關(guān)鍵詞： 生物技術(shù)制藥
[來源:《全球科技經(jīng)濟了望》2004年第6期]
美國蘭德公司國防研究所于2001年向國家情報委員會提交了一份報告,，闡述了2015年前生物,、納米、材料技術(shù)及其與信息技術(shù)發(fā)展趨勢。該報告的主要內(nèi)容如下。
前言
本報告由國家情報委員會資助，是1996年出版的《展望2010年全球發(fā)展趨勢》的續(xù)集,。國家情報委員會相信，包括信息技術(shù),、生物技術(shù),、納米技術(shù)(廣義)和材料技術(shù)的各種各樣技術(shù)，對全球有重大和決定性的影響,。本報告提出的內(nèi)容包括：預(yù)測2015年生物技術(shù),、納米技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展趨勢，以及它們對信息技術(shù)和世界的意義和影響,，從而為決策者,、情報分析家和公眾提供參考。本報告由蘭德公司的國防研究所技術(shù)政策中心負責(zé)編寫,。該研究所是美國聯(lián)邦政府資助的研究開發(fā)中心,，由國防部長、參謀長聯(lián)席會議主席辦公室提供資助,。
這份中長期戰(zhàn)略和情報研究報告,，為美國中央情報局主任和主要決策者在尋求國家利益和制定對外政策的優(yōu)先目標時提供參考。
摘 要
科學(xué)技術(shù)影響著人類社會,、經(jīng)濟,、政治和個人生活的各個方面。到 2015年,，隨著各種學(xué)科技術(shù)的發(fā)展,，人類生活將會發(fā)生徹底變革。生物技術(shù)將使我們能夠識別,、理解,、操作、改進和控制生命體(包括人類自己),。信息技術(shù)將繼續(xù)在所有方面深刻地影響世界,。智能材料,、敏捷制造和納米技術(shù)在擴大設(shè)備能力的同時,，將改變制造設(shè)備的方法。到2015年,，如果一些技術(shù)難關(guān)被及時克服的話,，將可以用這些技術(shù)制造出“瘋狂卡”,。
世界將發(fā)生驚人的變化。包括人類生活質(zhì)量和生活幅度的極大提高,，極高的產(chǎn)業(yè)成交額,，工人的終身訓(xùn)練，繼續(xù)全球化,，財富重組,，文化融合或者入侵，可能增加的緊張局勢和沖突,，權(quán)力從國家向非政府組織和個人轉(zhuǎn)移,，環(huán)境因素的相互影響，生活質(zhì)量提高的同時伴隨著繁榮和緊張局勢緩和,，以及可能的人類優(yōu)生學(xué)和克隆,。
許多因素決定這些預(yù)測是否可能真正成為現(xiàn)實。這些因素包括當?shù)卣畬夹g(shù)變化的接受程度,，技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施投資的水平,，市場驅(qū)動和限制，技術(shù)突破和進步,。這些因素在全球因地而異,，技術(shù)的實現(xiàn)程度也將因地而異，尤其在發(fā)展中國家,。然而在大多數(shù)發(fā)達國家,，整個變化趨勢將會繼續(xù)。
技術(shù)的快速發(fā)展和突破使預(yù)測變得困難,，但是全球技術(shù)革命的發(fā)展趨勢是非常有意義的和有希望的,。
本報告討論了生物技術(shù)、材料技術(shù)和納米技術(shù)相互作用的趨勢,，以及它們同信息技術(shù)的相互促進,。
生物革命
到2015年，生物技術(shù)將開始改變生物本身,。疾病,、營養(yǎng)不良、食物生產(chǎn),、污染,、人的壽命、生活質(zhì)量,、犯罪和安全等問題,，將被極大地關(guān)注、處理,、改善和爭論,。隨著生態(tài)系統(tǒng)的變化,，有些進步可能被認為是人工改良動植物的結(jié)果。
以下是最具有重大意義的一些問題：
1.提高人的壽命和生活質(zhì)量,。2015年,，隨著人類生活質(zhì)量的巨大改善，人的壽命將進一步增加,。更好的疾病控制,、定向藥物、基因治療,、延緩衰老,、增強記憶的藥物、修復(fù)技術(shù),、仿生移植,、動物器官移植以及其他許多進展，會繼續(xù)提高人的壽命和生活質(zhì)量,。某些進展甚至?xí)谷祟愃刭|(zhì)超過目前的水平(例如通過人造傳感器),。
