未来五十年科技展望

朱长超

未来的50年，科学技术将会有些什么新的进展?科学家将干些什么?不久以前，一些国家的科学家在探讨未来科学技术的发展中，对若干国家的未来50年的远期科研课题进行了调查和分析，并归纳为30个课题，因限于篇幅，只能从中挑选若干重大课题，作一简要介绍。

智慧果幻想将成现实

六十年代，美国心理学家詹姆斯·麦康纳尔用电流刺激涡虫，使之具有触电避光的记忆，然后，把它们捣成浆，喂给别的涡虫吃，这些涡虫也会具有触电避光的记忆。可见，记忆与某种记忆物质有关，因而在生物体中是可以转移的。之后，美国科学家又成功地分离出3种记忆素:黑暗恐怖素、噪音耐受素、蓝绿色辨别素。把某种记忆素注射到动物身上，动物就会具有某种记忆。例如，注射黑暗恐怖素的动物就会害怕黑暗。

记忆物质都是由氨基酸组成的蛋白质或肽类物质，蛋白质或肽中的氨基酸的组合顺序包含着记忆的信息。既然记忆可以转移，科学家们设想，如果能制造一种包含着大量信息的蛋白质，人们吞服了这种蛋白质后也就取得了某种信息。比如说，合成一种特别的蛋白质，它的氨基酸排列中包含着英语单词、文法、短语等信息，人如果吞服了这种包含有英语信息的蛋白质，原来要花长年累月记忆、背诵的知识，就可以在转瞬间转移到人的大脑里。这种设想一旦实现，人类掌握的知识质量和知识数量将会产生一个飞跃。人类就能利用更多的时间和精力用于创造性的劳动。

《圣经》中的伊甸园里的智慧果只是一种幻想，但是这种幻想正在成为现实。科学家正在埋头研究这种新的智慧果。吃了这种智慧果，人们就变得更聪明，就能学到更多的知识，就能创造更光辉灿烂的文化。

人生百岁不稀奇

古往今来，长生不老是人们的普遍愿望。现在，这个愿望的实现已露出了一线曙光。

美国科学家海尔弗利发现，胎儿的细胞放在培养液中，它一次又一次分裂，一代又一代繁殖。但它不能无限制地繁殖下去，当分裂到50代时，细胞全部衰老死亡。70岁的老年人的细胞放在培养液中，分裂一、二十次，也就寿终正寝了。在细胞核中，看来似乎有一只“寿命钟”，它控制着细胞的分裂次数，决定着人的衰老和死亡。

揭开了衰老、死亡的秘密，人的长寿问题就不难解决了。有的科学家认为，把细胞放在-200℃的低温下冷冻起来，细胞中的“寿命钟”就暂时停止走动。让“寿命钟”走走停停，使原来在70年中完成的50次细胞分裂，让它在几百年中分几次完成，这样寿命就可延长了。有的科学家还设想用增加细胞分裂次数的办法来延长人的寿命。细胞分裂50次后就不再分裂了，死亡也随之而来。用维生素E可以使细胞的分裂次数从50次增加到120次，这样，就能使人的的寿命从70岁延长到170岁。还有的人设想把细胞核中的“寿命钟”拆开，把时间拨回去，人就可以返老还童。或者使“钟”走得慢一点，人就可以“寿比南山”了。

不过，另一些科学家认为，“寿命钟”并不是在细胞内，而是在脑子里。他们认为脑垂体定期放出的一种“死亡激素”，会使细胞利用甲状腺素的能力降低，从而影响细胞的代谢能力。根据这种假设，科学家们切除了老年大鼠的脑垂体，隔断“死亡激素”的作用，同时注射甲状腺素，结果，老年大鼠的免疫系统和心血管系统的功能又恢复了活力。这方面的研究也为长寿提供了一条途径:用化学方法抑制“死亡激素”，促进甲状腺素的分泌，不就可以使人长寿了吗?

开发利用动物智力

动物心理学家发现类人猿、海豚等动物具有相当高的智力。例如，海豚经过短期训练后，能回答出一个物体是圆的还是方的，是木头的还是钢铁的，是静止的还是移动的等20个问题。夏威夷大学的赫尔曼教授训练与海豚对话，也已卓有成效。经过训练的海豚已能掌握12个字的长句子，简单的句子如“拿球来”、“打铃”，已能一听就懂。

对大猩猩和黑猩猩智力的研究则更多。经过训练的大猩猩和黑猩猩都能掌握几百个词汇，还能遣词造句，以手势语与人交谈。它们有初步的抽象思维的能力，能把天鹅归入水鸟一类。它们也有悔罪的感情。例如，大猩猩柯柯做了错事，它会说:“柯柯坏，现在柯柯改”。它也懂得自尊，如问它:“你是动物还是人?”它会回答:“优良的动物大猩猩”。它也能创立新概念，有一种墨西哥甜饼很硬，咬起来很费劲，柯柯叫它“石头饼”，主人手上有一只戒指，它就称之为“手指项链”。

