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Nature | 2050科学预言:当人类成为科学的“业余爱好者”

引言古罗马哲学家马库斯·奥勒留(Marcus Aurelius)曾留下一句充满斯多葛学派智慧的箴言:“永远不要让未来困扰

引言

古罗马哲学家马库斯·奥勒留(Marcus Aurelius)曾留下一句充满斯多葛学派智慧的箴言:“永远不要让未来困扰你”,这句话在两千多年的时间里抚慰了无数焦虑的灵魂。然而,奥勒留显然没有机会与今天的未来学家尼克·波斯特洛姆(Nick Bostrom)进行一场关于2050年的对话。

站在2026年的第一天,眺望四分之一个世纪后的未来,我们看到的不仅是技术的迭代,更是人类自身角色的根本性重塑。

硅基大脑的接管:人类退居二线?

让我们先从最令人不安,也最令人兴奋的预测开始。在关于2050年的所有预言中,没有什么比人工智能(Artificial Intelligence, AI)角色的转变更具颠覆性。

牛津大学的哲学家、未来学家尼克·波斯特洛姆在接受采访时抛出了一个震撼的观点:到2050年,所有的科学研究很有可能都将由超级智能AI(Superintelligent AI)完成,而非人类研究人员。

请注意,这里使用的词汇不是“辅助”,而是“完成”。波斯特洛姆在电子邮件中直言不讳地补充道:“一些人类可能会把做科学研究当成一种业余爱好(Hobby),但他们将不再做出任何有用的贡献。”

这句话如同在象牙塔内引爆了一枚深水炸弹。长久以来,我们习惯于认为科学发现是人类灵感与直觉的独特产物。但未来的图景正在瓦解这种人类中心主义的叙事。

伦敦的研究与预测公司Outsmart Insight的联合创始人亚历克斯·阿亚德(Alex Ayad)为我们描绘了这种转变的具体形态。他提到了“熄灯实验室”(Lights out labs)的概念。这并非比喻,而是字面意义上的描述——实验室里不再需要照明,因为不再有人类存在。

关键预测:

到了2050年,结合了机器人实验员(Robotic experimenters)和由算法驱动的自主系统(Autonomous systems),将能够以24/7的全天候模式攻克生物技术难题。机器不需要咖啡,不需要睡眠,不会因为申请经费而焦虑,更不会受到认知偏差的干扰。

阿亚德指出,虽然我们现在还能比较清晰地预见2027或2028年的AI发展,但过了2030年,预测的迷雾将变得极度浓厚。然而,AI领域的许多专家坚信,到2050年,一套机器学习系统完全有能力做出获得诺贝尔奖级别的科学发现。

气候的临界点:地球工程的赌局

如果说AI的未来让人感到存在主义的焦虑,那么气候的未来则充满了物理现实的紧迫感。德国汉堡马克斯·普朗克气象研究所(Max Planck Institute for Meteorology)的建模专家盖伊·布拉瑟(Guy Brasseur)给我们浇了一盆冷水:“在气候变化方面,情况将比我们预期的更糟。”

根据他的模型预测,到2040年,全球平均气温将不可避免地突破比工业化前水平高出2°C的关键阈值。

尽管政府间气候变化专门委员会(IPCC)曾警告,为了避免这一灾难性后果,全球排放量需要在2025年达到峰值并随后急剧下降,但现实的惯性似乎正在将我们推向深渊。到了2050年,关于全球变暖是否真实的政治辩论,可能已经随着冰川一起融化了。届时,我们面临的是一个平均气温可能上升3°C或更高的世界。

在这种绝境下,一种激进且充满争议的技术——地球工程(Geoengineering),可能会从科幻小说走向现实政治的中心。

布拉瑟预测,争论的焦点将转向是否应该通过向高层大气注射闪亮的颗粒(Shiny particles)来反射阳光,从而人为地冷却地球。这种技术虽然在理论上可行,但在大规模应用上从未经过验证,且风险极高。然而,当气候灾难在2050年变得无法忍受时,某个受影响严重的国家,或者甚至是一家巨型公司,可能会选择“单边行动”。

不过,硬币总有两面。芬兰国防大学的未来研究员埃琳娜·希尔图宁(Elina Hiltunen)提供了一个更为乐观的视角。她认为,到2050年,从空气中移除二氧化碳可能不再仅仅是一项环保负担,而会变成一门利润丰厚的生意。

“我们将用二氧化碳制造不同的东西,它可以是塑料、燃料或药物。它们都将由空气制造(Manufactured from air)。”

星际探索的生理壁垒:工程师的盲区

当我们把目光从地球投向深空,2050年的太空探索蓝图同样充满了野心与现实的碰撞。欧洲航天局(ESA)已经开始向研究界征集2050年的项目构想,包括环绕轨道的反物质探测器、将彗星冰体的冷冻样本带回地球等。

但在载人火星任务这一话题上,分歧显得尤为尖锐。尽管政客和商业巨头们有着宏大的时间表,但位于加利福尼亚州的未来生命研究所的艾米莉亚·雅沃斯基(Emilia Javorsky)对此持怀疑态度。她敏锐地指出了这一宏伟计划中的致命弱点——不是火箭推力,而是脆弱的人类生物学。

“这个领域主要是由工程师、航空航天工程师、机械工程师推动的,他们极大地低估了生物学挑战,”雅沃斯基一针见血地指出,“每个人都假设我们会找到某种材料,某种方法,能够把我们自己‘黑’(Hack)出去。”

太空辐射的风险和微重力(Microgravity)的长期影响是横亘在人类与火星之间的两座大山。目前的工程学思维倾向于认为只要飞船造得足够好,人就能活下来。但生物体的复杂性和脆弱性远超机械结构。

