作者:加來道雄 出版社:重慶出版社
本書簡介:該書呈現(xiàn)的無人駕駛汽車、隱形眼鏡上網(wǎng)、破解癌癥方式、太空升降機等新事物新方式,使人眼花繚亂。全書包括九個章節(jié),生動描述了計算機、人工智能、醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)和能源的未來發(fā)展,展望了未來的太空旅行、未來……[連載內(nèi)容]
預(yù)測未來100年
因特網(wǎng)眼鏡和隱形鏡片
近期(今天—2030)
今天我們可以通過計算機和手機與因特網(wǎng)通信。但是在將來,因特網(wǎng)將無處不在——在墻壁的屏幕上、在家具里、在廣告牌上,甚至在我們的眼鏡上和隱形鏡片里。我們眨一下眼就上線了。
有幾種方法可以把因特網(wǎng)放在鏡片上。圖像可以通過我們眼鏡的透鏡直接從我們的眼鏡反射進入我們的視網(wǎng)膜。也可以像小的珠寶商的透鏡那樣貼在眼睛的眉框架上。在凝視眼鏡時就看到了因特網(wǎng),就好像看電影屏幕一樣??梢酝ㄟ^無線連接用握在手里的控制計算機的設(shè)備管理它。也可以簡單地在空中移動手指控制圖像,因為當(dāng)我們揮舞手指時,計算機能夠識別手指的位置。
例如,從1991年開始,華盛頓大學(xué)的科學(xué)家研究如何完善虛擬的視網(wǎng)膜顯示(VRD),在這個虛擬的視網(wǎng)膜上紅色、綠色和藍色激光直接照在視網(wǎng)膜上。視野120度,分辨率1 600×1 200像素,虛擬視網(wǎng)膜顯示可以產(chǎn)生燦爛的、活生生的圖像,堪與在劇場看到的移動圖像相比。圖像可以利用頭盔、護目鏡或眼鏡產(chǎn)生。
回到20世紀(jì)90年代,我有一個機會試戴這些因特網(wǎng)眼鏡。它是麻省理工學(xué)院(MIT)媒體實驗室(Media Lab)的科學(xué)家早期的產(chǎn)品??瓷先ハ褚粚ζ胀ǖ难坨R,只是在鏡片的右手角貼了一個長約1/2英寸(1.27厘米)圓柱形的透鏡。我可以沒有任何困難地透過眼鏡看東西。但是如果我拍一下眼鏡,這時一個小透鏡落到我的眼前。凝視這個透鏡,我可以清楚地辨認(rèn)出整個計算機屏幕,看上去僅比標(biāo)準(zhǔn)的個人電腦的屏幕小一點。我十分驚奇怎么這么清楚,幾乎就像屏幕盯著我的臉一樣。然后,我握著一個手機大小的設(shè)備,有一個按鈕在上面。按這個按鈕就可以控制屏幕上的光標(biāo),甚至可以輸入指令。
在2010年,我主持科學(xué)頻道專題攔目,我旅行去佐喬治亞州的本寧堡(Fort Benning),核實美軍最近的“作戰(zhàn)用的因特網(wǎng)”,叫做“陸地勇斗士”。我戴上特殊的盔甲,在它的側(cè)面貼有小的屏幕。我用手指輕輕碰一下我眼睛上的屏幕,突然我看到了令人吃驚的圖像:整個戰(zhàn)場都標(biāo)上了友軍和敵軍的位置。引人注目的是,“戰(zhàn)爭的煙霧”散開了,全球定位系統(tǒng)(GPS)傳感器清楚地確定了所有軍隊、坦克和建筑物的位置。按一下按鈕,圖像就很快改變了,我可以用因特網(wǎng)來處置戰(zhàn)場,還有有關(guān)天氣、友軍和敵軍部署、戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)的信息為我所用。
