也许没有多少人会关注2003 年和2004 年2 月分别在美国洛杉矶、纽约召开的一个叫做“NBIC会聚技术年会”的小型会议, 但也许不久之后, “NBIC” 会成为一个人们耳熟能详的热点话题, 更重要的是, “NBIC”也许会改变整个世界和人类自身……
什么是NBIC会聚技术?
——四大科学技术的全面协同和融合
纳米科技、生物技术、信息技术、认知科学是当前迅速发展的四个领域, 每一个领域都潜力巨大。其中任何技术的两两融合、三种会聚或者四者集成, 都将产生难以估量的效能。
早在2001 年12 月3 ～ 4 日,美国商务部技术管理局、国家科学基金会( NSF ) 、国家科学技术委员会纳米科学工程与技术分委会( NSTC-NSEC ) 在华盛顿联合发起了一次有科学家、政府官员等各界顶级人物参加的圆桌会议, 会议就“会聚四大技术、提升人类能力” 这一议题进行了研讨, 并首次提出了“NBIC 会聚技术” 的概念。
这次研讨会上提出的“会聚技术”( Converging Technologies ) ,是指当前四个迅速发展的科学技术领域的协同和融合。这四个领域分别是:纳米科技、生物技术( 包括生物制药及基因工程) 、信息技术( 包括先进计算机与通信) 、认知科学( 包括认知神经科学) 。其简化英文的联式为( Nano-Bio-Info-Cogno ) , 缩写为NBIC 。
与会专家认为:以上四个领域的技术当前都在迅速发展, 每一个领域都潜力巨大。而其中任何技术的两两融合、三种会聚或者四者集成, 都将产生难以估量的效能。
“NBIC 会聚技术” 代表着研究与开发新的前沿领域, 其发展将显著改善人类生命质量, 提升和扩展人的技能, 这四大前沿技术的融合还将缔造全新的研究思路和全新的经济模式, 将大大提高整个社会的创新能力和社会生产力水平, 从而增强国家的竞争力, 也将对国家安全提供更强有力的保障。因此专家们呼吁:美国应尽快确定国家会聚技术研究与开发的优先领域。会后NSF 主持将这次会议中的发言、共识、建议等集中编纂了一份长达400 多页的报告集——《提升人类能力的会聚技术》。
为什么是N-B-I-C 会聚?
——凸显统一在纳米尺度上的科学技术整体发展观
如果认知科学家能够想到它,纳米科学家就能够制造它, 生物科学家就能够使用它, 信息科学家就能够监控它。
其实, 学科交叉、融合并不是新鲜概念, 从某种意义上讲, 人类科学技术发展史就是一个各种学科和技术互动融合、交叉发展的历史过程。另外, 这四门技术其实本身已经是交叉学科, 例如认知科学是研究人类感知和思维信息处理过程的科学, 包括从感觉的输入到复杂问题求解, 从人类个体到人类社会的智能活动, 以及人类智能和机器智能的性质。研究内容包括知觉、学习、记忆、推理、语言理解、注意、情感和统称为意识的高级心理现象。它涉及生物学、心理学、细胞学、脑科学、遗传学、神经科学、语言学、逻辑学、信息科学、人工智能、数学、人类学等多个领域, 是多学科交叉研究发展的领域, 也是当今最活跃的研究领域之一。
那么, 此次美国的诸多专家学者和政府官员为什么选择这门科学作为会聚的基本点呢?
在美国国家科学基金会主持编写的《提升人类能力的会聚技术》报告中这样提到:纳米、生物、信息、认知四大技术具有以下互补关系:“如果认知科学家能够想到它, 纳米科学家就能够制造它, 生物科学家就能够使用它, 信息科学家就能够监视和控制它。”
而在此之外, 笔者认为NBIC的关系是不是可以这样理解——纳米技术提供了一种新颖、神奇、有效的发现和创造的尺度, 在这样的一个尺度下的很多研究和生产制造都产生了前所未有的成就和效果;而生物体, 包括生物体的基因是人类很长一段时期以来和今后研究开发的主体对象, 也是人类追溯本原、探索最朴实也最玄妙的自然秘密的载体。而纳米尺度恰恰是很多生物反应和功能执行的量级, 因此要系统化地对生物过程进行全面的研究和开发, 必须在纳米尺度空间内实现;此外, 信息技术发展到今天, 鉴于其已经在社会经济发展中显现出的巨大影响, 因此将继续成为人类未来研究行为中负责存储、记载、计算、处理、分析、传播的得力工具;最后, 认知科学的研究集成纳米尺度下获得的生命科学“秘密” , 使人类实现自我了解和自我控制, 把人的知识、智能以及技能提高到新的高度。
这种“空间——对象——工具——目标” 的路径或许可以从另外一种思路解释纳米科技、生物技术、信息技术、认知科学四种技术会聚的意义所在。而且, 在NBIC会聚技术中, 有两种是直接关于人本身的——生物技术和认知科学,尤其是认知科学的目标又是实现人类的自我了解和自我控制, 提升智能和技能水平。因此, 我们不得不说, NBIC 会聚技术对人类自身给予了更多的关注。
美国为什么聚焦NBIC会聚技术?
