在本部分，我们要讲几个非常有趣的话题，关于黑洞，关于反物质，关于相对论等等。
比如说，即使不是通过克隆或工业复制，我们也可以看到一个与自己长得一模一样的人站在面前，这时我们怎么想？又比如说，当我们穿过黑洞回到过去，看见妈妈正在生产自己--自己又一次看到了自己，这可能吗？
据说，在未来社会，我们可以有四种方式得到自己--克隆、复制、反物质与黑洞。"两个我！甚至多个我！"这滋味好受吗？
而在本书其他部分中提到，我们被机器化；或在进行特殊的包装与整容等方式当中，反倒失去了自己！
一系列既荒唐又有趣的故事背后，却是一些沉重的思考：科学与科学家，不是也有客观的、非人为的缺陷，甚至主观的、人为的欺骗、无聊成分么？科学家，正在拿科学当游戏，糊弄世人。当然，还有科研水平不够的情况。
黑洞：看不见的"深渊""
站在新世纪的大门口，回顾我们所经历的这100年，科学技术的日新月异让人应接不暇。各类学科越分越细，并且产生了诸多的交叉与边沿学科，交织成密集的网，几乎笼罩住了人类活动的所有领域。新的理论、新的现象、新的数据、新的产品、新的构想风起云涌，极大地影响了人们的生活和思维。人们越来越深切地感受到，科学技术对自身和世界所发生的作用与日俱增。
在20世纪，物理学是科学的桂冠。相对论和量子力学作为物理学的两大支柱，不仅解决了上世纪遗留下来的种种疑难问题，而且开创了新的科学前景，作了众多令人难以想象却又不断被证实的预言。而黑洞和反物质则是其中的两个亮点。由于近期太空望远镜和加速器取得了新的巨大成果，对黑洞和反物质的研究取得了新的突破，并有可能使人们对基础理论和整个宇宙的认识再一次发生飞跃。而围绕相对论又出现了新的说法。对这三个话题，我们的探讨将进入茫茫宇宙，那里曾经只有科学家们的思想才可以遨游。
从"哈勃"说起
一架天文望远镜于l987年由航天飞机发射入500公里的高空轨道，成了永久性的人类"太空眼"。当美国"发现号"航天飞机把这只"眼睛"擦得越来越亮后，"哈勃"也给人类送来了越来越多的宇宙信息。借助近红外照相机和多目标分光仪，1997年5月上旬，整修后的"哈勃"传回四幅有关天体的照片，其中就有关于黑洞的。"哈勃"的太空望远镜图像摄谱仪对距离地球5000万光年的M84星系中央进行了观测，发现该星系中心半径26光年范围内的气体物质突然获得每小时140．8万公里的高速度，这表明那儿存在一个引力巨大的黑洞。"哈勃"专家们说，天文学家经过长久观测和演算才能推测黑洞的存在，而"哈勃"只用20分钟就证明M84星系中心确实有黑洞。实际上在此前后。"哈勃"已经发现了大批的黑洞，如天鹅座X一1，天鹅座V404和天蝎座l994新星，只不过都没有M84的大--它的质量至少是太阳的3亿倍！
当然，"哈勃"也不能占尽所有的风头。在1997年8月21日日本京都第23届国际天文学联合总会上，德国麦克斯普兰克研究所的根茨尔小组和美国加利福尼亚大学的研究小组同时报告说，他们利用安装在地球上不同地点的天文望远镜已找到足够的证据证明：在银河系中心的确存在黑洞。近6年来，雷因哈尔德·根茨尔博士领导他的同事们利用智利的3．5米口径望远镜，对位于天马星座银河系中心附近的星体活动进行了详细的观测。最近他们发现，在从银河系中心到光行进一周时间的距离内的星体正以每秒2000公里的速度绕银河中心旋转。根据这一速度，星体旋转轨道内侧的质量约为太阳的250万倍。将如此巨大的质量集中于如此狭小的范围内，除了黑洞没有其他可能。加利福尼亚大学研究小组晚四年才开始用10米口径的望远镜观察并掌握了银河系中心附近近百个星体的运动速度，据此得出的结果与根茨尔小组的基本相同。也许在浩瀚的宇宙中，银河系中心算是离我们比较近的了。仿佛黑洞就在身边。
现在科学家们不但找到了黑洞存在的若干证据，而且观察到了黑洞的边界，获得了黑洞存在的直接证据，甚至发现每个黑洞大小与它所在的星系大小成正比。除星系中心黑洞之外，另一类恒星黑洞也已有规律可循。耶鲁大学查尔斯·贝林在1997年6月上旬说："对这些（恒星）黑洞来说，7个太阳的质量是某种幻数。一颗恒星在超新星爆炸中塌缩，看来有利于在黑洞中保留7个太阳质量的物质，并把这颗恒星的其余部分分散到太空中去。"在他的研究中，例外的一个却大约有14个太阳质量那么大。他也相信存在某种自然法则而导致这一出人意料的结果。这些成果对了解宇宙黑洞与星系的关系、探求宇宙的演变规律都极为重要。
随着黑洞的面纱被一层层地撩开，黑洞不仅为诸多天文学家，也为广大的天文爱好者所关注。那么究竟什么是黑洞呢？
什么是黑洞？
黑洞这个名称使我们联想到一个充满神秘诡异的天体。这种天体从何而来，有什么特征呢？让我们回到18世纪末，那时牛顿的光微粒说和引力理论还占据着统治地位。
英国牧师约翰·米切尔在一篇1783年英国皇家学会会议上宣读过并随后发表于《哲学学报》的论文中写道："如果一个星球的密度与太阳相同而半径为太阳的500倍，那么一个从很高处朝该星球下落的物体到达星球表面时的速度将超过光速。所以，假定光也像其他物体一样被与惯性成正比的力所吸引，所有从这个星球发射出的光将被星球自身的引力拉回来。"此后不久，法国天文学家皮尔·西蒙·拉普拉斯于1796年在他的《宇宙体系论》中作了类似的却更精彩的论述。他说："正是由于这个道理，宇宙中最明亮的天体很可能却是看不见的。"（后者被称为"黑洞之父"）。
后来爱因斯坦对牛顿的两个理论都有修正，却并不影响他的广义相对论对不可见天体存在的预言，这是通过德国物理学家卡尔·史瓦西求得的爱因斯坦方程的某一精确实现的。实际，真正确立预言是在1939年。那是美国物理学家奥本海默和施奈德用广义相对论解方程研究一种球对称和没有内压强的简化"模型星"的坍缩的时候，他们发现，在一定情况下其引力是如此之强，以至于没有任何力量能够阻挡星体的坍缩，直至成为一个体积为零、密度无限大的"点"，或者说是物质连同时空一道坍缩成连光也不能从中逃逸的区域。而惠勒在1967年12月29日的讲堂上将"引力完全坍缩物质"一语重复十余次之后，觉得应该有一个更好的名词：那就是"黑洞"......
简单地说，黑洞就是一个其中的引力场强到使任何物质和辐射包括光都不能逃逸出来的时空区域。换一种说法，我们可能会更深刻地体味到黑洞的奇妙诱人：宇宙中有这样的星体，不可能被看到，却能吸进所有近旁的物质。那是个封闭的世界，与我们的世界完全隔绝；那是个无底深渊，所有物质都会被无情地吸入和粉碎；那是架时间机器，是连接别的宇宙的通道......（《黑洞》序言），它总是能引起人们无穷无尽的幻想。
按照上面的描述，黑洞几乎不能保持形成它的物质所具有的任何复杂性质。它对前身物质或成分没有任何记忆，拥有的只是质量、角动量（自旋）和电荷三个最基本的特征。这被形象地称作"黑洞无毛"。但霍金在1973年提出，量子效应会令黑洞辐射粒子当即蒸发，最后将不会留下任何初始的质量。黑洞既是一个时空概念，更是天体演化的结果。
黑洞的诞生
我们生活的地球、头顶上的太阳、月球以及数不清的星球都保持着比较稳定的球形。为什么能这样呢？那是因为它们的重力和压力能保持平衡。像地球之所以没有被自身的重量所压垮，乃是因构成地球的物质间有电磁力与之抗衡。而太阳内部核反应所产生的巨大外向压力支撑着被引力拉向中心的球体。一旦压力消失或重力因故大幅增加，便无法继续保持力的平衡，于是发生重力崩溃而不断收缩，最后坍缩成一点，即变成黑洞。也许我们来设想一个具体的密近双星系黑洞诞生的过程，会更真切地感受到黑洞这一人类智慧模型的意义。在茫茫宇宙中，许多像太阳一样发出明亮光辉的恒星，借重彼此的重力互相吸引，绕着共同的重心旋转，称为"双星系"，其中有一个主星的质量约为太阳的30倍，伴星质量约为太阳的8倍。由于恒星的演化形态由其质量决定，主星较明亮，燃料消耗得较快，寿命也较短，它在生存了大约l000万年以后先演化成红巨星，其大气也会逐渐膨胀而流入伴星的引力圈。再过200万年，主星终于发生超新星爆炸。外层部分的气体高速扩散到星际空间。伴星也受到爆炸的影响，整个双星系有崩溃的可能。由于爆炸，主星内部往中心压缩，无限地持续重力崩溃，最终形成高明度天体黑洞。经过5000万年以上，伴星也演化到了红巨星阶段，大气膨胀到达引力圈而流入黑洞，并在黑洞周围形成沉积圆盘。由于从伴星流入的气体具有旋转能量，所以不会立刻掉进黑洞中。这些气体在沉积圆盘中反复摩擦，逐渐消耗掉旋转能量，缓缓地掉进内侧。摩擦热把气体加温，使其放射出X射线及伽马射线......这些射线是我们发现和观察黑洞的主要根据。
模型的思考