更加高級的是,將芯片和液晶顯示(LCD)插入塑料,就可能直接通過隱形眼鏡看到因特網(wǎng)。巴巴克·A。帕爾維茲(Babak A.Parviz)和他在西雅圖華盛頓大學(xué)的團隊已為因特網(wǎng)隱形眼鏡睛奠定了基礎(chǔ),設(shè)計了原型,也許最終將改變我們連接因特網(wǎng)的方式。
他預(yù)見,這個技術(shù)的一個直接應(yīng)用也許會幫助糖尿病患者調(diào)節(jié)葡萄糖的水平。透鏡將顯示他們體內(nèi)狀況的直接結(jié)果。但這只是開始。最終,帕爾帕維茲預(yù)想有一天我們將能夠從因特網(wǎng)下載任何電影、歌曲、環(huán)球網(wǎng)站點或信息到我們的隱形眼鏡中。在我們的透鏡中將有一個完整的娛樂系統(tǒng),在我們躺下休息時欣賞喜歡的電影。通過我們的透鏡也可用它直接與辦公室的計算機相連。我們可以在舒適的沙灘與辦公室進行遠程電信會議,只要眨眨眼睛。
插入某種模式識別軟件到因特網(wǎng)眼鏡上,也可以識別物體,甚至某人的臉。有些軟件程序已經(jīng)能識別預(yù)先編制程序的臉,精度在百分之九十。與你講話的人,不僅他的名字還有他的傳記都可以在講話當(dāng)中閃現(xiàn)在你眼前。在會議上,當(dāng)你遇見一個認(rèn)識的人又想不起他的名字時,就可以避免尷尬。在雞尾酒宴會上,當(dāng)宴會上有很多陌生人,有些人很重要,但你不知道他們是誰的時候,這種功能也能起重要作用。在將來,你能夠識別陌生人,甚至在你和他們講話時知道他們的背景。〔這有些像在《終結(jié)者》(The Terminator)里的機器人所看到的世界?!?/p>
教育系統(tǒng)也可能因此改變。在將來,參加期末終考試的學(xué)生將能夠通過他們的隱形眼鏡默默地掃描因特網(wǎng)搜索問題的答案,對于經(jīng)常依靠死記硬背的老師這會造成一個明顯的問題。這意味著教育應(yīng)強調(diào)思維和推理能力,而不應(yīng)強調(diào)死記硬背。
也可以在你的眼鏡鏡框上裝一個小的視頻相機,可以對周圍拍照,然后直接把圖像播放到因特網(wǎng)上。周圍世界的人可以分享你的經(jīng)歷,好像他們也經(jīng)歷了一樣。無論你看到什么,成千上萬的人也能看到。父母將知道兒女在做什么。情人在分開時可以分享感受經(jīng)驗。參加音樂會的人可以把他們的激動傳給全世界的歌迷。檢查員將能訪問遠離的工廠,然后播送活生生的圖像到老板的隱形眼鏡上。(或妻子去商店購物,而丈夫提出建議要買什么。)
帕爾帕維茲(Parviz)已經(jīng)能夠?qū)⒂嬎銠C芯片縮小到可以放到隱形透鏡的聚合物薄膜上。他成功地將一個發(fā)光二極管(LED)放進隱形透鏡,現(xiàn)在正在研制的隱形透鏡含有8×乘8排列的發(fā)光二極管。他的隱形透鏡可以靠無線連接來控制。他聲稱:,“這些構(gòu)件將最終包含幾百個發(fā)光二極管,這些發(fā)光二極管將在眼前形成圖像,如單詞、圖表和照片。很多硬件是半透明的,因此戴上它可以到處行走,不會碰到障礙或失去目標(biāo)和方向。”他的目標(biāo)是若干年后制造一個含有3 600像素的隱形透鏡,每個厚度不超過10微毫米(0.01毫米)。
