未来50年 · 第二十五节
《未来50年》第二十五节
本节讨论科学技术进步带来的伦理困惑,以及化学在未来50年的发展方向。
本节讨论科学技术进步带来的伦理困惑,以及化学在未来50年的发展方向。
作者指出,随着人类从生命秩序的观察者变为操纵者,将不断面临关于生命、人性、操纵生命是否合乎伦理等问题,这些问题也会在社会层面引发广泛讨论。作者呼吁收敛骄傲,让子孙后代有未来。
化学家通过理性认识原子联结,已完全把握物质。化学既产出了药物、塑料、半导体等新产品,也衍生出材料科学、分子生物学等新学科。未来50年,化学家将通过三条路增强结合原子的能力:完善经典技术、有机化学知识进入智能系统、计算机辅助设计合成路线。计算机终将微缩到分子层面,化学家将用制造分子的技艺制造分子计算机。
有机化学家正尝试从头合成生命,需要人工合成DNA并装入人工受精卵系统。50年内虽难产生真正的生命化学,但会出现工作蛋白质产物和近似细胞膜,合成生命的零部件将陆续出现,更长远看硅、锗可能部分进入活体。对于过于复杂的分子,化学家将培育细菌、植物来生产,这在耗尽碳水化合物、需生产矿物燃料代用品时将至关重要。第三种方法是操纵单个原子,由此展现纳米技术前景:分子工程可生产微型机械零件,细菌可能通过基因工程排泄出齿轮、活塞等;碳纳米管可用于制造极微小的绝缘线圈和计算机,也可用于建造高强度宏观结构,如保护栖息地的圆顶。化学本身可能不会有新认识,但富勒烯等发现表明仍会有预料之外的惊奇。计算机在化学中的应用将更加重要,可用于鉴别化合物的药理学行为、缩短药物开发时间,人类基因组计划将为此提供大量数据。