奈米機器人將造就新人類

    今天正在駕馭電腦的人是否應該想到這一點:一旦電腦達到能與人的智力相抗衡的水準,它必將超過人腦。可以這樣認為:機器的優勢,在於它們能輕易地分享知識。當然,如果一個人學會了某種語法,或掌握了深奧的哲學原理,卻不能輕易地把這一知識“下載”給機器。人的知識、技能和記憶是保存在大腦中的。即根植在一個寬廣的構架上,這個構架由神經遞質集中和神經元間的連接組成,通常很難被迅速取得或傳送。

    但應該想到,將來,相當於人的神經細胞組的裝置幾乎肯定包括內置式的快速下載端口。也就是説,當一台電腦獲得一項技能或者具備相當的悟性時,其他數十億台電腦也將同步達到相同的智力水準。

    對具備人腦智力水準的電腦應提出哪些要求呢?科學家們設想可能將包括:複雜的智力(如音樂和藝術天賦)、創造力、處世能力、甚至對情感的反應能力。通常,這樣一台電腦需要能夠一秒鍾大約運算20萬億次。儘管這種能量大得驚人,但科學家認為這似乎還是可以實現的。即使摩爾定律由於基於硅的晶片技術所限而走到盡頭(估計在2019年),一種新的辦法,即在電腦中採用由奈米管組成類似于碳原子六邊形排列的三維電路將會出現並克服這一障礙。一立方英寸的奈米管電路將比人腦強大100萬倍,至少是在原始數據處理能力方面。

    “奈米機器人”將問世

    著名物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼教授早在1955年就提出一種設想,即人類能夠用宏觀的機器製造比其體積更小的機器,而這個較小的機器可以製作更小的機器,這樣一步步進行可以達到分子狀態,最後可以直接按意願排列原子並製造産品。

    愛因斯坦曾預言:“未來科學的發展無非是繼續向宏觀世界和微觀世界進軍。”洞察微觀世界的秘密,需要借助儀器來開拓視野、延伸雙手。奈米科技以空前的解析度為人類揭示了一個可見的原子、分子世界,它的最終目標是直接以原子和分子來製造具有特定功能的産品。

    奈米技術不光改變或即將改變我們的生活,而且還將使眾多傳統産業煥發生機。在生物醫學方面,奈米科技更是潛力巨大。它甚至將超過資訊技術和基因組工程,成為21世紀決定性的技術。科學家預計,到2030年人類可能採用一種“奈米機器人”技術來對人腦進行掃描。控制基因,消滅遺傳病。人類可以利用基因晶片迅速查出自己基因密碼中的錯誤,並迅速利用如同人體血液細胞大小甚至更小的奈米機器人進行修正,使人類可以消滅各種遺傳缺陷。這些機器人以十億計的數量使用,它們能探測每一個毛細管,甚至能對神經細節進行近距檢測。更了不起的是,通過高速無線連接,這些“奈米機器人”能相互聯絡,以及同編制大腦掃描數據庫的電腦溝通。當然,這些機器人還能從無線網路上獲取資訊,人們可以在千里之外遙控它們。

    生活在虛擬的環境中

    預計到21世紀30年代,人類將能夠了解大腦中超細微部分的構造和功能,也能夠在相當先進的神經電腦中再造這些設計。到那個時候,電腦不僅大大超過人腦的計算能力,還有人類的複雜而豐富的技能,和超過人類的速度、精確性和知識分享能力。

    不久的將來,“奈米機器人”技術將提供身臨其境而令人信服的虛擬現實。將“奈米機器人”放在連接來自所有感覺器官(即眼睛、耳朵、皮膚)的每一個神經元間連接的位置,它就能夠抑制所有來自真實感官的資訊,並以虛擬環境的適當信號來替代它們。科學家預計,利用上述技術,人類將進入一個虛擬現實環境。植入人體的“奈米機器人”將産生替代真實感覺的感官資訊流,於是創造出一個身臨其境的虛擬環境,它將對處於這一環境中人們自己的(以及其他人的)虛擬身體的行動作出反應。

    這一技術的應用,將使我們能夠與其他人(或者模擬的人)一起進行虛擬現實的體驗,而無須在人腦中事先置入任何設備。不僅如此,這種虛擬現實將與現實一樣真實而精細,你無須給朋友打電話,就能與之相聚在巴黎的咖啡館,或者一同漫步在虛擬的地中海海灘。在網路上獲得新知識

    今天,我們的大腦設計方式相對固定。當我們學習的時候,儘管我們的確增加了神經元間連接和神經遞質集中的構架,而人腦的總能力卻高度受到限制,局限于僅100萬億個連接。如果“奈米機器人”技術得以普及,大腦移植晶片將大大地擴展我們的記憶,從而大大改善人類所有的感官、模式識別以及認知能力。

    科學家早已利用外科手術置入神經移植晶片的方法來治療耳聾和帕金森氏症一類疾病。到2030年,“奈米機器人”可以通過注射,甚至是吞服的辦法輕易植入,它們將具有編程能力,能夠一會兒提供虛擬現實,一會兒又作為一系列大腦的伸展。也許最重要的是,它們將大量分佈整個大腦,佔據數十億或者是數萬億個位置。

    很顯然,“奈米機器人”的出現將可能涉及到法律、倫理甚至政治問題。説到這裡,你也許會問:究竟電腦是否將比人更聰明?回答要看你如何給二者定義。科學家説,到了21世紀下半葉,將人同電腦絕對而清楚地區分開來將變得毫無意義。一方面,人類將擁有經過“奈米機器人”技術大大擴展了的生物大腦。另一方面,人們將擁有純粹的非生物大腦,後者是功能大大增強了的人類大腦的複製品。毫無疑問,有了經過功能改善的大腦,我們將創造出無數與“奈米機器人”技術融合的更新的技術。屆時,人類將進入一個新天地,他們當然不是神仙,但卻是地道的新人類。

    《科技日報》2002年2月6日

    


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