——确保美国21 世纪优势地位的着力点, 推动美国经济长期繁荣发展的关键
“NBIC会聚技术” 的发起者曾经达成了这样一个共识——最重要的是要通过纳米科技、生物技术、信息技术、认知科学的融合发展, 推翻学科之间的研究和发展壁垒, 使得四门技术在融合发展中迸发出足够的潜力。
在美国, NBIC 会聚技术引起了政府和科学界的广泛关注。美国政府长达1700 页的政府预算报告中有专门提到NBIC 会聚的部分:“纳米技术与信息技术、现代生物和社会科学的会聚将会激发经济诸多领域的发现与创新”, 而有关政府机构如商务部主管技术推动经济发展的政策部门, 从一开始就全面参与NBIC 的概念提出、报告研究和年度会议等活动, 可见美国将NBIC 会聚技术认可为推动美国经济长期繁荣发展的关键。
此外, 商务部技术管理局下属的国家标准和技术研究所( NIST )正在研制与纳米产品开发有关的测量标准, 并创建纳米产品开发的技术数据库。同时, 美国国防先进技术研究计划署( DARPA ) 也在NBIC 会聚技术的关键基础领域,例如通讯技术、机器人、传感器、先进材料以及机械系统等方面的研究, 投入了资金支持。
NBIC 会聚技术的发起者曾经达成了这样一个共识——最重要的是要通过纳米科技、生物技术、信息技术、认知科学的融合发展, 推翻学科之间的研究和发展壁垒, 使得四门技术在融合发展中迸发出足够的潜力。
要实现以上两点, 发起者认为必须做到五个紧密合作——即这四门学科的科学家之间的密切合作;技术专家、伦理学家、政策分析家以及政策制定者的密切合作;关注这一技术融合可能给人类、社会、经济带来影响和/或冲击的各种组织的密切合作;产业界、学术界、政府三者的密切合作;以及联邦政府的主要机构的专家与国家实验室之间的密切合作。
这种共识既是美国科技发展的一贯做法, 也是NBIC 会聚技术这一概念本身的“题中应有之义”, 要实现概念提出者当初的各种预见,多种组织的、纵深层面的密切合作是关键。
在2001 年的发起圆桌会议上, 美国众议院前议长纽特 · 金里奇( Newt Gingrich ) 认为, 当前,除了科学家和工程师的实验室工作之外, 关于NBIC 还有两点要务:一是要以一种清晰的、易于理解的方式告知美国公众会聚技术的巨大技术潜力和深远的经济社会影响,每个科学家和工程师都有这样的义务;其次要努力通过来自公众的、民间舆论力量促使联邦政府对这一领域持续不断地投入大量资金。可以预见, 美国政府有可能在教育和培训方面围绕NBIC 会聚技术的发展有所动作。
NBIC 技术会聚将带来什么?
——全面提升人类能力的新科技复兴, 直接影响人的全面自由发展
会聚技术为未来的发展提供了巨大的机遇, 第一次使人类能够将自然界、人类社会和科学研究理解为几个紧密相连的复杂而又层次分明的系统, 在技术成就不断演进的同时, 通过技术整合进而提高人类能力。
会聚技术给我们描绘了这样一个前景:人类将在纳米的物质层重新认识和改造世界以及人类自身。人类将拥有大量的成本低廉的各种量级的传感器网络和实时信息系统, 机器人和软件将实现个性化, 所有的器具均由智能新型材料构成,智能系统普遍应用于工厂、家庭和个人, 国家也将拥有便携式战斗系统、免受攻击的数据网络和先进的情报汇总系统, 国家安全大大增强。
基于会聚技术的认识和应用,人类大脑的潜力将被激发出来, 人的悟性、效率、创造性及准确性将大大提高, 人体及感官对外界的突然变化, 如事故、疾病等的感知能力变得敏感。人类将可以以原子或分子为起点来诊断和修复自身与世界,老龄人群普遍改善体能与认知上的衰退, 人与人之间产生包括脑-脑交流在内的高效通讯手段, 社会群体有效地改善合作效能, 社会大幅度减少资源与能源的消耗, 因而减少生态环境的破坏与污染, 各类组织将基于快速、可靠沟通信息的新组织结构和管理原则大大提高效率, 增加产出。
美国在《提升人类能力的会聚技术》报告中指出, NBIC 有关领域的重大突破将在今后10 ～ 20 年内实现, 如果决策和投资方向正确, 那么这些愿景大多将会在未来20 年内得以实现。