因特網(wǎng)隱形透鏡的一個優(yōu)點是使用的能源很小,僅有百萬分之幾瓦,在能量要求上很有效,不會耗盡電池。另一個優(yōu)點是眼睛和眼神經(jīng)在某種意義上是人腦的直接延伸,因此我們能夠直接進入大腦,而無須植入電極。眼睛和眼神經(jīng)傳送信息的速度超過高速因特網(wǎng)連接。因此,因特網(wǎng)隱形透鏡也許是最有效的、最迅速的連接大腦的方式。
通過隱形透鏡將一個圖片照射到眼睛中僅比因特網(wǎng)眼鏡睛復(fù)雜一些。一個發(fā)光二極管可以產(chǎn)生光的一個點,或一個像素,但是必須加一個顯微透鏡才能直接聚焦到視網(wǎng)膜上。最后出現(xiàn)的圖像漂浮飄浮在離你大約2英尺(61厘米)的地方。帕爾帕維茲認(rèn)為一個更高級的設(shè)計是使用微型激光發(fā)射一個超清晰的圖像直接到視網(wǎng)膜上。采使用芯片工業(yè)雕刻微小的晶體管的同樣的技術(shù),可以蝕刻同樣尺寸的微小激光器,制造世界上最小的激光器。利用這種技術(shù)在原則上可以制造直徑為大約100個原子的激光器。像晶體管一樣,可以令人信服地在手指甲蓋大小的芯片上塞滿幾百萬個激光器。
無人駕駛汽車
在最近的將來,有可能在開著汽車的同時,靠隱形透鏡在環(huán)球網(wǎng)上安全地沖浪。上下班再也不會是一件痛苦的家務(wù)雜事了,因為汽車自己會開。無駕駛員的汽車已經(jīng)能夠使用GPS將它們的位置定位在幾英尺的范圍內(nèi),駕駛距離可以超過幾百英里。五角大樓國防部高級研究規(guī)劃局機構(gòu)(DARPA)發(fā)起一個競賽,叫做DARPA大挑戰(zhàn),邀請實驗室提交無人駕駛汽車參加跨越莫哈韋(Mojave)沙漠的比賽,獎金為100萬美元。五角大樓國防部高級研究規(guī)劃局機構(gòu)繼續(xù)它的長期的傳統(tǒng),資助危險的,但是具有遠見性的技術(shù)。
(五角大樓項目的一些例子包括因特網(wǎng),它原來的設(shè)計是想在核戰(zhàn)期間和之后聯(lián)系科學(xué)家和政府官員,還包括GPS系統(tǒng),它原來的設(shè)計是為洲際彈道導(dǎo)彈導(dǎo)航。但因特網(wǎng)和GPS在冷戰(zhàn)之后都失去原有的作用,交給了大眾。)
在2004年,此競賽面臨一個尷尬的局面,沒有一輛無人駕駛的汽車能夠越過高低不平的曠野,沒有一輛無人駕駛的汽車跨過終點線。但是下一年,5輛汽車完成了一條更加艱險的路線。它們跑過的道路包括100個急轉(zhuǎn)彎,3個狹窄的隧道和每一邊都是懸崖峭壁的道路徑。