2.優(yōu)生學(xué)和克隆。到2015年,，人們也許有能力利用基因工程技術(shù)來“改進”人類的品種和克隆人,。在整個人類歷史上，這些發(fā)展將是最有爭議的,。尚不清楚到2015年這方面是否會開始廣泛的努力,。然而，人們將至少可能看到一些有限的嘗試,，例如基因治療遺傳性疾病,，通過優(yōu)勝劣汰的實驗進行克隆。爭論將會很激烈,。
這就是說,，如果沒有爭論和尚未預(yù)見到的改變，就不會有生物革命,。在轉(zhuǎn)基因食物,、克隆和基因測繪等方面，已經(jīng)出現(xiàn)倫理,、道德,、宗教、隱私和環(huán)境問題的大辯論和抗議,。今后15年,，隨著用生物技術(shù)控制人口，這些爭論還將繼續(xù)下去,。但是,，這場生物革命不會中斷，而只是修改進程,。
生物革命極大地依賴于各種技術(shù)的發(fā)展趨勢,，不只是生物科學(xué)和技術(shù)，而且還包括微電機系統(tǒng),、材料,、成像、傳感器和信息技術(shù),。技術(shù)發(fā)展和快速突破使預(yù)測變得困難,，但是基因測繪、克隆,、基因修改,、生物醫(yī)學(xué)工程、疾病治療和藥物開發(fā)的進步正在加速,。
生物技術(shù)
不管可能性如何,，人們將繼續(xù)討論這些問題：
1.優(yōu)生學(xué)。
2.人類克隆,，包括道德,、失誤、導(dǎo)致醫(yī)學(xué)問題,、基因所有權(quán)和人類雜交,。
3.基因?qū)＠蚺判蛩袡?quán)及知識產(chǎn)權(quán)保護,。
4.基因修改生物的安全性和道德規(guī)范,。
5.干細胞用于細胞工程。
6.動物器官移植,，及由此帶來的對動物權(quán)利的保護和物種之間疾病傳染的風(fēng)險,。
7.基因測序結(jié)果的，隱私(例如全國范圍內(nèi)警察局的DNA資料數(shù)據(jù)庫,，基于基因預(yù)測遺傳性疾病造成拒絕聘用或者保險),。
8.源于基因改良品種帶來的環(huán)境破壞的危險。
9.生物武器危險的增加,。
在發(fā)達國家,，生物醫(yī)學(xué)的進步以及健康方面的其他改進，將繼續(xù)增加人類的壽命,。與此同時,，將加速人口老齡化、增加退休人員的財政支出和個人醫(yī)療保險成本等問題,。
材料,、裝置和制造業(yè)的革命
材料技術(shù)將使產(chǎn)品,、元件和系統(tǒng)變得更小，更智能化,、多功能,、環(huán)境兼容、更加和諧和專業(yè)化,。這些產(chǎn)品將不僅有益于信息革命和生物革命,，而且對制造業(yè)、后勤保障和個人生活方式都有好處,。
1.智能材料
具有敏感和激勵能力的某些材料,，將日益被用于不同的環(huán)境條件?？梢灶A(yù)見的用途包括：
?、龠m應(yīng)天氣變化的衣服，信息系統(tǒng)的各種界面,，生命跡象的監(jiān)視器,，藥物釋放，傷口保護,；
?、谌松碜R別和安全系統(tǒng)；
③隨天氣變化自動調(diào)節(jié)環(huán)境條件的建筑物和運輸工具,。
增加材料的功率,、感應(yīng)和激勵特性，或者基于生物模型,，使新的更精密的機器人和遙控運輸工具成為可能,。
2.敏捷制造
快速樣品生產(chǎn)和嵌入式傳感器，為加快開發(fā)復(fù)雜元件和系統(tǒng)提供了一種手段,。到2015年,，加上柔性制造方法和設(shè)備，使得向敏捷制造系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移成為可能,，元件更加容易實現(xiàn)專業(yè)化,，制造更加全球化，進而推動全球企業(yè)的發(fā)展,。
3.納米半導(dǎo)體
半導(dǎo)體硬件呈指數(shù)級實現(xiàn)更小,、更快速和更廉價，是信息技術(shù)進步的基礎(chǔ),。到2015年,，將實現(xiàn)20― 25微米的規(guī)模，從而大大降低計算成本，使在消費產(chǎn)品,、器具和環(huán)境中普遍設(shè)置嵌入式傳感器和計算系統(tǒng)成為可能,。
到2015年，納米材料(如“量子半導(dǎo)體”)能夠開始對化學(xué)標識實現(xiàn)變革,，使藥物發(fā)現(xiàn),、血液化驗、基因測定和其他生物應(yīng)用的快速實現(xiàn)成為可能,。
4.集成微系統(tǒng)