正如信息技术推动人类社会进入了知识经济时代一样, 每一种具有会聚功能的技术都将推动人类社会的前进, 也将促进其它科技领域的发展。而这些技术的融合和集成,将会实现人类社会重大突破, 大大提高人类的生存能力, 改善人类健康与机体能力, 拓展人类认知与交流潜能, 提升群体与社会生产力, 根本改变国家冲突, 对国家安全提供更强有力的保障。
会聚技术为未来的发展提供了巨大的机遇, 不断创造新的产业、新的市场、新的生活、新的文化、新的进步。第一次使人类能够将自然界、人类社会和科学研究理解为几个紧密相连的复杂而又层次分明的系统, 在技术成就不断演进的同时, 通过技术整合进而提高人类能力便成为可能。沿着这样的道路走下去, 人类有望进入一个创新与繁荣的时代, 从而成为人类社会进化的一个转折点。科学的发展也进入一个分水岭, 如果科学要继续迅速向前, 那么就必须从泾渭分明的专业化分工走向整合, 迈向科学统一与技术会聚, 也许这将可能激发新的“科技复兴”, 体现一个基于转型工具、复杂系统数学和对物质世界从微小的纳米到星球级的统一、全面的技术观。
NBIC 给我们带来了新的科技发展观, 一种大统一、大科学、以人为本的整体发展观。这种发展观将以学科的融合为基础, 通过技术会聚, 以人类和社会可持续发展为目的, 实现人类自身和社会的进步。在这样的发展观下, 科技发展策略必须实现转型,关注社会发展的走向, 以迎接会聚技术可能带来的新变化。
科学研究应将旨在提高人类能力的会聚技术列为研发重点, 各级政府部门在创建NBIC 基础设施以及协调与其他机构的工作中应发挥带头作用, 提高科学向技术的转移效率, 并积极推动向社会和传统产业的应用, 促进传统产业的转型。
科研体制也将进行改革, 整合学科及科学研究的资源, 加强学科之间的渗透, 建立跨学科的期刊、杂志及会议体制并建立不同学术组织之间的合作关系。改变原有的条块分割、分散重复的局面, 建立流动开放的新机制, 推动科学研究的交流和合作, 鼓励那些多学科参与、具有创新思想的实验项目, 集中力量进行跨学科重大研究项目的技术攻关, 形成新的研究模式。
教育模式应实现改变, 摈弃文理分开的教学方式, 学校教育课程改造成统一而又多元化的安排, 实现跨学科的教育, 各级教育机构进行课程与组织机构的改革, 重组教研力量从而使得原先独立分开的学科能够融合, 从而为未来培养技术劳动力。
科技的发展不仅日益与社会联系紧密, 更需要全社会的参与, 产业部门需要更加注重人类的发展, 以前所未有的态度来开拓技术融合带来的机遇, 增加基于全新的方法、材料、设备与系统的生产设备投资, 代表潜在用户的非政府组织应当对会聚技术的设计和试验有所贡献, 以保证他们支持者的利益最大化。私营的研究基金应当投资在和他们的目标相一致的NBIC 领域, 新闻界则应当增加高质量的科技普及, 让公民可以获知新技术信息, 让他们可以参与到关于伦理问题的讨论中来, 例如对于不平等、多样性政策、人类能力改造的意义等。
新技术的发展必然会带来与传统和现实社会的冲突, 由于NBIC会聚技术最“可喜”也是最“可怕”之处, 是将可能全面影响人类自身能力, 完全有理由担心NBIC 是否会引发“人类技术灾难”, 因此及早开展与技术研发同步的NBIC 的社会、伦理、环境和法律影响研究, 比以往任何时候都紧迫与重要。
当然, 新技术的发展必然会带来与传统和现实社会的冲突, 比如克隆技术的发展对人们价值观、家庭伦理、社会道德、法律体系等方面的冲击, 尤其是在开始阶段, 如果技术判断和决策失误, 则会给环境和人类带来不可估量的后果, 因此在发展技术的开端就应当关注相应的社会问题, 吸引公众的参与和讨论,并制定相应的法律法规。特别由于NBIC 会聚技术最“可喜”也是最“可怕”之处, 是将可能全面影响人类自身能力, 完全有理由担心NBIC 是否会引发“人类技术灾难”, 因此及早开展与技术研发同步的NBIC 的社会、伦理、环境和法律( SEEL) 影响研究, 比以往任何时候都紧迫与重要。
值得注意的是, 美国2004 年的NBIC 年会上, 一个专为NBIC 会聚技术而创办的非官方组织CTBA( 会聚技术律师协会) 宣告成立, CTBA是世界上第一个关注“NBIC 会聚技术”发展可能带来的法律和道德问题的律师协会。该组织由法律、科学、工程、经济界等各类专业社会团体组成, 它关注会聚技术本身的多面属性以及所产生的影响, 研究会聚技术究竟会对法律、伦理道德、社会产生怎样的影响。