物理学的微观与宏观:捕捉不可见的宇宙

尽管生物学在太空旅行中构成了瓶颈,但在基础物理和宇宙学领域,2050年有望迎来认知的飞跃。

墨西哥国立自治大学的物理学家胡安·卡洛斯·伊达尔戈(Juan Carlos Hidalgo)描绘了基于阿秒激光脉冲(Attosecond laser pulses)的新一代探测技术。研究人员目前正在开发能够检测单电子和核自旋产生的微弱磁场和电场变化的方法。

这种量子传感器(Quantum sensors)如果被整合到引力波探测器中,将赋予宇宙学家前所未有的视力,使他们能够识别出包括假设中的原初黑洞(Primordial black holes)在内的更小天体。这可能会催生出一个新的宇宙学模型,以取代目前已被普遍接受但日益不堪重负的标准模型。

在能源领域,伊达尔戈也给出了一个谨慎但充满希望的预测:核聚变(Nuclear fusion)技术终于有望在2050年成熟。虽然“核聚变永远还有30年”是一个老掉牙的笑话,但他指出:“当然,核聚变在过去5年里取得的进展比之前50年都要多。”

精神病学的量化革命:告别“诗意”的诊断

回到人体内部,医学的未来同样在经历一场从模糊到精确的蜕变。艾米莉亚·雅沃斯基指出,我们即将进入一个“意识到数据是我们最大瓶颈之一”的十年。

为了解决数据短缺问题,未来的医学研究将依赖数百万愿意放弃隐私、贡献出自己的时间与健康细节的志愿者。在乐观的情境下,这种众包式的“人民力量”将最终揭示出生物标志物(Biomarkers)。

雅沃斯基对此有一个非常精彩的比喻:“测量将使我们超越精神病学的诗意(Poetry of psychiatry),进入量化的领域。”

这意味着,到2050年,目前的《精神障碍诊断与统计手册》(DSM)在后人眼中可能就像古代的医书一样陈旧。精神疾病将不再是难以捉摸的心灵迷雾,而是可以被量化、被观测、被精准干预的生化过程。

弱信号与粘土电子学:现实的科幻化

未来的种子往往潜伏在当下的边缘地带。埃琳娜·希尔图宁建议我们寻找“弱信号”(Weak signals)——那些目前处于萌芽状态、可能以多种方式发展并让所有人大吃一惊的想法和技术。

她特别提到了一个名为“粘土电子学”(Claytronics)的新兴领域。这是一项关于可编程物质(Programmable matter)的技术。想象一下,由成群的微型机器人组成的材料,可以根据需求改变其形状和功能。

“如果你有一把椅子,你可以通过重新编程材料把它变成一张桌子,”希尔图宁解释道。

事实上,许多看似荒诞的科幻设定,往往是对未来的精准预演。在乌克兰战争中令许多评论员感到惊讶的小型一次性无人机的使用,实际上早在2016年美国陆军一项名为“疯狂研究人员倡议”(Mad Scientist Initiative)的演习中就被广泛预示了。

寻找地外生命:漫长的确认

简单的推算显示,随着系外行星发现率的提升,到2050年,研究人员可能已经发现了1亿颗系外行星。在这浩瀚的样本中,是否会有一颗行星的大气层显示出生命的痕迹?

一些系外行星猎人对此充满信心,认为研究人员将在2050年因发现地外生命而获得诺贝尔奖。然而,哥廷根马克斯·普朗克太阳系研究所的天文学家勒内·海勒(René Heller)却表现得更为审慎。

“我怀疑在未来的25年里,我们是否具备所需的技术能力和理论能力来提供我认为必须的非凡证据。”他预计,即使有人提出了发现生命的声明,也不会被立即接受,而是会面临反驳或激烈的争议。确认地外生命的存在不可能像电影里那样瞬间完成,这将是一个漫长的“向公认理论趋同的过程”。

脆弱的科学基础:民粹主义的阴影

在所有这些关于技术的畅想背后,我们必须关注一个更为基础但也更为脆弱的因素:社会对科学的支持。

民粹主义(Populism)的持续兴起及其对复杂问题快速解决方案的诱惑,可能会让下一代研究人员难以证明那些需要多年耐心工作才能打下基础的研究是合理的。在经济低迷和政治攻击的双重挤压下,公共支出的缩减可能意味着研究人员发现自己承受着越来越大的压力。

此外,政府可能会扩大对旨在治疗和预防慢性疾病的医学研究的投资。这听起来是好事,但也可能打破基础研究(Pure research)与应用研究(Applied research)之间本就岌岌可危的平衡。但历史告诉我们,如果没有基础科学的突破,仅靠技术进步无法确保医学的飞跃。

结语

2050年的科学图景,是一幅由超级智能AI、气候危机、量子飞跃和生物学限制共同编织的复杂挂毯。它既包含着人类智慧的辉煌胜利,如核聚变和精神病学的量化,也潜藏着深刻的危机,如科研主导权的丧失和气候的失控。

当AI接管实验室,当空气变成原材料,当精神疾病变成数据点,人类在科学探索中的位置究竟在哪里?这或许是我们在迈向2050年的征途中,必须时刻反思的终极命题。

参考文献

Adam D. Science in 2050: the future breakthroughs that will shape our world - and beyond. Nature. 2026 Jan;649(8095):18-20. doi: 10.1038/d41586-025-04100-6. PMID: 41469812.

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评论列表

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2026-01-03 02:02
把不可能当成可能的想法,与把不可能打成接近可能的想法,两者是差不多。所以我们创新的能力又更进一步了。
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2026-01-03 02:03
提出无数个不可能,等待被打脸。