黑洞的诞生，我们已经说过，其实是一个过程的结果。让我们来探讨这一星体演化的过程：诞生、燃烧、膨胀、爆炸、坍缩。其中的关键动因是燃料消耗。我们再来看一条几乎与黑洞这个话题风马牛不相及的消息：来自美国、荷兰和阿根廷的l3位科学家联合对地球每年向我们提供的文化、娱乐、食物、原材料生产、吸收和再循环人类制造的废物、防止水土流失、调节气候等l7项"生态系统服务"的价值作出了几乎是目前世界各国每年国内生产总值总和两倍的评估---20万亿英镑！而且这仅是一个初步的和大略的概算。人类无时无刻不在消耗着地球的资源，而人类自身却膨胀起来了，无论是从人口数量上还是从人类对大自然的侵占程度来说都是这样。在双星系黑洞的形成中，主星膨胀气体向星际空间的扩散和向伴星引力圈的外流都未能阻止主星的爆炸和坍缩。那么将黑洞的模型套在人类身上是否合适呢？我认为至少不会太过分，因为黑洞作为人类智慧的结晶本来就是一种对人类自身的思考。
或许我们大家都知道，太阳带着整个太阳系在围绕着银河系中心高速旋转。而在前面我们说过，科学家们论证银河系中心存在巨大的黑洞；也就是说，我们的地球母亲在围绕光明的太阳的同时还围绕看不见的吞噬深渊--无情的黑洞无可奈何地奔忙。当然这并不是一个遗憾，但是，人类整体--五十多亿人及其活动能够完全理智而又自觉地走向未来吗？正像太阳不能阻止人类对地球进行改造一样，人类这个总体概念无法避免某一个体做下错误的事情，只要看看今天的各种高新武器或环境破坏后果就可以明白了。
黑洞形成的致命环节在于力的失衡，也可以说是引力的独裁，此后崩溃发生得极为迅速。这对我们来说是否也是一个启示呢？千百年来，人类所遭受的天灾、疾病尤其是战争，无一不是失衡和独裁的恶果。
为了进一步理解黑洞，我们还需要对其具体模型进行探讨。因为黑洞无论从理论上还是从实际上来说都是看不见的，即使把它画成可见图形也是比较复杂的数学模型。我们只能用非常粗略的比喻来描绘：黑洞就像一块凹陷的橡皮膜，或者是被针尖向生顶起的本来平整而又厚实的弹性塑料片（当然它没有被针尖刺穿，并且还要倒过来才更容易理解），或者干脆说是一朵喇叭花。原来的平面是视界，而针尖所顶的地方就是奇点。在引力的作用下，巨大的能量或质量聚集在一个小得不可想象的区域内，这个绝小的区域就是奇点，所有的捕获物都掉落在这儿。视界是奇点周围一个假想的表面，或者说正好是无法逃逸到无穷远的光所形成的零表面。这是真正的死亡线。打个比方说，一只蜜蜂只要一越过喇叭花的边缘所构成的表面，就会被吸引到花蒂的部位，并且除了质量之外一无所有。光被困在视界以内，或者说某一天体从原来慷慨地向外发散出光到现在吝啬贪婪地攫取一切可及的光。
那么奇点究竟是一个怎样的模型呢？我认为是物质、能量、信息的高度浓缩，而人类正在向这个方向发展，奇点使物理定律完全失效，也吞没了时空。在数学上它代表着不可定义、没有意义，连死亡、毁灭也没法完全表达这样的意思。人类在捕捉一切可捕捉的东西。作为其中的一员，我们都无可厚非，因为这或许是人作为人的本能或使命之一。那么，这种类比绝对荒谬？未必尽然。我国学者已经发现了生物波（细菌的活动），而熵的概念早已渗透到社会学中了，更何况星辰学还在顽强地前进呢。
先让这些危言耸听的论述告一段落吧，我们回到黑洞理论本身。
理论的黑洞
可以说，黑洞理论是20世纪科学家们共同努力的研究成果。甚至直到今天，尽管太空望远镜已经传回了黑洞的照片（实际上在黑洞的位置上什么也没有，除了黑暗），它在实质上仍然只是理论加数据。开个玩笑说，这可能是物质的一种存在方式。但是这并不影响我们对黑洞的兴趣，因为本世纪以来越来越多的理论加数据变成了实体。
也许有点让人难以置信，作为被认为是现代黑洞观的基础--引力方程式的给出者，爱因斯坦居然在1939年发表过一篇题为《论一个由许多受引力作用的物体构成的球面对称的稳定系统》的论文。他想运用自己在1916年发表的广义相对论和引力理论--正是这项理论，人们常用来论证黑洞不仅是可能的，而且对于许多天体来说也是必然的--来证明黑洞是不可能有的。而更具滑稽意味的是，对黑洞和正在坍缩的恒星的发现都广泛地基于爱因斯坦量子统计学理论完全不同方面。也许这一理论确实具有极好的多样性和包容性。
在早期的黑洞研究中还有另一段小插曲。l920年，20岁的钱德拉塞卡提出，质量超过l．4倍太阳的矮星不可能稳定，会因引力收缩成为不起眼的东西（即形成中子星或黑洞）。坚持"矮星最终会停止收缩"的爱丁顿对此不能容忍，就开始既公开又私下地攻击钱德拉塞卡对于量子统计学的运用，并且一时间竟压倒了对方。年轻人并没有因此而屈服。玻尔鼓励他说："爱丁顿完全错了，不要理他。"当然，年轻人实际上并没有错。我们从中也能够体会到科学研究的艰难。
时至今日，黑洞的思想已经诞生两百多年了，但无论是被称为"在爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家"的史蒂芬·霍金，还是被认为"当今世界上最博学和最有创见的数学物理学家"的罗杰·彭罗斯，都无法让人们对黑洞的看法完全统一。而且他们两人在黑洞和信息的问题上仍然见仁见智。
但理论的魅力就在这里：它的莫衷一是让自身变得更加五彩缤纷。
幻想的乐趣
根据霍金和彭罗斯在黑洞问题上的分歧，美国斯坦福大学教授苏思盖恩德设置了一场有趣的官司：
Goulash教授用一颗小型氢弹把Winba9教授装着极其重要的数学公式的唯一资料的储存盒给炸成一团电子、核子、光子，偶尔还有一颗中微子。法庭上，Goulash用时间对称性的宇宙法则推出，只要把那团粒子的运动倒转就可以找回信息而胜诉。Winba9为了报复，把Goulash的计算机连同所有文件包括蘑菇炖鳗鱼的烹饪方法一起发射到外层空间，使其径直掉入一个邻近的黑洞。法庭上，Winba9使用霍金的黑洞蒸发理论以牙还牙地反击Goulash。此后就是霍金、胡夫特等科学家被请上法庭作证。他们争来争去，没有一致的结果......
两人的分歧在于对黑洞辐射时损失掉的它所保存信息的恢复问题。霍金认为损失是不可恢复的，而彭罗斯则认为把信息引回系统的量子状态自发容量要抵消信息损失。确实玄之又玄。我们谁也不可能把任何东西扔进黑洞中。但是将来人们会不会自私而又恶毒地用黑去毁掉别人的幸福呢？不得而知。我们只是希望黑洞不要成为停尸房。让我们暂且忘掉忧惧，进入一个更有意思的话题。
说来要归功于人的头脑对对称的一种天生癖好。有了吞噬物质的黑洞，人们就设想出喷发物质的"白洞"，而连续二者的是一条伸展的喉道，称为"虫洞"。这样就有了一个天真而又真诚的幻想：从黑洞穿过虫洞进入另一个宇宙。但还有更为奇妙的：回到过去。也许这在美国科纪片《机械手》、《超人》、《未来战士》中已司空见惯，但如今在理论上却还存在着问题。l988年，美国加州理工学院的托恩教授曾提出一个主张以实现这一目标。首先，使量子层次时而诞生时而消失的极小的虫洞增大到太空般能够通过的程度，同时用负能量维持，再将虫洞加速到几近光速，然后减速......这在技术上相当渺茫。法国作家巴雅瓦在小说《轻率的旅行》中提出一个时间怪论：某人通过黑洞的时间机器回到过去，把自己的祖父在还没有孩子时就给杀死了；倘若这样，这个凶手自己就不会被生出来，当然就谈不上去杀祖父；那么祖父就又可以有后代，而他的后代又可以去杀他......返回过去的旅行，违反了要求原因总是在效果之前的因果律。但在广义相对论里，宇宙被引力所弯曲、时空几何被变形，那么旅行又可以实现。弑亲矛盾违反了自治律，即规定一个物理系统的演化必须自相一致。比如，人不可与另一个自己相遇。但是当一个人通过黑洞回到自己的童年时代并同童年的自己一起玩耍，又是怎样的一种情况呢？回到过去，毁灭现在既成事实的前因，这是人们作时间旅行时除掉了解过去之外的另一个主要目的，甚至有带着现在的先进工具回到过去作威作福的嫌疑。就好像当年殖民者带着枪炮去开发殖民地，进行掠夺和杀戮一样，不可想象。
除恒星黑洞和星系中心黑洞之外，霍金在1971年提出的重型黑洞更是趣味十足。他说，微型黑洞大小如基本粒子，能被太阳捕获，并逐渐朝日心坠落。与人们的直觉相反，太阳不会被这个小黑洞吃掉，小黑洞可以在太阳里存在很长时间而没有任何可察觉的影响。只有黑洞迅速增大的情况下太阳才有危险。实际上这是多虑了，因为被黑洞吞噬的太阳物质在消失之前会发出很强的辐射，辐射压对外部物质的推斥作用将限制黑洞的增长速度。被吞噬的物质流与被释放的能量流相互调节，使得黑洞周围的区域就像一个极其稳定的核反应堆，而太阳依然平静地发着光和热。