有些批評家說,機器人汽車也許能夠在沙漠中行駛,但決不能在城市中間行駛。因此在2007年,五角大樓國防部高級研究機構(gòu)規(guī)劃局發(fā)起了一個更有雄心的競賽,“城市挑戰(zhàn)(Urban Challenge)”(the Urban Challenge),在這項計劃里,機器人汽車要完成一條令人折磨的60英里(96.56公里)的路線,要在6小時內(nèi)跑完模擬的城市地區(qū)。汽車必須服從所有的交通規(guī)則,避開沿線的其他機器人汽車,通過4車道的交叉路口。6個隊成功地完成了“城市挑戰(zhàn)”,前三名得到的獎金分別為200萬美元、100萬美元和50萬美元。
五角大樓的目標(biāo)是到2015年完成美國三分之一1/3的地面部隊的自治。這是一項拯救生命的技術(shù),因為近年來,美國的最大傷亡來自路邊炸彈。在將來,很多美國的軍車將根本沒有駕駛員。但是對于消費者來說,按一下按鈕自己就能行駛的汽車,意味著駕駛員可以工作、放松、欣賞風(fēng)景、看電影或瀏覽因特網(wǎng)。
有一次,為了主持電視“發(fā)現(xiàn)頻道”專題節(jié)目,我有機會親自駕駛一輛這種汽車。它是一輛北卡羅來萊納州立大學(xué)工程師修改的流線型的跑車,讓它能完全自治。它的計算機有8臺個人電腦的功率。鉆進汽車對我來說有些困難,因為里面空間很窄。汽車內(nèi)部到處都是完善的電氣構(gòu)件,堆在座位上和儀表盤上。當(dāng)我握住方向盤時,我注意到它有一個特殊的橡膠電纜連接到一個小馬達上。一臺計算機通過控制這個馬達可以轉(zhuǎn)動方向盤。
在我發(fā)動、腳踏加速器、將車開到高速公路之后,我將開關(guān)撥到計算機控制位置。我的手離開方向盤,車就自動駕駛了。我對這部車有充分的信心,車的計算機通過方向盤上的橡膠電纜不斷進行小的調(diào)整,開始的時候,看到方向盤舵輪和加速器的踏板自己在動,感到有些奇怪。就好像有一個看不見的魔鬼似的駕駛員在操作,但過了一會我就習(xí)慣了。事實上,在車上能放松,車自己能以超人的精確和技能行駛,后來成為了一種快樂。我可以坐在后面,欣賞車的駕駛。
無人駕駛汽車的核心是GPS系統(tǒng),它允許計算機確定它的位置,精度在幾英尺的范圍內(nèi)。(有時,工程師告訴我,GPS可以確定車的位置在幾英寸范圍內(nèi)。)環(huán)繞地球軌道的32個GPS衛(wèi)星發(fā)射特殊的無線電波,被汽車中的GPS接收器接收。每一個衛(wèi)星的信號有些扭曲,因為它們環(huán)繞的軌道略有不同。這個扭曲叫做多普勒(Doppler)偏移。(例如,衛(wèi)星向你移動時無線電波被壓縮,離開你移動時無線電波伸展。)分析3個或4個衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號頻率的偏離,車上的計算機就能精確地確定我的位置。
在車的擋泥板上還有雷達,因此可以感知障礙。這在將來是至關(guān)緊要的,因為每輛車在它檢測到即將發(fā)生事故時都要自動采取緊急措施。今天,在美國每年有4萬人死于汽車事故。在將來,“汽車事故”(car accident)這個單詞也許會漸漸從英語語言中消失。
交通堵塞也會成為過去的事情。中央計算機通過與每一輛無人駕駛汽車的通信能夠追蹤道路上每一輛的移動。然后,它可以容易發(fā)現(xiàn)高速路上的交通堵塞和瓶頸。在圣地亞哥迭戈(San Diego)北部州際15號公路進行的一項試驗,芯片放在道路上,因此中央計算機能夠控制道路上的汽車。在交通堵塞的情況下,中央此計算機將強制駕駛員讓交通自由通行流動。