今后5―10年,，化學(xué)的,、流體的,、光學(xué)的、機械的和生物的元件將同計算邏輯一起,，集成在一個芯片中,。計量和測試技術(shù)設(shè)備是近期最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。到2015年,，依靠這些進步,，生物技術(shù)的研究和生產(chǎn)、化學(xué)合成,、傳感器都很可能被大大改進,。即使是由微觀元件集成的整系統(tǒng)(例如衛(wèi)星和實驗室自動加工設(shè)備)，其成本也只有目前大系統(tǒng)成本的一小部分,，這將大大改進各種軍民兩用設(shè)備中的信息傳感和加工過程,。此外也許還會開發(fā)出一些目前受約束的加工能力(例如核同位素分離)。
技術(shù)瘋狂卡
上面描述的技術(shù)看起來雖然非常有希望,，而且有重大的全球影響,，但這些預(yù)測仍因不確定性因素而難以保證。隨著時代的進步,，不可預(yù)見的技術(shù)發(fā)展或者效果也許會使這些預(yù)測黯然失色,。2015年，由于技術(shù)的挑戰(zhàn),，尚未被看到的其他趨勢由于技術(shù)得到突破,，也許會變得十分重要。提出“瘋狂卡”的概念,，有助于描繪出一個未來最終可能發(fā)生的畫面,。
1.納米計算機
2015年以后，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制造技術(shù)將遇到嚴重的困難,?？朔系K以增加計算能力的一個潛在的遠期解決辦法是量子計算機。另一個是分子電子學(xué)，用化學(xué)裝配的邏輯開關(guān)組成一臺大計算機,。開發(fā)低功率,、巨量平行計算設(shè)備是很吸引人的想法，但預(yù)期到2015年還不會有很大的成果,。
2.分子制造
許多幻想家已經(jīng)提出了分子制造的概念,，即把一個一個原子(或者分子)自下而上的排列起來(而不是采用常規(guī)的制造技術(shù)自上而下的排列)。分子制造技術(shù)雖然有改變?nèi)虻木薮笙Ｍ?，但是目前只處于最基礎(chǔ)的研究階段,。可以預(yù)期在今后15年里能夠開發(fā)出一個小規(guī)模的集成系統(tǒng),，但是大規(guī)模的則不明朗,。
3.自裝配
到2015年，自裝配方法(包括使用生物方法)盡管還不會形成規(guī)模,，但將最終向自上而下的半導(dǎo)體平版印刷技術(shù)和分子制造技術(shù)提出挑戰(zhàn),。
總趨勢
到2015年，信息革命,、生物革命,、材料革命、設(shè)備革命和制造革命將普遍形成趨勢,。
1.技術(shù)變化加速,。技術(shù)變化加速加上工業(yè)技術(shù)的推陳出新，將增加繼續(xù)教育和培訓(xùn)的重要性,。這可借助于遠距離學(xué)習(xí)和其他替代機制得以實現(xiàn),，但這些變化將使社會難以適應(yīng)。今后15年,，文化的適應(yīng)性,、經(jīng)濟的必要性、社會的需求和資源的可利用程度,，將影響技術(shù)在每個產(chǎn)業(yè)和社會的利用規(guī)模和快慢,。這些變化的規(guī)模和快慢，反過來能對大多數(shù)國家的經(jīng)濟,、社會和政治產(chǎn)生深刻的影響,。科學(xué)和技術(shù)能夠在多大程度上完成這種改變和得到好處,，將完全取決于創(chuàng)建者,、推動者和執(zhí)行者的決心。
2.技術(shù)的多學(xué)科性質(zhì)日益增加,。由于學(xué)科的交叉融合和相互影響,，使得許多技術(shù)趨勢成為可能。生物技術(shù)將極大地依賴于在芯片實驗室里做分析的實驗設(shè)備以及生物信息學(xué)的進步。微機電系統(tǒng),、智能材料和新材料將使普遍設(shè)置的小型傳感器成為可能,。還有，工程師將日益轉(zhuǎn)向生物學(xué)家,，理解生物體如何解決涉及自然環(huán)境的問題,；這些“仿生物”的努力，把來自天然的最好的解決辦法與人造的元件結(jié)合起來,，能夠開發(fā)出比現(xiàn)存生物體更好的系統(tǒng),。
