美国发展会聚技术的目标及其战略影响

        从纳米级集成开始，科学和技术的会聚为未来的发展提供了巨大的机遇，也对人类发展产生了巨大的个体的、社会的和历史的影响。启动一项提升人类能力的会聚技术这一国家优先研发领域计划的社会意义深远，经济价值巨大。本文介绍了美国发展会聚技术的目标及其战略影响。

        会聚技术（Converging  Technologies）是指纳米、生物、信息和认知等当前迅猛发展的四大科学技术领域的有机结合与融合，这四大科学技术领域分别为纳米领域，包括纳米科学和纳米技术；生物领域，包括生物技术、生物医药及遗传工程；信息领域，包括信息技术及先进计算和通讯；认知领域，包括认知科学与认知神经科学。其简化英文的联式为(nano-bio-info-cogno)，简称为NBIC。通过把研究方法与这四个领域中其中任何技术的两两融合、三种会聚或者四者集成的成果结合起来，都将加速科学和社会发展。

        2001年12月，由美国国家科学基金会和商务部出面，组织政府部门、科研机构、大学以及工业界的专家和学者聚集华盛顿专门研讨《提升人类能力的会聚技术》（Converging  Technologies  to  Improve  Human  Performance）问题。以该会议提交的论文和结论为基础，2002年6月，美国国家科学基金会和美国商务部共同提出了长达468页的《会聚技术报告》（Roco  and  Bainbridge，2002）。报告认为，以上四大领域的技术都在迅速发展，每一个领域都潜力巨大。两项技术、三项技术和四项技术的融合和会聚，其效能难以估量。会聚技术的发展将显著提高生命质量，提升和扩展人的能力，使整个社会的创新能力和国家的生产力水平大大提高，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。会聚技术得到的具体回报包括：改善工作和学习效率；增强个体的感知和认知能力；全面形成新的制造过程和提高产品质量；在健康领域引起革命性的变革；提高个体和集体的效率；高效通讯技术，包括脑对脑直接对话；完善人－机界面，包括工业和个体应用的神经形态工程学（neuromorphic  engineering）；增强人类防卫能力；使用NBIC会聚技术工具实现可持续发展；延缓并改善由于心智衰老所引起的身体与认知能力的退化。

        会聚技术的主题内容

        《提升人类能力的会聚技术》研讨会参会者提交了50余篇论文，评价NBIC会聚技术在微观、个体、集体和社会层面对提升人类能力的潜在影响，描述了未来纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学的统一及其所带来的惊奇好处。有一半论文是陈述，介绍了当前形势，提出加强这方面工作的战略。另一半论文讨论了未来10年或20年能实现的前景。NBIC会聚技术相关的总体潜力和五个不同领域潜力的主题包括：

        1、会聚技术的总体潜力。政府部门和私营行业制订了目标，探讨提升人类能力的会聚技术。他们确定基于纳米－生物－信息－认知的技术协同发展，作为未来几十年科学的交汇和前沿发展的极好机会。他们声明，要有勇气确定潜力大的新技术，发展转型前景，启动政府部门、行业和教育机构之间的新的合作伙伴关系，充分发挥这种潜力。政府在制订长期优先研究领域过程中要发挥重要作用，尊重使用技术的伦理和社会方面，保证条件加速有益技术的快速发明和应用。技术优势是美国国家经济繁荣和安全的基础，NBIC会聚技术的发展进步是国家政府部门完成既定目标的关键部分。科学和工程必须通过促进技术会聚的交叉学科研究项目，来为社会提供新的前景。

        2、扩展人类认知和交流。这一组参会者讨论了在人类认知和感知功能、个体与具有人特点的机器之间交流、会聚技术能增强人类了解和有效利用人类精神能力等领域的需求和机会。与会者确定了五个方面，认为实现技术会聚的加倍努力特别值得。重点优先方面是《人类认知组计划》（The  Human  Cognome  Project），该计划提出多学科研究人类心智的结构、功能和潜在能力。其他四个优先方面是个人传感设备界面，通过人性化技术丰富社区，学会怎样学习，增强创造性工具。

        3、提升人类健康和体能。这一组参会人员也聚焦到个体身上，但集中在体能上，而不是精神能力上。该领域的关键进展是综合地科学了解生命的基本化学和生物过程。追求控制细胞、组织、器官和生物体的新陈代谢。生物－分子信号和有用神经密码直接转化成人造马达，将为通过神经形态工程学直接控制脑设备提供了机会。提升人类健康和体能的六项技术受到高度重视：（a）开发治疗用的生物－纳米机器，包括来自生物信息学、基因组学、蛋白质组学的成果；（b）纳米技术的植入物作为人体器官的替代物或者监测生理健康；（c）医疗干预的纳米级机器人和可比性不显眼工具；（d）拓展采用连接人类神经系统的脑对脑和脑对机的界面；（e）增强感知能力的多态平台，特别针对视觉和听觉残疾人；（f）距离和物理尺度无法限制的培训、设计和工作形式的虚拟环境。

        4、增强集体和社会效应。有关专家讨论了会聚技术对人类社会行为、社会认知、个体间关系、集体过程、语言应用、正规和非正规环境学习、社会行为的心理和生理关系的影响。集中研究力量，开发一种系统，这个讨论小组把他称作“交互器”（Communicator），确定对于社区和整个国家可能带来大量好处。这种NBIC会聚技术，将移去身体残疾、语言差异、地理距离、知识变化引起的交流障碍，大大加强学校、公司、政府部门以及世界范围的高效合作。会聚技术将导致纳米级四项技术协同和融合基础上的革命性新产业、新产品和新业务。   (责任编辑：泉水)

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