將來的汽車也能感知其他的危險。成千上萬的人,由于駕駛員犯困,、特別是在夜間或在漫長的單調(diào)的旅行中,而在汽車事故中死亡或受傷。今天計算機能夠聚焦在你的眼睛上,識別你變得昏昏欲睡的跡象。然后計算機的程序使它發(fā)出一個聲音,把你叫醒。如果這樣做失敗了,計算機將接管汽車。計算機也能識別汽車上過量酒精的存在,減少每年發(fā)生的成千上萬與喝酒有關(guān)的災(zāi)禍。
智能汽車的轉(zhuǎn)換將不會立刻發(fā)生。首先,軍事部門將配置這些車輛,在進行過程中制定操作指南。然后,機器人汽車將進入市場,首先出現(xiàn)在漫長的、乏味的州際間高速公路上。下一步,它們將出現(xiàn)在市郊和大城市,但是駕駛員將總是有能力在緊急情況下接管計算機。最終,我們會想,沒有它們我們將怎樣生活呀。
四壁墻屏幕
計算機不僅能夠減輕上下班來回路上的緊張和減少車禍,它們也能夠幫助我們與朋友和熟人聯(lián)系。在過去,曾有人抱怨計算機革命使人失去人性,使我們孤獨。實際上,它允許我們按指數(shù)冪擴大我們朋友和熟人的圈子。當(dāng)我們孤獨或需要陪伴時,你只需要在你的墻上的屏幕(wall screen)上布置一場橋牌游戲,和世界上其他孤獨的人一起玩。當(dāng)你需要幫助計劃一個假期、組織一次旅行、發(fā)現(xiàn)一次約會,你也可以通過墻上的屏幕來完成它。
在將來,一個友好的面孔可能會首先出現(xiàn)在你墻上的屏幕上(你可以改變這個面孔使它適合你的口味)。你可以要它為你計劃一次休假。它已經(jīng)知道你的喜好,并將查看因特網(wǎng),給你一份最可能選擇的清單,價格還最好。
家庭聚會也可以通過墻的屏幕舉行。臥室的4個墻壁都有屏幕,這樣你就被你遠方的親戚的圖像所環(huán)繞。在將來,也許一位親戚不能出席一次重要的集會。代替的辦法是,一家人聚集在墻的屏幕周圍,慶祝重新團聚,一部分是真實的,一部分是虛擬的?;蛘?,通過你的隱形透鏡你可以看到所有你心愛的人的圖像,就好像他們真的在這里,盡管他們是在幾千英里之外。(一些評論員曾評論說,因特網(wǎng)原來被五角大樓構(gòu)思為是“男性的”,也就是說,它是與在戰(zhàn)時控制敵人有關(guān)的。但是現(xiàn)在,因特網(wǎng)主要是“女性的”,是為了擴大人際范圍和與別人接觸的。)
電信會議將會被遠程顯示所代替,完全的三維圖像和人的聲音將出現(xiàn)在你的眼鏡或隱形透鏡里。比如,在開會時每個人將坐在桌子周圍,而有些參加者將僅出現(xiàn)在你的透鏡中。沒有透鏡,你會看到桌子周圍的座位有一些是空的。有了透鏡,你將看到坐在他們座位上的每個人的圖像,就好像他們就在這里。(這意味著所有的參會者被類似的桌子周圍的特殊相機錄像,然后通過因特網(wǎng)發(fā)送過來。)
在電影“星際迷航”《星際迷航》中,觀眾驚訝地看到在空中出現(xiàn)的人的三維圖像。但是,利用計算機技術(shù),在將來我們可以在隱現(xiàn)透鏡、眼鏡或墻幕上看到這些三維圖像(3-D images)。
