？我不做猜想了，而是提出一种方法，它可能得到在2050年看来不那么愚蠢的结果。我先列出今天还没回答的几个基本的问题，然后谈谈能对这些问题的答案做出检验的实验和观测科学将有哪些可以预料的进步。我不担心理论的发展，因为我所列的所有问题都已经提出了理论的回答，我想在50年的时间里，我们理论家能够调整自己的理论，或者创立新的理论来满足实验和观测的数据。

下面就是我列出的7个重要的基础物理学和宇宙学的问题。

1）现在形式的量子理论正确吗？它是否需要修正，要么达到一个合理的物理学解释，要么跟相对论统一起来？

2）引力的量子理论是什么？普朗克尺度下（10的-33次方厘米，比原子核还小20个数量级）的空间和时间有什么结构？

3）决定基本粒子性质的那些参数的准确数值，包括它们的质量和相互作用的力的强度，由什么来解释？

4）用什么来解释我们看到的巨大数量级的比值？为什么两个质子间的引力比它们之间的电斥力小10的40次方？为什么宇宙那么大？为什么它至少比基本的普朗克尺度大60个数量级？为什么宇宙学常数比物理学中的其他参数几乎小同样多的数量级？

5）大爆炸是什么？从大爆炸中产生的宇宙的性质由什么决定？大爆炸是宇宙的起点吗？如果不是，在它之前发生过什么？

6）占宇宙密度80%到95%的暗物质和暗能量是由什么组成的？

7）星系是怎么形成的？我们观测的星系分布图像能告诉我们宇宙早期演化的什么情况？

前面4个问题从50年前就开始不断提出、深化，没有结果。其余3个问题是新的。现在我们来看，我们在2050年进行的观测和实验是否足以检验理论家们为这些问题提出的答案。当然，在50年里什么事情都可能发生。不过，为了使我的方法更可信一些，我们只好在技术进步方面保守一点。所以，我只考虑已经存在和正在发展的技术。在后一种情形，我只考虑绝大多数专家认为可能在近些年产生作用的技术。不过，每一种技术，不论现有的还是在发展中的，我都假定它在未来50年里将只受物理学定律和经济条件的限制，而得到尽可能的发展。普通的显微镜存在光线波长的自然极限，而望远镜的自然极限来自有限年龄的宇宙中的有限的光速。其他技术可能更多受财政方面的限制。我们可以放心地假定，没有哪个实验（在那时）的消耗能超过美国的国防预算。不过我得赶紧声明，我不是实验物理学或观测宇宙学的专家，我没有认真研究过有关的技术极限。所以我的估计必然是夸大的。如果现有技术能发展到它们在自然和财政的极限状态，那么，下面就是我对未来50年的希望。

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编辑推荐

未来的科学会有什么样的发展，我们可以解决哪些事情，在未来的期待和梦想中，本书给读者很美妙的答案。

没人可以预测准确的未来，但我们通过此书可以窥视到科技发展的趋势，当我们回首过去，发现有的实现而有的消逝了，实是一大乐趣。

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媒体评论

考察了我们能否在2050年的时候在火星建立永久的基地。——Paul Davies，理论物理学家和畅销书作者

畅谈了基因工程的高智商产儿和遗传的幸福宝宝。——Mihaly Csikszentmihalyi，心理学家

介绍了当前的情绪传感器件的研究和制造，它们能监控我们的情绪，告诉我们什么时候该吃抗抑郁症的药了。——Nancy Etcoff，精神病学家

告诉我们也许不久就能以X胸片的钱获得一张指示我们的自然结果的基因组打印单。(我们愿意读它吗？保险公司和政府能看到它吗？) ——Richard Dawkins，进化生物学家

前言

引言

1999年，我发表了一篇题为“第三文化”的文章，我在文章里提出一个观点：一个新的文化，一个大众的文化，已经出现了。它包括“那些科学家和经验世界的思想家，他们通过自己的工作和通俗的作品，生动表现了我们生活的更深层的意义，重新界定我们是谁、是什么。他们正在取代传统知识分子的地位”。