但是，如果微型黑洞跑到地球上来呢？虽然它同我们地球碰撞的可能性很小，还不及大陨石撞上地球的机会多，但已有人用它来解释l908年6月30日俄罗斯通古斯卡那场著名的爆炸，其威力不下于l500颗扔在广岛的原子弹。他们说，一个微型黑洞穿过地球，就像一把热刀穿透了黄油，又从地球与通古斯卡相反的一端即南大西洋中央钻了出来。由于黑洞钻入时导致的地震波和钻出时导致的大气冲击波都没有观测到，此解释似乎难以成立。的确，"如果黑洞随处可见，那么反而显得不可信了"（法国黑洞专家约翰一皮尔·卢米涅）。我们由此可见科学权威们孤芳自赏、讳莫如深的嘴脸。
千真万确，黑洞不是随处可见的，否则它就可以被制成奇特的炸弹了，尽管一时还难以想出用什么东西把它装起来。
黑洞与宇宙
卢尔涅博士在他的《黑洞》最后一章中说："我们已经找到比原子还小的微型黑洞的光亮，我们已经看到了半径为l0公里上下的恒星级黑洞的诞生，我们也已经同尺度像太阳系那么大的巨型黑洞打过交道。如今只剩下一个问题要问：可能的最大黑洞是什么？答案是现代科学中一个最惊人的设想：宇宙本射。"也许黑洞真是一个绝妙的归宿。尽管引文的意思是说，宇宙就是黑洞。所有的能量都被消耗殆尽，所有的物质都被收缩成无限小的点，最终归于一无所有。在此之前，人类的历程恐怕早已结束，我们自然无法看到，而只是浮想联翩。
关于黑洞，还可以说很多很多。但现在我只能忍痛用《黑洞》的最后一名话作结：
"作为毛里斯·梅特林克一句格言的释义，黑洞一词仍然常常只是掩盖我们无知的一件豪华伪装。"
"空空道人"手中的隐形镜
镜像存在吗？
也许你每天都要面对镜子梳妆打扮，但你是否想到过这样一个问题：如果我们闭上了眼睛，镜子里反射我们的像还在吗？也许你会脱口而出："当然还在，因为别人看得见。"如果所有的人都闭上了眼睛呢？或许你会作出否定的回答，说自己闭上眼睛，像就不在了。那为什么别人能看见呢？你说那是因为他们睁着眼睛。的确，正是因为我们睁着眼睛才看见了镜像；但是，闭着眼睛时镜像究竟存在不存在，实在是一个不太好回答的问题。
一如天地万物之有阴阳，宇宙间一切都有正反。既有物质，又有反物质。打个比方说，反物质就是物质的镜像。长期以来，科学家们也在询问：物质的镜像--反物质存在吗？
制造反原子
1995年9月，欧洲粒子物理研究中，5-（CERN）宣布合成了世界上的首枚反原子。这无疑标志着人类在反物质的研究上又向前迈进了一大步。加利福尼亚斯坦福线性加速器中心（SLAC）的理论物理学家布罗德斯基："CERN的测量是物理学家制造奇异原子进程中的一个里程碑。"
正是布罗德斯基于l992年和他的同事芒格、施密特提出了用正电子和反质子制造反氢原子的一种可能方法。3年后的9月份，来自德国和意大利五个研究单位的23名科学在沃尔特·厄勒特的领导下，用CERN的LEAR（Low Energy An--tipr0-ton Rin9，即低能反质子环）实现了这一目标。他们利用LEAR，使反质子束流以每秒300万周的高速度绕LEAR回旋，并定时穿过从其一侧射入的氙气射流。在极其偶然的情况下，一个反质子被一个氙核的正电荷散射，将其一小部分能量转变成一个电子和一个正电子。所产生的正电子中又只有极少数速度和方向同散射的反质子非常接近，这才有可能被反质子俘获而形成反氢原子。在历时3周的实验中，使用的反质子数多达5×1012个，经确认只产生了9个反氢原子。或者说是ll个。没有净电荷而呈电中性的反氢原子因为不受LEAR偏转磁场的作用，所以生成后继续沿直线运动，并从偏转磁铁处的窗口穿出，打到硅计数器上，并被拆散成正电子和反质子。此时反氢原子仅仅存在了40×10_9秒。使用碘化钠晶体计数器、磁谱仪和飞行时间闪烁计数器分别探测正电子和反质子各自湮没时所产生的信号，便可确认成功地合成了反氢原子。厄勒特说："我们原期望看到9个反应结局，而我们实际上看到了11土2，二者极为一致，比期望的还好。"
艰难的探索
发现存在反物质的第一个线索是本世纪20年代。英国物理学家保罗·狄拉克试图将物理学上的两大最新理论--爱因斯坦的狭义相对论和薛定谔的量子物理学结合在一起时，狭义相对论描述物体接近光速时的运动情况；而量子物理学则揭示了粒子在微观世界中表现的行为。l925年之前，这两个理论几乎是各自独立发展起来的。但它们以其独特的角度，均可描述原子内部一个电子的动力学行为；因为电子能以接近光的速度运动，但同时又表现出量子行为，便测不准。
狄拉克最终设法做到把这两个理论结合在一起，提出了电子的相对量子力学理论，即现在人们所称的狄拉克方程。狄拉克巍程臻海，磐定存在寺种粒葶，一它的质量和电予I耩，值是电荷恰好相反。据此他在1928年预言：存在反电子，或者称为正电子。狄拉克还认为，如果一个正电子和一个电子相遇，两者会同时消失并发射出强烈的伽马射线，这个过程称为湮没。1932年，美国物理学家卡尔·安德森在实验中证明存在电子。他检验到了反粒子，它来自于宇宙空间的高能辐射粒子（即宇宙射线）和大气中一些分子相碰撞后，生成亚原子的喷溅物。在云雾室检测器中，一个亚原I子粒子留下了正电子径迹，该径迹比质子要小，可以认为是像电子一样的一种轻粒子通过所形成的。但云雾室周围的磁场迫使该神秘粒子画出了与电子方向相反的曲线，表明它一定是一种带正电荷却又同电子一样轻的粒子。这就是正电子。
1955年，美国加州大学伯克利分校的赛格雷和张伯伦等人利用质子同步加速器进行侦测，证实了带负电荷、磁矩方向同质子相反的反质子的存在；1956年他们又侦测到净电荷为零、而磁矩方向与中子相反的反中子。在这个时期，沃尔夫冈·泡利30年代命名的一种善于携带能量的、质量极小的中性粒子即中微子的反物质被发现（今年已有科学家测出了中微子的质量）。
然而自那时起一直过了整整40年，人们才从反物质的亚原子时代跨进了原子时代。
发现了"喷泉"
正当人们为反原子的制造成功而惊呼时，美国又传来了银河系中心"反物质喷泉"的新发现。
1997年4月，天文学家们宣称，他们利用美国航天局1991年发射的康普顿伽马射线观测卫星所收集的资料，发现由银河系中心喷发出来的一-．一企"毁灭源"是由物质和厦物质相遇并互相摧毁时产生的热气体组成的。这个"反物质喷泉"位于银河系中心上方，长3500光年，宽约4000光年，高达2940光年。观测站发现伽马射线是从银河系中心喷泉形状的区域中散发出来的，这种射线能量高达51．1万电子伏特，相当于正常光的大约25万倍。确切地讲，能量是在正电子与普通物质碰撞而湮没时所产生的。华盛顿海军研究实验所的查尔斯·德梅尔说："这是明白无误的湮没现象的特征。"
一般情况下，正电子是由某些放射性同位素衰变而产生的。德梅尔和他的同事杰夫·斯基博指出，正电子也会因超新星、大行星的爆炸而产生。在银河系中心，它们可能在过去的l0万至100万年间一直是燃烧的，并且使热气体与正电子混合而变成从银河系平面高高涌出的"喷泉"。正电子与热气体混合使其自身消失，并产生已被观察到的伽马射线。
反物质源的另一种可能性据认为是位于银河系中心的巨大黑洞。这个黑洞可能喷发反物质射流。持这种观点的科学家们说，还有一个比较小的黑洞，也可能向云层喷发了反物质。它多少被夸张成是"一个毁灭者"。
由于至今反物质还是如此的少、如此的小，各种研究都比较困难。那么"反物质喷泉"的发现能否会带来一点儿转机呢？也许并不乐观。因为银河系中心距离我们2．5万光年，由于气体和尘埃的阻挡，使用可见光太空望远镜都看不到它。正如德梅尔所说的："那里有剧烈的活动，正在使我们整个银河系中心的热气云沸腾起来。它是银河系的内城，而我们则生活在相当安静的郊区。"
想起了爆炸
自从有了反物质的研究，人们解释各种神秘事物的花样又多了一种。
1984年4月29日，夜里，天气晴朗，星光灿烂。日本航空公司第36次班机22时12分从东京城田机场起飞，目的地是美国阿拉斯加的安格治。在飞机即将到达时，副机长突然发现在飞机的前方升起一团半球形的浓烈烟雾，高约l万米。烟雾急速向四周扩散，显示出它是一次威力无穷的大爆炸。而且在夜光的反射下，天空呈现出明亮的灰蓝色。飞机立即向安格治控制台报告："在我们这架飞机的左侧出现原因不明的烟雾，我们开始避开它。"到零点5分飞机发出恢复正常飞行的信号。与此同时，荷兰航空公司的868班机以及当晚飞行在这条航线上的其他飞机也同样见到了这团烟雾。荷兰班机目击的时间在晚上22点30分至45分之日，早于日本班机约1小时。该机长向控制台报告说："我看见一道强烈的白光，开始时就像圆形的云团，刹那间云团就散开了。"
为了弄清这团奇怪的烟雾，目击空中蘑菇云的飞机全部降落在安格治美国空军基地，飞机上所有的乘客和机组人员均进行了放射性污染的检查测试工作。然而检查结果却出人意料：没有发现任何放射性污染的痕迹。
既然没有查到放射性污染，就不能认定这是一起核爆炸。那么是乱积云吗？据气象专家提供的资料分析，在4月29日晚上21点到30日凌晨1点气象卫星所拍摄的照片中，空中只有卷云和卷层云，说明当晚的气象状况良好，不可能出现乱积云和龙卷云。此外，据当地气象局的微压计测量，当天在阿拉斯加附近海域没有任何爆炸和火山爆发的迹象。这就排除了一切形成烟雾的人为因素和自然因素。