開始時,對著空房間說話可能會感到很奇怪。但要記住,在電話開始出現(xiàn)時,有人批評它,說是人們對著無實體的聲音說話。這個批評是對的,但是今天人們不在乎對無實體的聲音說話,因為它極大地增加了我們接觸的范圍和豐富了我們的生活。
這也會改變你的愛情生活。如果你感到寂寞孤獨,你的墻幕將知道你過去的偏好和約會中你想要的人的身體情況和社會的特點,然后掃描因特網(wǎng)找到可能的搭配。并且,因為人們有時在他們的簡介中說謊,做為作為一種安全措施,你的墻幕將自動掃描每一個人的歷史發(fā)覺在他的傳記中的不實之言。
柔軟的電子紙
純平電視的價格曾經(jīng)超過10 000美元,僅僅在10年當(dāng)中就降低了50倍。在將來,覆蓋整個墻壁的純平屏幕的價格也會顯著下降。這些墻幕將是柔軟的和超薄的,使用有機發(fā)光二極管(OLED)。這些有機發(fā)光二極管類似普通的發(fā)光二極管,不同的是它們是基于有機構(gòu)件,可以布置在聚合物中,使它們成為柔軟的。柔軟屏幕上的每個像素連接到控制光的顏色和強度的晶體管上。
亞利桑那州立大學(xué)柔軟顯示中心(Flexible Display Center)的科學(xué)家與惠普(Hewlett-Packard)和美軍為完善這項技術(shù)已經(jīng)一起工作。市場力將驅(qū)動這些墻幕的價格不斷下降,最終達到普通墻紙的價格。因此在將來,在裝飾墻紙時也可同時裝上墻幕。當(dāng)我們希望改變墻紙的模式時,我們只須按一下按鈕。重新裝飾就是這樣簡單。
這個柔軟屏幕技術(shù)也可能會使我們?nèi)绾闻c手提計算機的如何互相作用發(fā)生變化。我們不需要拖著沉重的膝上型筆記本電腦(heavy laptop computer)。膝上型筆記本電腦可能就是一張簡單的有機發(fā)光二極管(OLED)薄片,可以疊起來放在錢包里。一個手機也可以含有一個能夠拉開的柔軟屏幕。然后,無須在手機的小鍵盤上緊張地輸入,你可以把軟屏幕拉開,想要多大有多大。
這項技術(shù)也使得個人計算機的屏幕可能是完全透明的。在最近的將來,我們可以盯著窗外,然后揮揮手,突然窗戶就變成計算機屏幕,或成為任何想要的圖像了。我們可以看到窗外幾千英里以外的地方。
今天,我們可以把潦草撩草書寫的紙揉碎,然后扔掉。在將來,也許會有“揉碎的計算機”,它們沒有自己的特殊身份。我們把它們?nèi)嗨椋拥羲鼈?。今天,我們圍繞計算機布置桌子和家具,它支配我們的辦公室。在將來,臺式計算機也許會消失,當(dāng)我們從一個地方到另一個地方,從一間屋子到另一間屋子,從辦公室到家,文件會隨我們而走。這將給我們無縫連接的信息,任何時間、任何地點。今天,我們在飛機上可以看到幾百位旅行者帶著手提電腦,一旦到了旅館,他們不得不和因特網(wǎng)相連;一旦回到家,不得不下載文件到臺式電腦上。在將來,你決不需要到處拖著計算機,因為無論你在什么地方,墻、圖畫、家具都能連接到因特網(wǎng)上,甚至在火車或汽車?yán)??!?“云式計算”(Cloud computing),在這里你不需要為計算機付費,只需為計算時間付費,計算計費的裝置就像水表、電表這些公共事業(yè)的早期例子那樣?!?