科学是大新闻，而提出大问题的人正是科学家。科学家通过他们的书和文章而成为新的大众的知识分子，成为新的大众文化的领头人。《未来50年》描绘了这个新文化的若干侧面。

展现在这里的文章，并不是站在边缘来讨论旧式的知识文化；这本科学家群体的作品集中讨论的是影响我们星球上每个人生活的那些发展。看看当今世界的那些出版物在说什么吧：干细胞研究、克隆、人类基因序列、人工智能、天体生物学、量子计算……这些话题（还有作品）必然都是跨学科的。在过去的十年里，越来越多的人在读科学家（包括本书的一些作者）写的书，原因之一是科学家被逼着用其他学科的同行能懂的语言来写东西。于是，受过普通教育的读者也能从中获益，因为在科学家担负起我们时代的大问题时，他也能参与进来，站在他们的肩膀上。

在这个文化里，在这本书里，科学家并不是为了迎合大众才写得普及的，他们那样写，是为了吸引我们时代的论战中的其他学科的同行们。他们的目标不是科学的普及，而是一种努力的尝试，为的是不仅让广大的读者理解的科学研究，而且在科学本身的意义下把它说得通俗易懂。

换句话讲，对于我们日常生活里出现的问题，这些文章的作者并不一定能提出比普通人“更好的”答案。关键的区别在于他们所提问题的质量。

这25篇原创论文的主题和出发点是作者各自领域的“未来50年”。未来半个世纪的科学进步将如何改变我们的世界？如何改变关于我们是谁和是什么的问题？在每一个领域或学科，我们能期待哪些成果？它们又将如何影响和跨越其他学科？哪些期望是不现实的？哪些可能令人惊奇地改变我们的观念？

本书汇集了一篇篇有思想、有挑战的文章，一次次理性的历险。作者是25个一流的科学家，他们常常通过书籍和文章向大众普及他们的科学。他们是，生物学家Richard Dawkins，Paul W.Ewald，Brain Goodwin，Stuart Kauffman和Robert M.Sapolsky；化学家Peter Atkins；心理学家Paul Bloom，Mihaly Csikszentmihalyi，Nancy Etcoff，Alison Gopnik，Judith Rich Harris和Geoffrey Miller；心理学和计算机专家John H.Holland；心理学和人工智能专家Roger C.Schank；神经学家Samuel Barondes，Marc D.Hauser和Joseph LeDoux；计算机专家David Gelernter和Jaron Lanier；MIT人工智能实验室主任Rodney Brooks；数学家Ian Stewart和Steven Strogatz；天文学家Martin Rees；还有理论物理学家Paul Davies和Lee Smolin。

部分“从理论上”探索未来。题目有：宇宙学进展，“虚拟非现实系统”在数学的应用，复杂性理论新方向，关于“活着”的意义，关于我们如何学习，如何思想，关于我们意识的本质，关于我们如何感觉，以及我们是否因为是宇宙中惟一的智慧生命而感到孤独。

第二部分“从实践”来看未来。题目包括，DNA排序的未来以及它所能告诉我们的关于我们自身的东西；火星探测与地外生命；我们对物质的控制；我们与机器特别是计算机的密切关系；虚拟空间的未来蓝图，神经科学；我们培养孩子的方式；我们不断进步的身体和精神的幸福前景。

我们正在穿越急剧变化的认识论的海洋。我们手握着威力空前巨大的新工具。正如牛津的生物学家杨（J.Z.Young）在1951年BBC电台的雷斯演讲里说的，我们在这个过程中也变成了那些工具。我们现在还缺乏一种能像技术改变我们那样飞快改变它自身前提的知识文化。

《未来50年》是这个改变的开始的一部分，在这里，经验论与认识论在碰撞，所有的事情都变得不同——在这里，我们开始重新思考自身的本质，思考我们生活在怎样一个世界。那种协同的作用，存在于本书呈现的思想家们的工作中，也存在于他们为本书所写的文章里。

约翰·布罗克曼

纽约

2001年9月

书籍介绍

本书汇集了世界上相当有眼光的科学家们25篇未曾发表过的文章，从未来的理论和未来的实践这两个方面介绍了我们有生之年可能看得到的技术进步。书中不仅探讨了不远未来的实践，还探讨了即将到来的新奇世界的发展如何对社会和政治产生影响。