问题是作为目击者之一的马洛机长十分自信地说，这肯定是核爆炸产生的烟雾，迫使美国当局和航空自卫队又分别来到出事地点进行调查，采集大气中的尘埃样品进行分析。结果发现，空气尘埃的放射性强度确实比其他地方高出几倍。由此认为，神秘的烟雾可能是由核爆炸产生的。那谁制造了这次核爆炸呢？种种猜测都难以自圆其说。直至今日，学者们又把它划入反物质的行列。
我们在谈论黑洞时提到的通古斯卡大爆炸，由于除了火灾之后的残迹和爆炸中心的一块很深的球凹形痕迹之外几乎没有什么实物线索，也被猜测成是反物质与物质的碰撞和湮没所造成的。1979年到l981年间美国"贝拉克"卫星两次拍摄到发生在非洲大陆西南沿海一带的"强烈爆炸"的照片，据说也是难以用常理来解释，又理所当然地同反物质联系起来了。
反物质如此令人着迷，那么我们不禁要问：反物质到底有多奇妙？
真的很奇妙
迄今为止，科学家们已经证实了所有的亚原子粒子和最简单的原子--氢原子都存在着与之相应的反粒子。反粒子与它对应的普通粒子质量相同，但所带的电荷或磁矩方向相反；当粒子同其反粒子相遇时就一起湮没，同时释放出大量的能量。比如正电子和电子相结合的一瞬间，两者消失并产生两柬方向相反的x射线；而一个质子和一个反质子接近到10_15米时只需10．23秒的时间就会相互湮没并产生兀介子，它带走了几乎全部的湮没能量。由于我们所在的这个世界到处充满着与这些反粒子相对应的粒子，二者随时会相互结合而湮没，所以反粒子存在极少，且寿命极其短暂。
．反粒子还有一个奇特的性质，是由分享l 965年诺贝尔物理学奖的美国著名物理学家瑞恰德·菲利普斯·费曼发现的。他指出，反粒子看起来在时间上似乎能以相反方向运动。当一个粒子在时间上以相反方向旅行时，它的性质在某些主要方面与通常表现是相反的。例如，当一个电子从过去到将来转移负电荷时，"反转电子"会从将来到过去转移。精确地说，正电子在正常情况下做的事--对我们来讲就是一个普通电子在时间逆向过渡时出现了带正荷的行为。简言之，按照费曼的观点，正电子就是在时间上逆向运动的电子，也即物质和反物质相对于时间来说是反转的。
狄拉克和费曼对反物质的描述意味着反粒子的性质可以用其对应的正物质粒子的性质来决定，就像我们前边所说的：一个物体出现了其镜中的影像。物质和反物质问的这种关系是一种对称性变换的例子：一个粒子可通过改变电荷符号、自旋数和量子数，或通过时间倒转而转化成其反粒子。这个理论同样意味着我们的镜子将反映出我们所做的任何事情。任何反粒子的反应能映照出其相应正粒子的反应。
如果真是这样，我们会设想，由反物质组成的物体，你推它向东，它却往西。如果用具有这种古怪性质的材料做成一枚钉子，要往墙上钉时，你就得先对准墙壁用力去拔它，它才会钻入墙中。如果你要把它从墙中拔出来，还非得用锤子把它往里敲。当然这是不可能实现的，因为反物质根本不可能在物质环境中安全地存在。
实际情况并不像我们所想象的那么完美。在实验中，镜像效应不是永远真实的。一种称为中性弘子的衰变显示了物质和反物质之间的不对称，证明了反物质镜像有某种意义上的"缺损"。这个惊讶的结果意味着现在过去和将来之间存在区别（因为反物质反应相应于物质反应在时间上是倒转运行的）。所以，除了生活中每天明显出现肉眼可见的不可逆箭头外，还有亚原子的时间之箭（就像砸碎一块玻璃比用它的碎片重新做一块玻璃要容易得多）。这被比喻为"变化的影像，魔镜的裂纹。"
反物质世界
反物质能够构成另一个完全相反的世界吗？有些科学家设想：我们目前了解的宇宙仅仅是宇宙的一半，即正物质所处的范围；而宇宙的另一半却是由反物质组成的体系。这两大部分由引力作用彼此接近；然而接近到一定程度时，由于部分正、反物质产生湮没作用所爆发的巨大能量造成的压力，又将宇宙中这两大体系相互推开。在那个反物质世界里，正与反全盘颠倒过来，反物质的原子核由反质子和反中子构成；核外有正电子云环绕。反粒子是稳定的，而我们所熟悉的基本粒子却既稀少又短命。
但是，拥护大统一理论的物理学家则认为宇宙是由物质占据主导地位的。在大统一理论中，存在一种称之为X粒子的新粒子。在宇宙的太初时代物质与反物质处于均等状态，但是X粒子和它的反粒子以不同的速率衰变为其他形式的粒子和反粒子。结果，物质与反物质之间完全平衡的初始状态就可以通过宇宙极早期阶段中的这些衰变，自然而然地转化为"一边倒"的状态。
这个反物质世界的存在与否是一个极为遥远的问题，我们目前还没有办法来观测到，但人们对它的努力永远不会停止。
还要做什么
由于厄勒特的技术在事实上使得反氢原子产生后不久即被毁坏，所以无法回答一些反物质的基本问题：为什么它在宇宙中如此罕见？它是否真是物质的一个镜像，还是在它们之间存在着某种微妙的差别？为此厄勒特和哈佛的加布列斯曾计划用磁体促使反质子变慢，而使源于放射性钴的正电子通过钨晶体而变慢。最后，他希望用激光束来探测在磁场中缓缓漂移的反原子。"当你拥有了微小的反氢原子后，你不想在实验里追踪它吗？"加布列斯解释道，"希望它能坐在那里，让你瞧个够。"科学家还想看看反氢原子是否以与氢原子完全相同的频率发射光，它在重力场中是否"向上"坠落。这一切都关涉着我们关于宇宙行为及其构成方式的全部概念。LEAR的科学家伊兹说，发现对称的破坏"可能对一切事物产生新的不解"，因为现在公认的所有关于基本物理力（引力、电磁力、强力和弱力）的理论都基于物质和反物质绝对对称这一假设。这是人类面临的新挑战。
但更多的人则关注反物质的实际应用。科学家曾用粒子和反粒子的碰撞发现顶夸克，但更实际的却是用在医学上的正电子发射X射线断层照相术，它经常被用来检查脑和心脏等软组织的功能。将一种能发射正电子的放射性标记化学物质注射到病人体内，当正电子和周围电子相遇时，粒子被湮没，产生伽马射线，它们能被扫描仪接收而给出器官的图像。
但实际上人们最想要的却是反氢冰球，即将大量的反氢原子冷冻成反氢冰球，然后用某种奇妙的办法将它贮存起来，那么制造星际火箭燃料的道路就可能畅通了。仅仅如此吗？这种奇妙的冰球一旦与普通物质接触就会发生连核弹都无法比拟的巨大爆炸。它作炸弹简直再适宜不过了，酷爱战争者尤其如此。科学家们通过实验证明，反物质--物质湮没反应具有两个特点：（1）反应时由于两者质量的结合而迅速释放出巨大能量，一对反质子--质子湮没反应释放的能量在理论上相当于一个铀原子核裂变释能的10倍；（2）反物质接近普通物质时，湮没反应都是单个进行的，不像核聚变那样必须达到临界质量才会发生，也不要求极高的点火能量。因此，一些物理学家认为反物质--物质湮没反应的这些特点可能具有潜在的军事和民用价值。在民用方面，可利用湮没反应能量启动磁流体动力发电机，产生电磁波束。在军事方面，利用湮没反应产生的能量可以使氢弹点火；激发大功率X射线和伽马射线激光器（作激光武器）；发射热核等离子束流（作能体武器）；推进运载的军用航天器提供能源等。人们在对待一件新生事物时总是首先考虑它能否增强自己的攻击力量，这也就是有时候高新科技让人们提心吊胆的原因，亦是某些偏激者甚至拒绝科技进步的原因。
但是人类不但好奇，而且总是想尽各种方法去尝试一下新事物的威力。虽然反物质的生产、贮存和使用在技术方面还有极大的困难，却不能阻止人们进行实践。
一般说来，反物质都是用粒子加速器生产的。如碰撞的质子在加速器中具有足够大的动能（E=mc2）时就能产生质子一反质子对，或者用具有2mc2能量的伽马射线来实现粒子对创生。但实际情况下，现在制造反粒子所耗费的能量总是多于反粒子与正粒子湮没反应时所释放的能量。这是值得庆幸的，因为如果制造反粒子极其容易，我们的世界恐怕早已被居心叵测的人毁灭得差不多了。
也许难以想象，早在1936年荷兰科学家彭宁就已经设计了反物质收集器，尽管它还不太完备。CERN制做的收集器已成功地贮存了721000个反质子。宾夕法尼亚州的史密斯博士小组还在继续研究一个能装l00亿反质子的便携式收集器。人们希望像提着手电筒一样提着一堆可怕的反物质。
"如果利用与氢混合在一起的反氢的湮没作用来加热氢，并用它作为火箭燃料的话，那么这种燃料的百分之一克所产生的推力就相当于120吨由液态氢和液态氧组成的传统材料。"这简直是一个迷死人的诱惑，而人类是难以抵抗这个诱惑的。
人们还会继续探讨反物质武器的设计与制造的问题，也不会放弃反物质武器攻击目标时的能量分散问题......
结束了吗？
有那么一个美丽的清晨，你出去散步，迎面来了一个跟你一模一样的人，就像镜子里的影像。你也许已经没有时间来问：结束了吗......