3.技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先的競爭。對每一個技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)和參與將取決于許多因素,，包括未來的地區(qū)經(jīng)濟的安排(例如歐盟),，國際知識產(chǎn)權(quán)和保護，未來多國合作的性質(zhì),，以及公――私對研究開發(fā)的投資量和作用,。目前,，已出現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟聯(lián)合和地區(qū)之間競爭的趨勢,，增加對全球知識產(chǎn)權(quán)保護制度的支持，更加全球化以及研究開發(fā)投資的責(zé)任區(qū)分 (例如,，公營的研究投資和私營的開發(fā)投資),。
4.繼續(xù)全球化。信息技術(shù)以及它對其他技術(shù)(例如敏捷制造)的影響,，將繼續(xù)推動全球化進程,。
5.潛在的側(cè)面滲透。到2015年,，比較舊的成熟的技術(shù)將進入發(fā)展中國家的新市場,。這會涉及到一些創(chuàng)新，使現(xiàn)有技術(shù)適應(yīng)新的條件和需要,，但發(fā)展中國家不需要進行新技術(shù)的基礎(chǔ)性開發(fā),。
值得關(guān)注的問題
許多國家業(yè)已存在下列問題，并且在今后15年將繼續(xù)發(fā)展,。
1.等級差別,。技術(shù)將給使用者帶來利益和繁榮，同時也會帶來新的等級差別,，并擴大這種差別,。技術(shù)雖然有助于緩解發(fā)展中國家的某些嚴峻困難(例如食品短缺和營養(yǎng)問題)，但也會在發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間及內(nèi)部產(chǎn)生實實在在的經(jīng)濟差別,。那些不打算或者不能夠接受再訓(xùn)練和新技術(shù)•的人將進一步落在后面,。此外，在發(fā)展中國家特定的市場條件下，經(jīng)濟激勵常常還不足以驅(qū)動新技術(shù)或技藝的取得,。
2.減少隱私,。對個人隱私的各種威脅，包括連接互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫,、傳感器能力的增加,、DNA測試、指示先天性疾病的基因資料,。由于這些技術(shù)也有潛在的好處,，所以有正反兩方面的利弊(例如個人化的產(chǎn)品和服務(wù))。由于立法常常落后于技術(shù)的進步,，隱私常常會以反作用的形式起作用,。
3.文化威脅。許多人會感覺到,，他們文化的活力正在受到新技術(shù)帶來的新的生活方式的威脅,。特別是年輕一代，他們看到新技術(shù)帶來的好處,，所以很難阻止這一威脅,。即使有些技術(shù)能夠保護文化遺產(chǎn)和珍寶，但這一變化趨勢也很難逆轉(zhuǎn),。
結(jié) 論
在農(nóng)業(yè)革命和工業(yè)革命之后,，一個廣泛的多學(xué)科的技術(shù)革命正在改變世界。信息技術(shù)已經(jīng)在變革著人們的生活(特別在發(fā)達國家),，并將繼續(xù)對材料技術(shù)和納米技術(shù)的突破發(fā)揮作用,。生物技術(shù)將變革生物體。材料和納米技術(shù)將使新設(shè)備裝置具有不可預(yù)見的能力,。這些技術(shù)不僅對人們的生活產(chǎn)生影響,，而且交叉融合，相互影響,，進而使得技術(shù)革命更加廣泛,，并加速這些技術(shù)的發(fā)展。
生物技術(shù)革命的影響也許是最令人吃驚的,。技術(shù)突破的結(jié)果將使人類的生活質(zhì)量得到改善,，延長壽命。對環(huán)境的污染和保護將達到空前的程度,。對于公眾來說,，其他方面的技術(shù)發(fā)展趨勢也許不那么明顯，但事后來看也許是相當有意義的,。制造技術(shù)基礎(chǔ)原理方面的突破,，可以使人們生產(chǎn)出更加專門化和功能更加強大的新產(chǎn)品,。
沒有爭論就不會有技術(shù)革命的繼續(xù)。當世界人口被控制住的時候,，必須處理好倫理,、經(jīng)濟、法律,、環(huán)境,、安全和人們關(guān)心的其他各種問題。其中最關(guān)鍵的問題也許是隱私,、經(jīng)濟差別,、文化威脅和生物倫理。特別是優(yōu)生學(xué),、人類克隆和基因修改,，在倫理道德上會引起最強烈的反抗。這些爭論既驅(qū)動著技術(shù)的方向,，又相互影響,，所以相當復(fù)雜。這就需要公眾和決策者了解技術(shù),，綜合分析它們之間的復(fù)雜關(guān)系和相互作用,，以便真正地理解圍繞技術(shù)的這些辯論。