虛擬世界
計算機無處不在的目標(biāo)是將計算機引入世界:讓芯片無處不在。虛擬世界的目的則相反:將我們放到計算機世界中。虛擬現(xiàn)實是首先由軍事部門在20世紀(jì)60年代引進的,是一種利用模擬訓(xùn)練駕駛員和戰(zhàn)士的方法。駕駛員可以看著計算機屏幕和操縱操作桿練習(xí)在航空母艦甲板上著陸。如果發(fā)生核戰(zhàn)爭,將軍和政治領(lǐng)導(dǎo)人可以從遠距離在電腦空間秘密會見。
今天,由于計算機的能力呈指數(shù)擴展,人們可以生活在模擬世界里,在這里你可以控制一個化身(一個代表你的生動的圖像),甚至戀愛和結(jié)婚。你也可以用虛擬的錢買虛擬的東西,然后把虛擬的錢轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸嵉腻X。最普及的一個網(wǎng)站叫“第二生命”(Second Life),到2009年注冊了1 600萬人。那一年,有若干人利用“第二生命”一年賺了100萬美元。(然而,你賺取的利潤美國政府是要收稅的,因為它認(rèn)為這是真正的錢。)
虛擬現(xiàn)實已經(jīng)是視頻游戲的主要成分。在將來,隨著計算機能力的擴展,通過你的眼鏡或墻紙,你也能夠訪問虛幻的世界。例如,你想去購物或訪問一個具有異國風(fēng)味的地方,你可以首先通過虛擬現(xiàn)實來完成它,操縱計算機屏幕,就好像你真的在那兒。用這種方式,你也能夠在月球上行走,在火星上休假,在異國購物,參觀任何博物館,自己決定要去哪兒。
在某種程度上,你也能夠感覺和觸摸電腦空間的物體。這是所謂的“觸覺技術(shù)”(haptic technology),使你感到計算機產(chǎn)生的物體的存在。它首先是不得不用遠距離控制的機器人手臂處理高度放射性物質(zhì)的科學(xué)家研制的,還有軍事部門,它希望其飛行員在飛行模擬中能感到操縱桿的阻力。
科學(xué)家為模擬接觸的感覺制造了一個附在彈簧和齒輪上的設(shè)備,當(dāng)你用手指向前按這個設(shè)備時,該設(shè)備向后推,模擬壓力的感覺。當(dāng)你移動手指摸桌面的時候,這個設(shè)備模擬硬桌面的感覺。用這種方式,你可以感覺在虛擬現(xiàn)實護目鏡中看到的物體的存在,實現(xiàn)你是在別的地方的幻覺。
為產(chǎn)生紋理的感覺,另一個設(shè)備可使你的手指經(jīng)過含有幾千個小點的表面。當(dāng)你的手指移動時,每一個小點的高度由計算機控制,因此可以模擬硬表面、軟布或粗砂沙紙的質(zhì)地。在將來,戴上特殊的手套就能得到與各種物體和表面接觸的真實感覺。
對于在將來訓(xùn)練牙醫(yī)這也是非常重要的,因為牙醫(yī)必須能夠感覺在進行精巧手術(shù)時的壓力,并且患者可能是一個三維的全息圖像。它也讓我們更加靠近“星際迷航”《星際迷航》系列電視影中的全息甲板,在這里我們可以在虛擬世界漫步,能夠接觸虛擬的物體。當(dāng)你在空房間里漫步時,在你的護目鏡或隱形透鏡上可以看到奇異的物體。當(dāng)你伸手去抓它們時,一個觸覺設(shè)備從地板升起,模擬你要接觸的物體。
當(dāng)我為“科學(xué)頻道”訪問新澤西羅恩(Rowan)大學(xué)的洞穴自動虛擬環(huán)境(CAVE)時,我有機會親自見證這些技術(shù)。我進入一個空房間,被4墻所環(huán)繞,每一面墻被投影儀照亮。三維圖像在墻上閃爍,給出進入另一世界的幻覺。在一個演示中,我被巨大的、兇殘的恐龍所圍繞。通過移動操縱桿,我可以騎在雷克可斯暴龍(Tyrannosaurus rex)的背上,甚至伸進它的嘴里。之后,我訪問了馬里蘭州的阿伯丁試驗場·普羅文(Aberdeen Proving Ground)基地,美軍在這兒設(shè)計了最先進的全息甲板。