13.把人类自身当成"科学试验田"
当人类利用高科技将其他一切领域都开发殆尽后，或者是在开发其他一切领域的同时，也往自己的身上打起了主意。为了自己的身体着想，我们对一些病人的某个坏器官进行移植，但是其中又产生了不少副作用；我们采取了许多措施延年益寿，但是这当中也有大量的问题；我们开始进行体外生殖，但是两代人之间的亲情关系也随之淡薄......我们难免不产生想法：这是精益求精还是弄巧成拙？
特别是，"克隆"一词令不少人毛骨悚然。聪明的人类，利用高度发达的基因技术复制了动物，下一步就要复制人类自己了。到时候，两个完全相同的"我"站在一起，是觉得有趣还是觉得伤心，是可喜还是可悲？
关于"克隆"，这几年大家说得太多了，有关方面的文章与书籍也几乎可以车载斗量。本处不想再人云亦云，或一味罗列材料。
1997年2月22日，英国首次向世人公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔姆特博士等人用无性繁殖技术克隆了第一头羊"多莉"。此后，世界卫生组织立即声明克隆人体是反伦理的；阿根廷与智利等国家也先后下令禁止克隆人类。就是威尔姆特本人，也不提倡这样做。
克隆技术对人类是很有用处的。威尔姆特要求"社会各界探讨克隆技术在医学、社会和伦理学方面的所有影响。"对于治疗、增寿等，以基因研究为根据的克隆科技的发展，其作用巨大。l996年诺贝尔化学奖获得者罗伯特·柯特认为："下个世纪将是生物学的世纪"。
可是，这种背悖人类尊严与情感的方式，令我们实在难以忍受。每种生物特性的载体都屈从了一个外观、一成不变的活机体的拷贝，半奴半鬼，世界将会是什么样？
"拒绝克隆！"我们应该这样大胆地呐喊！
基因：潘多拉的魔盒
基因如今可是个极热门的科技话题了。但当1972年美国第一次进行转基因研究时，社会舆论纷纷指责科学家们正在打开潘多拉的魔盒，暂且中断了其科研。可是，科学的发展，又岂能被人为所阻碍？今天，"基因"字眼铺天盖地而来，具有人文思想的各界人士自然又忧心忡忡了。
基因研究虽然给我们带来了许多的好处；然而，其危害也令人不得忽视。随便翻翻报刊，例子不可胜数。比如，在基因测定中，有病的人呈阳性，他们便可能在申请就业或参加保险时遭到拒绝，造成就业与保险歧视。而且，它给病人及其家属带来的感情上的痛苦非常之大。实际上，这剥夺了人的正常生存权力。遗传的一些问题，我们有必要为其付出昂贵的代价么？此外，随着基因技术使得越来越多具备优异天赋和智商的儿童长大成人，而老人们则会由于遗传上的劣势不得不被收容滞留在社区或家庭中，不敢上街，不敢旅游，不敢去外地探亲了。这个世界还成什么样子呢？老人的正当自由就不要了吗？
基因简史
基因（gene）学说起源于19世纪中期。奥地利遗传学家做
了著名荫阐砝弱羁蕊趣匿发现诸壶潮毒禾贤自这群眷崩朔戢斟舡-通过遗传单位一代一代传递下去。后来丹麦生物学家约翰逊将
这种遗传单位称为基因。
20世纪初期，美国遗传学家摩尔根和他的学生在对果蝇的研究中发现，各个基因以一定的线性次序排列在染色体上，从而建立了遗传的染色体学说。在个体发育中，一定的基因在一定的条件下，控制着一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特性和特征上。
但是基因的物质特性一直困扰着科学家们，直到1944年，纽约洛克菲勒研究所的细菌学家阿伏瑞证明，将非致病肺炎球菌转化成能够致病的肺炎球菌，在于前者摄取了后者的DNA（即脱氧核糖核酸）。该试验证明了基因是由DNA组成的。从此，许多科学家开始致力于弄清基因的具体结构，以便揭示它在所有生物中是怎样发挥作用的。
后来，英国伦敦皇家学院的两位研究人员弗兰克林和威尔肯斯用X光照射DNA纤维后，研究了它的图像。这些图像很快揭示出DNA的结构是有规律的和螺旋形的。英国剑桥医学研究委员会的詹姆斯·沃森和弗兰克斯·科瑞克在掌握了DNA成分的化学知识之后，开始制作可能进一步阐明这个图像的分子模型。
他们终于在1953年制成了这个模型，它含有两条（而不是三条，据说两条看起来更加和谐优美）、螺旋形的链，中间由一系列的分子"横档"连接起来。他们指出，每个横档是两个碱基组成的一对搭档--"碱基对"，即腺嘌呤（A）一胸腺嘧啶（T），或者鸟嘌呤（G）一胞嘧啶（c）。这些青年科学家正确地推测出DNA链上的A、T、G、C碱基顺序能够决定各种生物体的遗传特性。同时他们还认识到这两条链可以分开进行复制，以此将遗传信息一代一代地传递下去。两人因此获得过诺贝尔生物医学奖。
几年以后，美国国立卫生研究所的尼雷柏格和哥伦比亚大学的科勒纳等人破译了各种生物体细胞，将其DNA中的各种碱基翻译成决定细胞结构和执行种种功能的蛋白质的遗传密码，包括诸如眼睛颜色和癌症易感性等遗传特性。
60年代后期，瑞士科学家阿尔伯和美国霍普金斯大学科学家史密斯、内森斯发现了一种能够把大DNA分子切割成小断片的切割酶。内森斯用这种方法制成了第一张染色体物理图，并测定出此染色体DNA上单个基因的排列顺序。他推测更大一些的染色体也可以用同样的方法来研究，从而拉开了染色体图谱研究的序幕。
1973年，研究人员用限制性酶切割所要研究的特异性DNA序列，然后将其与细菌DNA连接。细菌每次分裂时复制出的DNA都含有外来的特异性DNA。由于细菌繁殖得快，15个小时内就可以产生出lo亿个拷贝，用这种方法可以产生出大量的特异性DNA序列，这种过程即称为克隆。后来，一个名叫卡利·穆力斯的青年科学家发现可用DNA多聚酶来进行复制，因为细菌本身也用它来复制DNA。他发明的这种方法叫做多聚酶链反应，用这种方法可以扩增试管中的任何特异性DNA序列。
现在人们就是用这种方法制备各种DNA分子，以图确定基因序列，进行基因测定。
基因疗法
我们先来看看美国南加利福尼亚大学医学院基因治疗室主任安德逊对基因治疗的一个病例描述：
"1990年9月14日，年仅4岁的艾珊蒂成为接受经过联邦一级政府批准的基因疗法的第一位病人。小艾珊蒂患的是严重复合免疫缺失症，原因是她继承了父母亲各自的一个缺失基因，该基因通常不能产生腺苷脱氨酶，而腺苷脱氨是免疫系统完成正常功能所必须的。艾珊蒂由于缺少这种重要的酶而使免疫系统停止运转，所以成了最易受感染攻击的宿主。
"艾珊蒂接受的基因疗法是由布莱斯、库尔瓦、我和其他几位组成的专家小组在国立卫生研究所内进行的。我们从艾珊蒂的体内取走免疫系统的白细胞，把正常复制的缺失基因插入这种收集物内，然后把经过处理的细胞放回到艾珊蒂的血液循环系统中去。实验进行得很好。艾珊蒂在四个月内接受4次灌注后，她的病情得到了改善。借助于偶然的跟踪治疗的帮助，艾珊蒂现在已经由一个总是面容憔悴的、只是去看医生时才离开家门的受隔离的小姑娘，而变成了一个健康活泼、热爱生活和可以做每件事的9岁小女孩了。"
由此我们可能已经预言，基因疗法将构成新的医学革命。因为把入选基因传递给病人的细胞，就有可能治愈或缓解包括许多迄今仍对抗治疗的大多数疾病（如癌症、血友病、艾滋病等）。对未来的基因疗法我们可以这样设想：用治病的基因置换病毒的基因，其所形成的物质适合进入从病毒产生的载体壳；把含有基因载体的溶液注射进病人的血流内；基因载体飞向靶细胞如肿瘤的细胞；载体把治病基因转移给靶细胞，基因从单链转变成双链并结合进靶细胞的DNA中去；蛋白质合成的治病基因杀死肿瘤细胞。艾珊蒂的病例是将一个健康的基因拷贝插入到病人的细胞里以便补偿缺损的基因。而另一种方式则是有目的地输入替代基因。科学家们预计，在20年内基因序法将正但是基因疗法却没有我们想象的那么完美。当我们在技术上已经有能力提供用于治疗致死性疾病的基因时，我们也有能力为不太光明正大的目的而提供基因。因此，现实的危险是我们的社会可能滑向优生学的新纪元。给予有病的个体以正常的生存跟试图对正常进行的所谓改良不是一回事。因而当我们开始改变生殖细胞或胚胎细胞时，这个状况甚至将会变得更加危险。再者，在改变人的遗传方面的错误指导或险恶的企图，都可能给后代带来许多问题。我们不得不提防基因疗法所潜在的．
危险，随时保持警惕。
基因溯源
在基督教的神话传说中，亚当和夏娃是人类的始祖。那么在实际历史中，人类究竟有没有共同的祖先？要回答这个问题，基因研究也许能够提供令人信服的根据。
早在1987年，英国《自然》杂志所发表的美国加州大学伯克利分校研究人员的一篇论文，就作出这样的结论：人类共同的母亲是存在的，这就是"夏娃"。根据科学家的调查和推算，人类共同的母亲很可能生活在20万年前的非洲。研究人员的依据就是基因。人体细胞的细胞质中存在着线粒体，其中也包含DNA，这种特殊的基因只能从母亲遗传给女儿。根据这一特点，研究人员研究了许多种族的妇女，包括非洲人、亚洲人、高加索人、澳大利亚人、北美土著人和新几内亚人，结果发现，所有女性的线粒体DNA基因图谱在某一段或一些位点上都很相似或者完全一样。这证明她们都有亲缘关系。很可能她们的染色体（即DNA）出自同一女人，而这个女人就是《圣经》中的"夏娃"。
将会更加深入地令人信服地证明人类的共同祖先是谁。
而澳大利亚的生物化学专家通过对一种遗传病的基因追踪发现，最早定居在澳洲的西方殖民者是荷兰人，时间是在1712年，并非如史书记载的是英国人，时间是在1788年。因为基因研究能够有效地寻找到疾病特别是遗传性疾病的根源。
1495年9月的一天，在法国加莱海峡边的一个小村庄里，人们聚集到教堂为一对名叫杰夫里和玛丽的老人举行葬礼。然而人们不会想到，虽然他们安祥地去了，却给后人遗留下一种遗传病的致病基因。
