将社会组织转入新的结构
（本图由R.E.霍恩提供）
四大科学技术（纳米技术－生物技术－信息技术－认知科学）的综合与协同发生于纳米尺度，在这个尺度上物质材料的基础被建立起来。本图象征四大科学技术的汇聚，这些科学技术将在许多方面提高人类生活质量，并重新调整传统的学科边界，而这些学科也将在四大科学技术聚合的潜在影响下被重新认识。在工作方式、经济行为以及在人性化方面，朝向人类目标的新的和更直接的方式是可以预见的。
NBIC之箭
本图象征四大科学技术聚合成一股强大的力量。
本书编辑提要ⅸ
M.C.罗科　W.S.班布里奇
蔡曙山　译

在21世纪的前几十年内，基于自然单一性的科学统一性将被努力建立起来，从而促进纳米技术、生物技术、信息技术和在认知科学基础之上的其他新技术的融合。如果正确关注伦理问题和社会需求，聚合技术将会极大地提高人类能力、社会成果、国民生产力和生活品质。这是一个广阔的、交叉发展的图景，也是一个对个人、社会和全人类长期发展利益攸关的宝贵机遇。
“聚合技术”这个术语用来指四大科学技术（纳米－生物－信息－认知，NBIC）领域的交叉融合，其中每一个领域在当前都取得了快速的进展：① 纳米科学和技术；② 生物技术和生物医学，包括基因工程；③信息技术，包括高级计算和通信；④认知科学，包括认知神经科学。
1.适时而广泛的机遇
各种技术的聚合是基于在纳米尺度上物质的统一性和在这个尺度上技术的综合性。物质的建筑材料在纳米尺度上是所有科学起源的共同基础。在先前分散的科学技术领域的交叉界面上所取得的革命进展业已造就NBIC技术转换的工具。系统研究、数学和计算的发展与NBIC的关联使我们能够首次将自然世界、人类社会和科学研究理解为一个紧密联系的综合体和等级系统，在技术成就日新月异的这样一个时刻，通过技术综合促进人类生存发展便成为可能。
聚合技术回报的例子可能包括改进工作绩效和学习成效；提高个体感知和认知能力；带来卫生保健的革命性变革；促进个人和集体的创造性；产生高效的交际技能，包括脑对脑的交互，完美的人机交互（包括神经形态工程）和可以承受的“智能”环境（包括神经人类工程学）；提高人类防卫能力；使用NBIC工具实现可以接受的发展；改进老年心智时期通常出现的身体和认知的退化等。
本次研讨会的参加者设想今后10~20年在NBIC相关领域的突破，基础研究也会在同样的时间取得有意义的进展。现在正是预测其中的研究问题，并制订一个将会获得最佳结果的研究和发展（R&D）计划的时候。
2.本报告所涉及的关键问题
统一科学和聚合技术的含义是什么？科学知识和当前的技术进展如何？怎样预测未来的发展？能够引导科学研究实现人类广泛利益的富于幻想的思想是什么？最紧迫的研究和教育问题是什么？我们如何发展一种转变的国家策略来提高个人ⅹ能力和总的社会产出？为在今后10~20年内取得最佳结果我们需要做些什么？
本书编辑提要聚合四大科技　提高人类能力本报告列出聚合技术在一些关键领域如人类行为，包括工作、学习、老龄化、群体交互和人类进化中的广泛的、长期的意义。如果我们现在做出正确决策和投资，那么这些预测就会在未来20年的时间内取得成效。如果这在大多数领域中同时取得进展，那么就有可能实现一个创新和繁荣的时代，这个时代会成为人类社会进化的转折点。每一个体利用新的知识和技术实现个人目标的权利，以及保护个人隐私和选择的权利，是未来发展的核心。
本报告根据来源于代表性的研究组织的探索性研究，以及使用研究数据的领军科学家和工程师的观点。
转换战略　利用聚合技术，我们有可能造成很多变革，为此我们要在关键的研究组织和社会活力方面有所准备。加速技术聚合以提高人类生存能力的社会活力应该得到加强，包括集中力量的研究和发展，从纳米尺度增强技术的协同，在科学技术交叉领域的发展，以及监控最终社会进化的整体研究。我们的目标是为个体和群体提供富有吸引力的不断增长的选择范围，同时又要保护如个人隐私、个人安全和道德责任等基本的价值。所有层次的教育和训练都应该使用聚合科学技术，并准备好利用聚合科技的人才。我们必须对创新思想进行实验，激发多学科的研究和发展，同时寻找宣示伦理、法律和道德关怀的方式。在诸如医学技术和卫生保健等众多的应用领域，必须加速利用聚合技术所带来的进步。
3.朝向统一科学和聚合技术
通过跨多种尺度、维度和数据形态的分级结构来整合自然科学与社会科学，这样一种进化是必需的。500年以前，文艺复兴时代的领袖同时是几个领域的大师。然而，今天的专门化已经割裂了艺术与工程，所有人都只能掌握人类创造性的一个微小方面。科学发展已经达到了这样一个分水岭：如果它们还要继续快速进步的话，它们就必须统一。科学的聚合能够引发新的复兴，具体采用整体的技术观点，依据转换的工具、复杂系统的数学，并对从纳米尺度到行星尺度的物理世界采用统一的因果理解。