傳感器放在我的頭盔上和背包里,計算機知道我身體的精確位置。然后,我在全方位的踏車上行走,這是一個完善的踏車,使你可以在同一位置向任何方向行走。突然,我到了戰(zhàn)場,躲避敵人狙擊手射出的子彈。我可以向任何方向跑,躲到任何一條巷子里,在任何一條街上疾跑,并且屏幕上的三維圖像立刻改變了。我甚至可以躺平在地板上,并且屏幕也相應(yīng)改變。我可以想象,在將來你也能夠經(jīng)歷完全投入的感覺,例如參加與異國飛船的激烈戰(zhàn)斗、從狂暴的怪獸的追逐下逃走或在荒島上嬉戲,所有這一切都是在你舒適的臥室中實現(xiàn)的。
近期的醫(yī)療
去醫(yī)院看病完全改變了。為了做定期檢查,當(dāng)你和“醫(yī)生”講話時,這個醫(yī)生很可能是一個機器人軟件程序出現(xiàn)在你的墻幕上,它可以正確地診斷多至95%的疾病。這個“醫(yī)生”可以看上去像一個人,但它實際上是一個活生生的計算機編制的圖像,問一些簡單的問題。這個“醫(yī)生”有你的基因完整記錄,將推薦一個藥物治療方案,將你所有的基因危險因素考慮在內(nèi)。
要診斷問題,“醫(yī)生”將要你進行整個身體的探察。在原始的“星際迷航”《星際迷航》的電視影系列中,大家吃驚地看到一個叫做“三錄儀”(the tricorder,又稱三線磁帶回線自動記錄器)”的設(shè)備,能夠瞬間診斷任何疾病和看透你的身體。但是你不需要等到23世紀(jì)才有這個未來的設(shè)備了。重幾噸和整個房間那樣大的磁共振成像(MRI)機器已經(jīng)小型化到1英尺(30.5厘米),最終將會小到手機那樣大。在你身上走一遍就能看到內(nèi)部的器官。計算機將處理這些三維圖像,然后給出診斷。這個包含基因芯片的探測器也能夠在幾分鐘內(nèi)確定各種類型基因疾病(DNA損傷)的存在,甚至在腫瘤形成前幾年發(fā)現(xiàn)癌細胞。
當(dāng)然,很多人不愿意去醫(yī)院。但是在將來,你的健康將默默地毫不費力地一天被監(jiān)測好幾次,而你自己卻不知道。廁所、洗澡間和衣服里將有DNA芯片默默確定在你的身體里的僅僅幾百個細胞里是否有癌細胞群體在生長。有更多的傳感器藏在洗澡間和衣服里,比今天現(xiàn)代醫(yī)院或大學(xué)里還要多。例如,只要在一個鏡子上吹一下,就能檢測叫做人體抑癌基因(p53)p53的變異蛋白質(zhì)的DNA,它與50%的所有通常的癌細胞有關(guān)。這意味著,“腫瘤”瘤(tumor)這個英文單詞將會逐漸從英語語言中消失。
今天,如果你在偏僻無人的道路上發(fā)生嚴(yán)重車禍,你可能會流血過多而死。但是在將來,你的衣服和汽車在一出現(xiàn)外傷時會自動采取行動,叫救護車,找出你的位置,下載你的整個醫(yī)療歷史,而這一切你卻沒有察覺。在將來,孤獨地死去是很難的。你的衣服能夠通過編織在衣服里的小芯片感知你的呼吸、心跳,甚至腦電波的任何不規(guī)則變化。在你穿衣服時你就上網(wǎng)了。
今天已經(jīng)可能把一個芯片,和電視照相機、無線電一起放在一個阿司匹林藥片大小的藥丸里。當(dāng)你將藥丸吞下后,此“智能藥丸”能夠拍攝食道、腸道的電視圖像,然后將無線電信號發(fā)送到附近的接收器。(這賦予“Intel在內(nèi)部”口號新的意義。)用這種方法,醫(yī)生就可以不用結(jié)腸鏡拍攝病人腸道的圖像和檢測癌癥,用結(jié)腸鏡要將6英尺(1.83米)長的管插到大腸中,引起很多不便。這些微觀設(shè)備也逐漸減少了切開皮膚進行手術(shù)的需要。
這僅僅是計算機革命如何影響我們健康的一個例子。在第3章和第4章將更詳細討論醫(yī)學(xué)革命的細節(jié),討論基因治療、克隆和改變生命的跨度。