漫长的岁月过去了。1991年5月，法国国立人口统计研究所的研究人员安德列·查文特里应巴黎精神病医院的埃弗里教授之邀，共同研究调查躁狂抑郁型精神病患者的发病情况。两人合作不久即发现，DNA某一基因片段不仅涉及精神病，而且与青光眼和糖尿病有关。有精神病的家族成员中，患糖尿病和青光眼的人比普通人多。在调查研究中他们发现了一个大家族遗传系特别引人注目，可以上溯到I5世纪，其祖先就是杰夫里和玛丽夫妇。研究人员查到了这个家族记录在教堂的族谱，又通过基因描图分析，在眼科专家的协作下，证明了杰夫里夫妇患有青光眼，并把其致病基因遗传了下来。他们的后代在漫长的几个世纪中有100多人患有青光眼，另外有几千人携带着致病基因，但尚未表现出症状。最后，研究人员通过基因分析确定了青光眼在染色体上的位点，这为将来防治青光眼打下了基有人竟然愿意找死由于日益发达的医疗技术，挽救了大量濒于死亡者的生命，一些看似荒诞的报告也越来越多。《美国新闻与世界报道》最近作过一次民意测验，近80％的人宣称他们有过濒死体验。研究人员认为，在生死线上挣扎过一回的人，约1／3，亦即1500万美国人有过不寻常的感受。弗吉利亚州立大学医学院的心理学教授，《濒死体验》杂志的主编，今年50岁的布鲁斯·格雷森花了毕生的精力调查这些事件，试图为以后的世界打开一个生命窥孔。他说：有过类似体验的人后来都"沉迷于精神生活，对财富、权势和名声都甚是淡漠。"国际濒死研究会主席南希·埃文斯·布什说这些体验令人吃惊，"大多数活过来的人说他们不相信有上帝。"
许多经历过死亡的人，耽于恐被人视为疯子，不敢讲述自己的体验。这种情况直到1975年。雷蒙德·莫迪出版了一本名为《生命之后的生命》的书，该书制造了一个新词，叫濒死体验，阐述了这种难以解释的现象。莫迪采访了l50多位有过濒死体验的人。他们生动详细地描述了自己的体验，像刹那间回到了遥远的童年、遇到了耶酥基督等等。他发现这些经历过濒死体验的人都比较和善，清心寡欲，更加诚实。
为了获取实验室条件下的濒死体验证据，许多研究人员采用了心理方法探究成因。安大略劳伦蒂安大学的神经学家米歇尔·皮尔辛格通过刺激脑右侧的时间穴道（在右耳上方，主管感觉，具有微弱的电磁场），得到了许多濒死体验经历者的感受--穿过强烈的令人惊叹的白光隧道。在英国，卡尔·琼森通过使人服用可保持平静的氯胺酮药，从而改变体内的这种物质含量。由于这是一种力量强大的神经递质，服后人的大脑反应降为零，产生身体游离在外的感觉，与通常认为的濒死体验相似。美国海军甚至通过让飞行员受到强大的离心力来获取这种体会。在这种心理重压下，会出现某个家长式的人物，一般被解释为上帝。"关于濒死体验，没有魔幻成分，"皮尔辛格强调说。
生理学方面的发现，也使许多研究者开始注意濒死体验；但不是着眼于现实之外的世界，而是努力洞察人类自身的精神世界。"我认为这是符合进化论的"，作家沙尔文·努兰德将濒死体验归因于类似鸦片制剂等化合物引起的精神反应，比如内啡呔，这种物质是在人遭受巨大痛苦、为减轻恐惧之时由大脑释放出来的。他对濒死体验是通向生命后桥梁的说法不屑一顾："我认为那是意识为了摆脱痛苦而进行的自我解脱"。
美国立健康研究所神经系统实验室主任丹尼尔·阿尔根认为濒死体验的根源在于大脑缺氧。当死神降临时，身体就会进入休眠状态，继而开始进入死亡的最后阶段。他的疑问意义不太寻常，因为他本人多年以前就曾有过一次死亡线上的挣扎。尽管许多临床调查在解释濒死体验方面取得了较大的进展，但一些研究人员认为生理方法还欠完善。格雷森认为："难免有一些主观臆测。找到大脑里的化学变化并不能令人信服地说明导致濒死体验的原因。"他和他的同事们仍然坚持，濒死体验是一种神秘的体验，实验室只不过解决了问题的几部分。
不久的将来，我们会没有妈妈
人类对生殖问题的研究，甚至可以追溯到亚里士多德时代。但实际上直到l9世纪晚期威尔赫姆·茹克斯（1850～1924）和汉斯·狄瑞斯契（1867-1941）等人创立了实验胚胎学以后，对生殖问题的科学研究才真正开始。
在此以前，胚胎学家们仅仅对胚胎发育进行观察和描述，想通过观察胚胎的发育来研究生物的系统发育即生物进化，但从未想去干预胚胎发育。而研究蛙卵发育的茹克斯在它分裂成两个细胞时，用针刺死了其中一个，结果发现剩余的一个虽然能继续发育一段时期直到原肠胚期，但发育很不正常，通过显微镜只看到半个胚。因此他认为，当卵一分为二时每个细胞只得到了一半的遗传颗粒。后来，狄瑞斯契研究海胆卵的发育，当卵分裂成两个细胞时他用振荡的方法使之分开，结果两个细胞均能正常发育，形成了两个正常但较小的幼体。他认为，细胞分裂时并没有发生遗传物质的分配，分化只是细胞对内外条件发生反应的结果。后来又有人改进并重做了茹克斯的实验，证明狄瑞斯契是对的。人们由此发现了胚胎细胞分裂时遗传物质的严格复制。
接下来的一个问题是受精。l9世纪以前，人们普遍认为受精是卵子发育的必要前提，因为他们发现没有受精的鸡蛋好像是孵不出小鸡的。但杰克奎斯·楼博（1838-1924）并不这么看。昆虫中就有孤雌繁殖，比如蚜虫。蜜蜂虽然以有性生殖为主，但蜂王产出的未受精卵也发育成雌蜂。1890年楼博对未受精的海胆卵用针刺激，或通过改变海水的盐浓度，成功地使海胆卵发育，并多次得到发育的幼虫或更高阶段的海胆。他用青蛙作了同样的试验，一些未受精卵发育到了成熟阶段。据记载，"楼博的海水能引起孤雌生殖的发现问世以后，一些未婚妇女对海水表现出极大的恐惧。"
我国实验生物学家朱洗1961年用蟾蜍作实验材料，不仅使未受精卵发育成了成熟个体，而且还使这些个体产下了它们的后代，以"没有外祖父的癞蛤蟆"而闻名于世。这说明未受精卵发育成的个体不仅是正常的，而且是可育的。受精被证明不是发育的必要条件。
第三个重大问题是已分化细胞，特别是体细胞能否重新开始发育。这个问题进展比较缓慢。细胞培养技术虽然出现得很早，但企图通过细胞培养得到完整个体的研究一直没有太大的结果。70年代，戈登等人用移植技术将青蛙的角化细胞进行培养并得到了发育至蝌蚪阶段的幼体，却并未存活到成年。近年来，随着生物分子学和显微镜操作技术的发展，才取得了较大的进步。这大多不是来自低等脊椎动物，而是来自哺乳动物，因为哺乳动物开始发育的胚胎植入母体后成功的机会更大，而且其生殖问题更有实用价值。
1978年7月25日，世界上第一例试管婴儿在英国诞生，标志着哺乳类动物体外受精、体外胚胎发育技术已臻完善。
夜幕降临。在日本东京市中心，5月份白天的闷热开始消退。l0名医生和助手又聚到了一起，进行一项独特的科学实验。他们要取出一个山羊胎儿，并使其在一个人造子宫里继续存活下去。实验在日本历史最悠久的诊所--顺天堂医院一个仅l0来平方米的小房间里进行。
吉田博士小心地从一只母山羊下腹分离出子宫。然后，他切开子宫，一手抓住刚4个月的山羊胎儿的后腿，另一手抓住脐带，把山羊胎儿取了出来。这只山羊胎儿的成熟程度相当于人类6个月的婴儿。按正常发育，它将在4个星期后出生。
在吉田博士的背后，有一个放置胎儿的器皿，其中装有9升人造羊水（其温度保持在39．5摄氏度）。它的主要成分包括钠、钾、氯化物、清蛋白和葡萄糖。吉田博士将取出的山羊胎儿小心翼翼地放入器血里。
科学家们已经不是第一次进行这种实验了。10年来，他们一直在努力进行完善人造子宫的工作。他们的目标是，使人类三四个月的胎儿离开母体以后能在这种器皿中继续存活和生长发育。为了"挽救早产儿"，桑原教授发明了一套仪器。利用这套仪器，可以使胎儿与胎盘分离，并且最快、最容易地进行手术。
日本科研人员为自己所取得的了不起的成功而感到自豪。在人造子宫里由于营养液能直接进入胎儿的血液，山羊胎儿已经安全正常地存活了3个多星期。
当桑原教授认为时间已到时，便小心翼翼地将小生命的头露出营养液面。接着，断开血液泵（这是一种切断脐带的高技术方式）。几秒种以后，小山羊就会开始呼吸了。这也是"分娩"！
日本这套仪器设备的问世和小山羊人工分娩试验的成功表明，有朝一日，科学家们创造新生命时可以完全不需要自然子宫。届时，怀孕和分娩将是一种无性别、无父母、冷静的机器就足以完成的事情。
器官移植：从异种到同体
狗眼幽默
有这样一个小幽默，说的是l9世纪末期美国有某百万富翁由于眼疾而不得不移植了一只狗眼睛。手术做得相当成功，使人几乎看不出真假来。百万富翁因此非常满意，常常向别人夸耀。这天，他偶然遇到了马克·吐温。为了显示他的假眼，他问道："作家先生，你能不能分辨出，我哪只眼睛是真的，哪只眼睛是假的？"马克·吐温看了看他的双眼很快就回答说："左眼是真的，右眼是假的。"他感到非常惊讶，因为对方一下就猜对了，便好奇地问道："作家先生，你说得非常正确。但是能不能告诉我，你是怎样看出来的？"马克·吐温笑了笑，回答道："因为右眼看起来还有点仁慈。"
当然，马克·吐温的话是有弦外之音的，而我们现在关心的问题是：狗的眼睛是否真的能够安然地装在人的眼眶里？其实，把不同物种的部分器官结合在一起的想法早已有之。中西方的古代神话都有过类似的描述。比如，中国古代神话中人首蛇身的女娲、奇形怪状的西王母，古希腊传说中长着羊腿的萨提儿、半人半马的怪物以及狮头羊身蛇尾的吐火女怪等。它们给人的感觉都是比较离奇恐怖的。更重要的是，这些神怪的各种异类部分组合得浑然天成、运用自如。
实际上，人类在自身的发展过程中也不断地摸索着利用动物的器官或组织来替代自己由于伤害疾病而失去功能的相应部位。
但是多少年来，人类一代又一代的努力仍然没有实现这个目标。
排异反应
早在1682年，一位俄罗斯医生用一块狗颅骨修复了受伤贵族的头颅。这可算是人类首次把动物组织移植到人的身上。据说这次外科手术是成功的，但俄罗斯教会用逐出门墙来威胁这位贵族，迫使他除去了这个移植物。当然，这时候的所谓"排异反应"是宗教和个人在心理上排斥人类自身以外的物种。200年后当达尔文竟然宣称猴子是人类的祖先时，教会也曾大发雷霆。
19世纪末期，为了治疗烧伤或皮肤溃疡，蛙皮常常被移植到患者的皮肤上。英国一位外科军医声称已进行了数百例这种手术，均有好的结果。实际情况到底怎样，已无从考证。
根据可靠资料，直到进入20世纪后医生才试图用某些规则将动物组织移植到人的身上。例如，l905年一位法国外科医生把兔肾脏的一块切片插入一名患肾衰竭的儿童身上。他写道："术后的短时效果好极了。"但是，这个可怜的孩子约在两周后无可奈何地死去了。