4.主要研究课题
跨领域的科学领袖们和决策者们为2001年12月的研讨会准备了书面陈述，评估NBIC技术在微观尺度、个体、群体和社会各层次对提高人类能力的潜在影响。研讨会期间，参加者们检验了在以下6个不同的相关领域发展的巨大可能性。
（1) 全面可能的聚合技术。政府部门的代表和私人部门推进了聚合技术可能性的探索和促进人类生存发展的需求的研究，以及经济和社会的革命性变革的全部潜能。他们确定了以纳米、生物、信息和认知为基础的技术的协调发展，这种协调发展对今后几十年在科学和工程的交叉和边缘领域是宝贵的机遇；他们还提出新的可能取得的进展的预测。
（2) 扩展的人类认知和交际。最高的优先权被给予“人类认知组计划”，即通过交叉学科的努力来理解人类心智的结构、功能和潜能。其他优先领域包括：个人传感器装置界面；通过人性化技术实现的丰富社区；学习如何学习；强化的创造性工具。
（3) 促进人类健康和身体能力。被确定的6个优先领域是：用于研究和治疗的纳米－生物处理器，包括从生物信息学、遗传学和蛋白质学得到的结果；基于纳米技术的植入和再生生物系统，它将替代人的器官，或用于监控生理健康；纳米尺度的机器和比较能够接受的医疗干涉工具；提高感觉能力，特别是为视觉和听觉受损伤的人士使用的多模态平台；脑对脑和脑对机器的交互界面；训练、设计所使用的虚拟环境，对距离或物理尺寸无限制并可运用自如的工作平台。
（4) 提高群体和社会成果。被称为“联通器”的NBIC系统将破除由于身体残疾、语言差别、地理距离和知识差异所引起的交际障碍，从而极大地提高在学校、公司、政府部门以及全世界范围内合作的效力。其他被关注的领域是提高群体的创造力和生产力，认知工程学及与网络社会相关的发展。一个关键的优先领域将是从纳米尺度上建立的，以四大技术综合为基础的革命的新产品和服务。
（5) 国家安全。假如在新世纪冲突的性质发生根本的改变，由技术聚合所提供的加强国家防卫力量的7种机会应该给予高级的优先权：数据联结和预防威胁；无人战斗机；战士教育和训练；对化学、生物、辐射和爆炸威胁的反应；战士系统；非药物治疗以增加人类能力；人机界面的应用。
（6) 统一科学和教育。为了面对正在来临的挑战，科学教育需要从小学到研究生训练的转变。如果没有深刻理解多领域并能聪明地在工作中整合这些领域的人，则将先前分散的科学学科与工程领域聚合在一起是不可能成功的。使智力融会贯通的新课程和新概念、教育体制的新形式都将是必要的。
20年以后，或者超越当前高技术的范围，聚合技术将会在这些领域产生重大的影响：工作效率、贯穿生命周期的人类身心问题、通信和教育、精神健康、航空和航天飞行、食物和农业可持续和智能的环境、自我表现和时尚、文明的转型。
5.本报告建议大纲
本报告的建议大纲是深远的，也是基本的，它促进科学、工程和技术的根本转型。新的发展将是革命性的，并且应该受制于对人类幸福和尊严的尊重。本报告为社会和教育的转型确立了目标。根据5个课题小组提出的建议和50多位撰稿人的思想，研讨会提出一个“国家研究和发展的优先领域：发展聚合技术，提高人类能力”的建议。机遇是广泛的、持久的和涉及各方面普遍利益的。
（1) 个人。在每一个学术层次的科学家和工程师将会在至少一个NBIC领域及相邻学科获取技术，与其他领域的同僚通力合作，并且承担发动创新计划的风险，从而推进NBIC的发展。
（2) 学院。所有层次的教育机构应该承担调整科学和工程的教学和研究的主要课程，并进行机构改革，以便围绕共同的原则将先前分散的学科聚合起来，为未来培训技术劳务力量。
（3) 私人部门。在来自技术聚合开拓巨大机遇的无与伦比的范围内，制造业、生物技术、信息和医疗服务公司需要发展合作关系，根据全新的原理、材料、设备和系统，投资于生产能力，同时更加重视人类发展。
（4) 政府。联邦政府应该确立国家在聚合技术方面研究和发展的优先领域，致力于提高人类能力。所有层次的政府组织应该在建立NBIC基本组织和调整其他机构的工作方面担当领导责任，还应该通过支持新的多学科努力来促进技术聚合，同时也要支持那些技术聚合成功所需要的传统学科。从一开始就应该重视伦理的、法律的、道德的、经济的、环境的从业人员的发展和其他社会影响，其中涉及领军的科学家和工程师、社会科学家以及专业组织和公民组织的广泛联合。应当资助对社会影响的研究，可能不合意的次要影响的风险应该受到政府组织的监控，以便做出预测和采取正确的行动。应该开发出用于对未来技术的发展和运用状况做出预测的工具。