现在，经过训练的动物会侍候人的日常生活。例如，经过训练的猴子，能帮助残废病人看门、烧水、送茶、拿东西等。它还能察言观色，对病人照顾得十分周到。训练海豚可以让它学会开关电源开关，进行海上救援、侦察敌人潜艇，甚至还会作战。

利用动物的智力还能为人类做些什么呢?这正是科学家所要探索的。

再生的奇迹

科学家们很早就注意到蜥蜴断尾能再生，蝾螈断肢也能再生。

动物之所以具有这种再生能力，是因为动物体内有一种原始的非特异细胞。当动物失去肢体时，在一定的条件下，它们就迁移到受伤部位，经过一系列生理和化学的变化，转化成各种细胞。它们象一支后备军去顶替、去再生受伤的肢体。现在科学家们已初步摸索到生物体再生的条件。例如，用针刺激青蛙断肢的神经组织，会使青蛙长出新腿。1973年，美国研究再生的彼克博士对一个髁骨无法愈合的病人，在骨折部位埋植电极，通以微电流，骨折部分居然再生而得以愈合。彼克博士满有信心地预言，人的肢体再生可能在今后几十年内做到。

现在，科学家正在断肢再生、器官再生等方面进行深入研究。

世界上有不少关节炎病人使用聚四氟乙烯做成的髋关节。这种人造关节容易损坏，以新换旧的手术很复杂，也易感染。科学家正在研究通过电流刺激，使髋关节再生。人断了脊髓，下半身就要瘫痪，如果经过电刺激后，脊髓能够再生，那么就能治愈瘫痪。目前科学家正在进行这个科研项目的动物试验。

彼克发现蝾螈的心脏能够再生一部分。苏联科学家巴列拉也夫给有严重心脏病的狗动了手术，切除有瘢痕的组织，结果狗的心脏也再生了。因此，将来很有可能实现人类器官的再生，如心脏再生、肾脏再生等等。

科学家还发现，将肿瘤移植在蜥蜴身上，由于身体不会再生，肿瘤就急剧发展。如果移植在尾巴上，因为尾巴有再生能力，肿瘤很快就消失了。这说明再生与肿瘤之间有着某种制约关系。如果人工地产生某种再生能力，很有可能抑制肿瘤的生长，再生学的深入研究有可能找到一种抑止和治疗肿瘤的新方法。

人体器官修理厂

机器的某个零件坏了，就会影响机器的正常运转；人体的某个器官坏了，就会影响人的健康，甚至会危及生命。机器坏了，换上一个新的零件，就能恢复正常运转；人体的某个器官出了毛病，能不能换上一个新的器官?这种人体修理厂的设想已不是奇妙的幻想，正在成为现实。现在，人们已经制成了人工肺、人工肾、人工血管、人工气管、人工喉、人工关节、人工皮肤、人工肌腱、人工血液等等，并已开始应用于临床上。诸如人工鼻、人工视觉、人工听觉等人造感觉器官也在进行研究，例如，在人工视觉的研究中，有人设计将两只极小的摄相机嵌入盲人的眼眶中，摄相机接收到的信息送至微型计算机，经它处理后，再通过电极刺激大脑皮层使之成像。

但是，现在研制的人造器官有许多致命的弱点。如，目前人造器官多数采用特种金属、硅橡胶等材料制成，容易产生血栓，长期使用会产生对红细胞的机械破坏作用，同时，人体活细胞组织、内分泌和血液会侵蚀人造器官，破坏人造器官的物化性能，因此，它还不能完全代替人体的器官。

科学家估计在今后的五十年内，人造器官将会被普遍采用。到那时，如果人体的某一部分失灵了，药物又无法治疗，只要换上一只人造器官，它能起天然器官一样的作用，带着人造器官的人就能照样健康地生活和工作。

除此以外，还有24个课题是:制造智力放大器；攻克精神病堡垒；海水淡化寻新路；人工合成蛋白质；开发海底资源的经济方法；利用海洋生产人类1/5的食品的经济方法；可靠的天气预报；在选定地区内控制气候的经济方法；有效地利用热能；用人工生产各种元素；X射线和γ射线的发射和辐射的研究；弄清量子理论、简化物质电荷与相互作用之间的关系；用改变重力极的方法来控制重力；用于极轻结构的新合成材料；对人造生命的基础研究；研究对遗传进行控制的可能性；在教学中采用直接把授课内容记录在人脑中的办法；情报和情报单位的集中化；与其他星球建立通信联系；简便和廉价的生育控制方法、器官移植和人造器官移植；广泛使用非尼古丁药物以提高人类机体的能力；在世界范围内实行对细菌和病毒的生物化学免疫方法；如何使长期和深度失知状态下的人恢复一定的功能等。

(摘自1981年8月湖南科学技术出版《科学导游》丛书)

(插图:毕树校)