在此后20年里，其他几位医生试图把猪、山羊、羔羊和猴的器官移植到不同患者的身上。l920年，巴黎的一位侨居医生色尔格·瓦拉诺夫开始把猴的睾丸组织移植到老年男人身上。他声称，这些性的返老还童治疗为他们灌注了新的活力。可是专家们抱怀疑态度。谁也不知道，那些幸运的老人是否在晚年得到了一个尖嘴猴腮、长着毛茸茸尾巴的怪孩子。实际上，二三十年代的移植差不多都立即失败了，在当时原因十分令人困惑。40年代伦敦大学诺贝尔生物医学奖获得者皮特·麦德瓦的开拓性研究之前，医生们对排异反应的免疫学基础几乎一无所知。免疫是机体的一种生理功能，机体依靠这一功能识别"自己"和"非己"成分，从而破坏与排斥了进入机体的抗原物质或机体本身所产生的异构物质。
尽管在50年代中期以后人体器官移植已逐渐开始普及，但科学家们并未完全放弃对患者采用动物组织的可能性。60年代，医学人员继续精确地研究为什么在大为不同的物种之间移植的器官会如此迅速地失效。他们知道，一个主要的原因是受体的血液中包含了捐献组织的抗体分子（这些抗体一般对准感染的微生物，但也能对移植器官的成分起反应）。这些抗体的附着活化了血液中特殊的"补体"蛋白，而它又引起了移植物的破坏。
外来组织的这种过急性排异反应--它始于手术后几分钟内，或者最多在数小时内--破坏移植器官中的毛细血管，引起大量出血。这种反应代表着异种移植的严重障碍，目前要完全克服它还有一些困难。
在没有清楚排异反应原理的时候，异种移植经常无法达到预想的效果；而搞清原理后为抑制受体的先天性免疫反应所施用的药物，又或多或少产生副作用。
异体移植
60年代以后医学工作者们继续坚持不懈地进行动物供体器官移植，成败均有。下面让我们浏览一下这30年来的风风雨雨。
从1963年到l965年，美国路易斯安纳州图雷恩大学外科教授凯思·雷姆兹玛把黑猩猩的肾脏移植到13个患者的身上。患者之一在手术后生存了整整9个月，甚至返回到教师岗位上继续工作，后来死于严重的电解质不平衡。值得注意的是，她所接受的黑猩猩肾，根据尸体检查并未表现排异反应的迹象。1964年，首次心脏移植，企图把黑猩猩的一颗心脏植入人体内。美国密西西比大学的杰姆斯·哈迪进行的这次开拓性手术，在不到两小时后就失败了。心脏被证明太小，不能支持患者的血液循环。
1977年，因10年前首次成功地移植人类心脏而闻名于世的科瑞斯提安·巴纳德试图对两位患者在手术后不能发挥正常功能的心脏，用狒狒和黑猩猩的心脏作暂时支持泵。但是由于这些动物的心脏太小和受到排异反应，未能帮助两位患者生存下去。
1984年，因心脏畸形而早产的婴儿费依接受了狒狒的心脏。尽管使用了新的免疫抑制药物环孢多肽，该婴儿仍只活了20多天。
1992年，匹兹堡大学把狒狒的肝脏移植到人身上的实验获得了部分成功。一位患者为此多活了2个月。但为了避免排异反应，必须进行大量的免疫以抑制带来的致命感染。
1995年，杰夫·盖蒂接受了狒狒的免疫细胞以图战胜他严重的艾滋病。虽然这些狒狒细胞很快就死亡了，但他的病情似乎神秘地有所好转。
1997年，帕金森氏病患者用猪胎儿神经细胞作临床试验有一定的成功。注入的猪细胞至少在人脑中生存了7个多月。科学发展的不可预测性，尤其是临床医学试验的不可预测性，常常会产生令人意想不到的恶果。而作为科学发展的要求，试验对象不得不作出牺牲。
猪和狒狒
"猪心移植入狒狒体内"作为一个新的话题已被人们谈论了一段时间了。由于一个指导生产补体抑制蛋白的人类基因的引入，这种转基因猪所提供的器官或组织在狒狒体内并未受到造成恶果的排异反应。虽然狒狒的免疫系统杀死了大多数移植过来的猪骨髓细胞，但有些猪DNA却可残存长达一年之久。狒狒的攻击性、杀伤性T细胞甚至不再把猪细胞作为外来物而起反应了。人们为什么会舍弃狒狒而采用猪呢？其实，科学家们一直在寻找最佳的动物供体。一开始他们非常自然地选择与人类血缘关系最近的灵长类动物作为研究对象。但后来绝大多数科学家逐渐认识到，对人类来说，异种器官移植最适合的供体并不是狒狒或其他非人类灵长动物，而是大多数人再熟悉不过的一种家畜--猪。
猪的主要器官如心脏、肺、肾脏和肝脏的解剖和生理学结构与人类非常相似。比起灵长类动物来，猪身上隐藏导致人体疾病的病毒的可能性要小一些。而且，猪器官的大小适合于人体器官移植所需的范围。同时，猪的养殖特点使人们可以有效地培育其近亲系，并且培育大量的遗传工程供体。在第三次国际异种移植会议上宣读的研究报告表明，医学界在利用猪的器官作为人体移植的研究方面取得了重大进展。美国北卡罗来纳州的杜克大学已经掌握使用改变了遗传性状、带有某些人类基因特征的猪肝来过滤因肝脏功能衰竭而处于垂死状态的病人血液中的毒素这一技术。
然而，就在科学家们为找到猪这一目前最好动物供体而踌躇满志时，10月16 E1出版的《自然》杂志上发表的一篇文章，却使人体器官移植蒙上了阴影。伦敦全国医学研究所的病毒学家乔纳森·施托耶和罗宾·韦斯及其同事已经发现，猪的器官中至少有两种可能传染给人的病毒。四月份他们就首次报告了猪有遗传病毒的迹象。该病毒潜伏在猪肾脏细胞内的基因团中，显然对它们自己是无害的，而且很自然地从大猪传给小猪。但新的研究报告表明，至少有两种这样的病毒，叫做猪内生逆病毒A和B，不仅存在于肾脏细胞中，在其他几种器官中也有，而且其他几种不同品种猪的体内都有发现。研究人员还表明，在实验室的器皿中将人的细胞和猪的细胞）混和于一起时，这两种病毒可以传染给人。
但是迄今还不清楚，如果这些病毒从它们的隐藏地即猪细胞深处进入器官接受者，是否会引起疾病？然而这些病毒已被证实属于包括艾滋病病毒在内的那一科，可能引起艾滋病。这些发现使把猪的心脏和肾脏移植给垂危病人的计划复杂化。施托耶说："这不一定会产生不幸的后果，但我是担心的。"而美国医学研究所委员会主席、波士顿大学的医学教授诺曼·莱温斯基承认，这些新发现是"吓人的"。他说，目前进行的新研究"意味着，我们在将猪的器官移植给人之前必须慎之又慎"。
器官交易
与采用动物供体不同，l954年波士顿布里格姆医院的琼瑟菲·麦瑞及其同事另辟蹊径，进行了首例真正成功的肾移植。他们在单卵孪生兄弟（其免疫系统对器官是不能辨别的）之间移植肾而避免了免疫排异反应。后来通过药物抑制受体的先天性免疫反应，他们实现了有更远亲戚关系的兄弟（或姐妹）之间移植肾脏，而且最后从无亲戚关系的供体上进行了移植。
自那时以后，医学实践包括了心脏、肺、肝脏和胰腺的移植。然而，这些成就也同时带来了不幸：由于捐献的器官不足，大多数需要的病人不能及时得到治疗。更严重的恶果是器官交易。
移植器官的主要消费者是发达国家。在这些国家，某些专营此业的以金钱为目的而不是以科学为目的的"器官贩子"很快盯上了广大发展中国家的贫穷人口。于是，在世界各地一些较为贫困而法制又相对不太健全的国家，许多贫穷人家为了得到少得可怜的金钱，不惜将自己孩子的器官当作商品出售给那些腰里揣着大把钞票的"器官贩子"。这样，数不清的非法人体器官被装进冷藏箱，打着"实验用动物器官"的旗号，源源不断地从发展中国家流入发达国家。新闻媒介披露了各种血腥残酷的非法人体器官交易犯罪行径之后，国际社会为之震动，一些国家建立了专门委员会来制定这一领域的法令。但是一些专家指出，仅靠严峻的法令打击国际非法移植器官交易是无法从根本上杜绝这种犯罪现象的。只要对人体移植器官的巨大需求无法满足，就一定会有犯罪分子在巨额利润的驱使下铤而走险。1997年9月3日，将近l500名医生、科学家和器官移植协调人员参加了在匈牙利首都布达佩斯举行的欧洲器官移植学会会议。与会者说，世界上每年有成千上万的人因为得不到移植器官而死亡，捐献器官的缺乏是一个世界范围的问题，短期内还找不到解决办法。这也就是说，偌大的医学界在使器官移植手术成功率越来越高的同时却不能保证有足够的器官，甚至可以说是在间接地纵容罪恶的器官交易。
由于胎儿的脊髓细胞移植能够比较有效地治疗白血病等以往的"绝症"，人们总是在不断地需求这种东西。如果一个妇女为了金钱而怀孕并在适当时候小产以出售胎儿脊髓细胞，那么我们又怎么看待这个问题呢？究竟是科学技术还是生计问题导致了这令人惨不忍睹的一幕呢？
我们无法回答这些问题，科学一旦与金钱联系起来就常常令人难以想象。
器官移植经历了异种操作、同种异体操作、半同种异体操作三个阶段，都无法让人们觉得完全满意。但人类的智慧是惊人的，差不多同体器官移植的目标已实现了，甚至包括脑组织。
两个突破
1997年11月5日，英国《独立报》报道说，伦敦英兹利医院精神病研究所的杰弗里·格雷教授和他的研究小组把从老鼠胚胎中取出的脑细胞注射进一只脑细胞受损的家鼠大脑里，使这只家鼠不久后完全恢复了原已失去的记忆和辨别能力，而且能完成诸如为了避免淹死而游过浑浊的水找到跳板上岸之类的复杂动作。现在，他们已经能够把培养好的脑细胞保存在冰箱里，随时提供给神经外科医生用于手术。
由于与其他细胞不同，包括人类在内的许多温血动物的脑细胞没有自我修复功能，以往医学界对人的脑神经细胞受损坏死基本上束手无策。格雷教授们的成功在大脑细胞移植技术上取得了突破性进展，使将来治疗因中风或心脏病引起的大脑细胞坏死成为可能。仅在英美两国，这种病人人数即多达500万，每年的医疗费用高达600亿英镑。新的研究突破也使医学专家对治疗大脑神经细胞疾病引起的早老性痴呆症、帕金森氏综合征和遗传性慢性舞蹈病燃起了希望。据格雷教授说，他们将在3年内开始试验大脑细胞移植，临床治疗可望在下个世纪初期成为现实。
在此前一个月，英国《星期日泰晤士报》报道，巴思理工大学的胚胎学家乔纳森·斯莱克教授和他的同事们通过操作某些具有抑制蝌蚪的头、躯干和尾部发育作用的基因，成功地培育出一个没有头的青蛙胚胎。虽然他们没有让任何一个培育出的青蛙胚胎存活超过一个星期，但是由于在青蛙和人类胚胎发育的过程中，科学家们认为起类似作用的是一些相同的基因，所以这项技术可能适用于在人工子宫环境培育胚胎囊中的人体器官，如心脏、肾脏和肝脏。