（5) 专业社团。科学与工程的共同体应该创立跨学科训练和交际的新方法，减少妨碍个人进行跨学科研究的约束，积极增加聚合力量在其各自领域影响的可能性，发展与其他各种技术组织和医疗组织的联系，处理伦理问题与技术发展的联系。
（6) 其他组织。代表可能运用群体的非政府组织应该努力设计和试验聚合技术，以使各种不同的支持者取得最大利益。私人研究基金应该投资于那些与其独特的使命相一致的NBIC领域的研究。出版业应该根据新的聚合技术的范例，高质量覆盖科学和技术领域，向公民传达信息，使之能够广泛参与关于不平等的意外效应、政策关注的差异性、人类能力转变的影响等伦理议题的争论。
科学和技术的聚合始于纳米尺度的综合，它创造了大量的机遇，对人类发展而言，具有个人、社会和历史各方面的巨大影响。研讨会的参加者准备了本报告，提出“国家研究和发展的优先领域：发展聚合技术，提高人类能力”。这将成为研究和教育领域长期和协调发展的一个适合的框架。在人口增长、能源开发和潜在的社会冲突升级等领域中，科学和技术将日益支配世界。因此，聚合技术优先领域的成功对人类的未来是绝对必要的。


总　　揽聚合四大科技　提高人类能力——纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学（NBIC）M.C.罗科　W.S.班布里奇
蔡曙山　译
一、背景
我们正站在科学技术的一个新时期的门槛上，1这是基于对物质结构和行为的综合理解而得出的结论，无论从纳米尺度的物质到我们业已发现的最复杂的系统大脑而言都是如此。科学的统一性基于自然的单一性，为实现人类的目标，对科学统一性的整体研究将导向技术综合和更为有效的社会结构。在21世纪的前几十年，人们将殚精竭虑，努力将纳米技术、生物技术、信息技术和基于认知科学的新技术结合在一起，加之对伦理问题和社会需求的关注，结果将极大地增进人类能力、发展新的工业和产品、改进社会成果和提高生活质量。
聚合技术的迅速发展对人类能力和社会生产力都有潜在的影响力。这种回报的例子包括提高工作和学习绩效，增加个体感知和认知能力，从根本上建立新的制造过程和改进产品质量，对人类健康带来革命性变革，提高个人和集体的能力，高效的交际技术包括脑际交互、改进人机交互（包括工业和个人用途的神经形态学工程）、提高人类防务能力、使用NBIC手段达成可以承受的发展，阻止常见的老化的心智引起身体和认知能力的衰退。
本报告反映了几个主要议题：统一科学和聚合技术的含义是什么？科学知识和当前技术是如何进化的？将要出现的发展是什么？为了达到未来10~20年的最优结果我们应该做什么？什么富于幻想的思想能够导向实现广泛的人类利益？什么是最紧急的研究领域和教育问题？我们如何发展一种转换的国家策略来提高个人能力和社会总产品？2001年12月3~4日，在“聚合四大科技，提高人类能力”研讨会上，对上述问题进行了讨论，会后提交的论文形成了本报告。
总　　揽聚合四大科技　提高人类能力短语“综合技术”指的是四大领域NBIC（纳米－生物－信息－认知）的协调综合，其中每一个领域在当前都正在取得突飞猛进的发展：① 纳米科学和纳米技术；② 生物技术和生物2医学，包括基因工程；③ 信息技术，包括高级计算机和通信；④ 认知科学，包括认知神经科学。
本报告基于研究组织已经取得的代表性研究成果中的探索性研究，也基于领军科学家和工程师所使用的研究数据。本报告的作者已经考虑了在完全通晓伦理和科学原则基础上所取得进步的各种可能性。
通过在NBIC各个领域综合其研究方法和结果，包括双重的、三重的和所有四个领域的综合，能够取得加速的科学与社会进步。图1显示了“NBIC四面体”，它象征着这种聚合的力量。四大领域的每一个领域由四面体的一个顶点表示；每两个领域所形成的一个对由一条线表示；每三个领域所形成的一个集合由一个面表示，所有四个领域的完整联合则由这个四面体的整体来表示。
图1　NBIC四面体
二、时不我待，机不可失
科学已经面临着一个转折点，在这一点上，它们必须综合，以取得最大的进步。新的复兴必须基于一种整体的科学技术观，它预示新的技术可能性，并将关注点聚焦于人。在今后的20年，基于四项重大原则，科学和技术的统一将结出硕果。这四项重大原则是：在纳米尺度上物质的统一性；NBIC的转换工具；分等级的系统；提高人类能力。兹叙述如下。
（1）不同技术的聚合基于在纳米尺度上物质的统一性，以及在这个尺度上技术的综合。现在，科学能够理解原子组合成复杂分子的方式，以及它们如何根据