美国向来有大量非官方组织关注科技发展带来的社会、哲学、心理、伦理、道德、法律、环境等影响,这次在NBIC 会聚技术提出两年之后专为其而生的CTBA 组织, 自然也是这样一个第三方力量, 说明NBIC 会聚技术概念的确是一个应该引起社会学家关注的问题。
技术优势是经济繁荣和国家安全的基础。在人口、资源开发和潜在的社会冲突不断增加的今天, 技术越来越成为世界的主宰。会聚技术的影响将是深远和全方位的, 其优先领域发展成功对人类的未来是决定性的。
[本文由上海图书馆、上海科学技术情报研究所信息咨询与研究中心战略研究部供稿]
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有关NBIC会聚技术的会议、报告和机构
2001年12月3～4日,美国商务部技术管理局、国家科学基金会(NSF)、国家科学技术委员会纳米科学工程与技术分委会(NSTC-NSEC)在华盛顿联合发起了一次有科学家、政府官员等各界顶级人物参加的圆桌会议,会议就“会聚四大技术,提升人类能力”这一议题进行了研讨,并首次提出了“NBIC会聚技术”的概念。2002年6月,NSF与NSTC-NSEC联合编纂的《提升人类能力的会聚技术》报告出炉,除了对NBIC会聚技术本身的解析之外,报告涉及研发重点、国家政策、投资重点、公众教育培训等非技术因素。
值得一提的是,2003年和2004年2月分别在洛杉矶和纽约召开了两次“NBIC会聚技术年会”,迈出了实施报告中所描述的前景的第一步。从会议的主要发起者来看,美国认知科学界和纳米科技界参与较多,也较积极,例如第一次年会的主要发起者有加利福尼亚大学脑研究所(BRI)、加利福尼亚纳米系统科学研究所(CNSI)、植入型网络传感器研究中心(CENS)、仿生细胞空间探测器研究所(CMISE)等。相比较纳米科技界和认知科学界的“热衷”,信息技术和生物技术“沉静”了很多,最起码在发起论坛方面如此。
另外在2003年由纳米科技研究所(NSTI)组织的2月23～27日在旧金山召开的“纳米技术年会”上,国家科学基金会的代表在生物纳米系统和化学分会场上作了题为“NBIC会聚技术”的报告,并被编入年会的系列论文集中出版。从中,我们还是可以得出美国纳米科技界对“NBIC会聚技术”的格外关注。
2004年2月在美国纽约召开的第二届“NBIC年会”上,世界上第一个关注会聚技术发展可能带来的伦理道德和法律问题的组织———会聚技术律师协会(CTBA)宣告成立。这个历史上第一个“不是律师也能参加的`律师协会'”,是由法律、科学、工程、经济界等各类专业社会团体组成的,其组织机构包括国际法律与政策中心、教育中心等5个中心和两个分支机构。这个非官方组织认为,为了跟上会聚技术快速发展的步伐,必须有这样一个空间,能让一些具有不同专业背景的社团互相讨论、学习、合作,共同关注和研究会聚技术本身的多面属性及其对法律、伦理道德、社会将会产生的巨大影响。正如该协会的创始人索妮娅·米勒所强调的,“纳米技术正带来一场科学的复兴,而且有关纳米技术的宣传已经迅速地从专业技术期刊向大众传媒渗透,但是这样一个位于科学进步前沿的技术将会带来哪些法律与道德的不确定因素”是CTBA最为密切关注的。“将法律和科学结合起来,以开创一个新的未来”,这是CTBA明确提出来的一个响亮口号,同时也表明了其成立的深远意义。
加拿大多伦多一家专门从事知识产权代理、信息技术保护的律师事务所也关注到了会聚技术。2003年10月23日,该事务所在其网站上刊登了《会聚技术对法律的影响》,其中提到,会聚技术所产生的普遍影响包括扩大人们的认知和交流、提高人类的身体素质和健康水平、为学习和教育提供了新的方法等。而会聚技术对法律的影响不仅仅体现在知识产权法上,还会对司法、技术转让、民事侵权、卫生健康法等各类法律的实践产生影响。
文章还特别指出,随着纳米技术的不断发展,势必会需要新的法律法规来加以约束;随着DNA结构等生物信息技术运用于医疗也会对个人隐私的保护产生影响;随着四种技术的会聚,控制人类大脑将成为可能,这也会需要出台新的法律加以规范。