就像斯莱克教授所说的："为了培育一个完整的胚胎，你可以利用遗传技术改变胚胎的发育信息，以抑制人体器官和组织的发育，你所希望获得的器官或组织以及心脏和血液循环系统除外。"据此，报道中心还说，那些需要器官移植的人可以获得利用他们自己身上的细胞来"定向培育"的器官。定向培育器官的遗传结构与患者器官完全吻合，因此省去了对器官移植患者的抗排异治疗。这项技术也将缓解移植器官的短缺。
这两项成果的取得，使"弗兰肯斯坦"式的设想从理论上成为了可能。
器官工厂
"在日后不远的将来，某个清晨，一组外科医生从一具供体身上摘除心脏、肺、肝脏、。肾脏和胰腺，随后一位技师把这些器官包入冰中，并带着它们直奔附近的机场。几小时后，那心脏和肝脏到达一个城市，两只肾到达另一个城市，而肺和胰腺抵达第三个城市。迅速送到各城市的医院后，这些器官被移植到危急病人身上。这些移植物功能良好，6个人获得了第二次生命。外科医生回到供体中心，几次重复这种程序，另外几次移植在分布全国各地的几十个医疗机构中进行。仅这一天，散布在全美国的外科小分队共进行了100多次移植手术。"这是几位医学工作者对未来器官工厂的构想。真的像他们想象的那么完美无缺吗？
"在未来10年中，人类胎儿可能被用来培育成移植用的器官。这就要求政府对这项技术进行行之有效的监督，防止它被滥用，从而造成不必要的麻烦。"一些人类学家警告说。以一本《基因革命》而闻名基因学界的迪克森博士预测说，运用"人体克隆"技术培育要么缺胳膊少腿儿、要么没头没脑的"胎儿"，以建造一个"为未来人类提供移植器官的工厂"，只是个时间问题。"基因工程是一项非常令人兴奋的技术。"迪克森博士说，"但人类最好在它可能带来麻烦之前将所有的"为什么，都解答清楚。生物技术取得的进展已经大大超前了广大民众的理解能力。"
现在人们对胚胎的看法已越来越不同以往。人道主义的原则使人们越来越反对用人工方法制造出胚胎，这被认为是违背自然法则的；更反对不让这些已制造出的胚胎继续按照正常方式进行发育和生长，为了取得供移植的器官而最终杀死这些胎儿。将一部分无头胚胎培育成所需要的移植器官，企图以"如果没有大脑或中枢神经系统，从技术角度讲该的组织就可能不被列为胚胎类"为由绕过法律限制和伦理争议。但牛津大学动物伦理学家安德鲁·林齐指责这样做干涉自然。他说："这是科学上的法西斯主义，因为我们可能会创造出其存在就是为统治集团服务的另一类生命。"而实际上脑细胞的制作根本没法避免伦理争议。
一般的人都不免会想：利用猪作供体提供心脏等移植器官会不会对人的思维有什么影响？通过脑细胞移植而痊愈的病人会不会改变思想？科学家们目前还不能够给出准确的否定回答，那么这些尝试就必然冒着极大的风险。
难道一个亿万富翁能够通过器官移植来不断拆换自己的身体零件而保持生命永存吗？
动物试验：类推到人的冒险
人也是动物
也许我们都知道，东汉末年医学家华佗根据虎、鹿、熊、猿、鸟的动作和姿态创造了"五禽戏"。的确，人类早在自己发展的最初时期就已经意识到了与动物不可分割的联系，虽然那时候动物主要是作为图腾或者食物。后来人类渐渐发现了动物与人在机体功能上的相似性。
虽然以前人类并不知道自己是从动物进化而来的，但是通过想象把自己的某些特性如语言、感情等赋予动物，尤其是观察到了动物的生老病死后，发现它们与人是如此的类似。后来人们又发现，动物的身体结构、对外界条件的反应也都跟人有可比之处。
渐渐地，人类就从医学的角度来使用动物了，或者是解剖它们的结构，或者是在它们身上试验一下药物的药性。这种使用在当今时代更加广泛和频繁。几乎一切生物试验或医学试验都从动物开始。
下面所说的就是一个极为生动的例子。
最近，法国国家细胞分子生物学研究所的一个科研小组通过对老鼠的实验发现，毒品上瘾与大脑中的一种特殊受体有关。如果这一受体功能丧失，那么毒品就不会使老鼠产生欣快感，因而也就不会上瘾。这一受体名为D2，在脑细胞表层，可接受引起欣快感的信息传递物质多巴胺。只有这两者组合后，脑细胞才会被激活产生欣快感。研究人员将大脑中缺乏D2受体的老鼠与普通老鼠进行对比实验，结果发现，普通老鼠喜欢在接受吗啡注射的笼子中多呆一阵子，并且表现出上瘾的症状；而缺乏D2受体的老鼠则没有这种表现，说明没有上瘾。研究还发现，缺乏D2受体并不影响老鼠的食欲。
通常毒品会使吸毒者大脑产生过多的多巴胺，导致功能紊乱，上瘾者不得不继续使用才能保持暂时的正常状态。目前很多戒毒者正是使用阻止多巴胺产生的药物。尽管这样也能起到戒毒作用，但由于多巴胺在神经活动中还发挥着其他重要作用，因而所用药物会使使用者产生类似帕金森氏病的症状。法国的研究者们认为，如果能找到或发明一种药物使D2受体功能丧失，那么就可研制出副作用小的戒毒品。
这对人类尤其是吸毒者来说，的确是一个再好不过的消息了。但是我们又会提出这样的疑问：能够随随便便地就用药物使人的D2受体功能丧失吗？
我们从试验本身来看。首先老鼠对毒品的反应仅仅是在希望重复获得注射这一点上与吸毒者类似，但实际上毒品对吸毒者身体的各个系统均有毒害作用，尽管消除重新获得的欲望是戒毒的根本。其次缺乏D2受体仅仅是不影响老鼠的食欲，难道人只要能吃饭就行了吗？再次D2受体在人类神经活动中的作用肯定要比在老鼠神经活动中复杂得多。可以这么说，我们不能因为一个不太确切的原因而使自己身体上的任何机体人为地丧失功能。人体是一个整体，而动物体是另一个不同的整体。我们应该对动物试验类推于人进行思考。
人不仅仅是动物
自从19世纪中叶法国化学家路尼斯--巴斯德通过对鸡、兔和豚鼠的研究发现了传染病病原和疫苗，英国外科医生琼瑟菲·里斯特1875年在他对皇家专门调查委员会的证言中声称"动物试验已是我在无菌研究方面必不可少的一环，而且限制用动物进行研究将阻止对人类有益的发现"以来，科学家们就不断地用动物进行生物和医学的研究，其目的正是为了弄清相应人体器官组织的机能和为人类的某些疾病寻找原因及提供药物，而且确实取得了令人信服的成就和效果。乃至今天，大量的基因研究也是在对小白鼠的试验基础上取得的。这使人们长期以来并不怀疑动物试验的正确性。一方面目前对动物研究医学还是不可缺少的，更重要的一方面在于人们平时接触到的大多是成功的推测和有效的药物。其实，在它们背后还有许多我们所不曾了解的事情，足以说明动物试验在一定意义上是不经济的，而且是容易误导的。
有些时候，重要的医学进展之所以被推迟正是因为由动物试验的误导所造成的结果。l990年美国《中风》杂志刊载了大卫·韦伯斯与他的同事一起撰写的文章，介绍一项关于25种化合物在减少啮齿动物、猫和其他一些动物因局部缺血中（脑部缺血所引起）的损伤方面作用的研究，其中没有一种能证明在人的实验中有效。研究人员把这种令人失望的结果归因于中风如何在人类中自然发生和如何在动物中试验性被触发之间的差异。例如，经历了一次突发性中风的健康动物不会再发生慢性的进行性动脉损伤，而这种损伤通常在人的中风中起决定性作用。
在20年代、30年代，对猴的研究导致了严重错误的概念，延迟了对脊髓灰质炎的防治。这些试验表明，这种脊髓灰质炎病毒主要侵染神经系统。科学家们后来才知道，这是因为他们通过鼻孔投入的该病毒侏系已对脑组织人为地发挥了一种亲和力。与先前对人的研究表明胃肠系统是主要的感染途径相矛盾的这一错误结论引起了错误的指导预防措施，并延迟了疫苗的开发。1949年用人体细胞培养物进行研究首次表明，这种病毒能够在肠道和四肢中采集的非神经组织上进行培养。早在50年代初，来自猴而不是来自人的细胞培养物就已用来制备疫苗产品，结果数百万人暴露出相当有害的猴病毒。
不恰当的动物研究的惊人实例还有，在60年代，科学家根据许多动物试验推断，吸入烟草烟雾不会引起肺癌（涂在啮齿动物皮肤上的烟雾焦油没有引起肿瘤发育，但这些结果被认为是比吸入研究的相关性更小）。在以后的许多年里，烟草公司的院外活动组织得以利用这些研究去推迟政府的警告，并阻止医生去干涉患者的吸烟习惯。
当然，人的群体研究提供了烟草与癌症相联系的不可推卸的证据。而且近来对人类基因的研究已鉴定了烟草的恶果，表明致癌物苯并芘的一种衍生物把人类基因作为目标，引起了肺癌、肝癌和呼吸道癌（目前已经知道，癌症研究对人和其他动物之间在生理上的差异特别敏感。许多动物，尤其是大白鼠和小白鼠，其体内合成维生素C的量是人类每日允许摄入量的近100倍。据说该维生素有助于这种动物避免患上癌症）。
处理、限制和隔离的应激反应改变了动物的生理特性，而且还引起了另一个试验变量，它使得把结果外推到人身上有了更多的困难。在实验室内，动物的应激反应可以增大对传染病和某些肿瘤的敏感性，而且还影响到激素和抗体的水平。这种激素和抗体又能不同程度地改变各种器官的功能。
动物除用作医学研究外，还在实验室里作为测试新药物和其他化学物质安全性的试验对象；这些研究又一次被对不同物种所作的测试往往提供相冲突的结果打乱。例如，l988年《自然》杂志上勒斯特·雷维报道，在大白鼠和小白鼠身上测试214种化合物的致癌性的双重试验，结果相互一致的仅占70％。啮齿动物和人之间的相关性当然就更低了。皮菲泽研究中心的大卫·萨尔斯伯格注意到，已知被人摄入时会引起癌症的l9种化合物中，如果采用美国国家癌症研究所定下的标准，只有7种能在小白鼠和大白鼠身上引起癌。
实际上，在美国，许多物质在动物试验中似乎是安全的而且获得了其食品和药物管理局批准可用于人类，后来却被证明对人类有危险。某种提高心脏血液输出量的药物根据对大白鼠的试验结果表明，它能够提高人为诱发心力衰竭的大白鼠的存活率；但有严重慢性心力衰竭的患者服用后死亡率增大了30％。另一种抗病毒药物在动物试验中也取得了满意效果。然而服用这种药后，l5个人中有7个得了肝功能衰竭，其中5名因此而死亡，另外两名由于接受了肝脏移植手术才得以幸免。80年代初，常用于止痛的氯苯酰二甲基吡咯乙酸钠很受欢迎，但在发现它与14起死亡和成百上千起有生命威胁的过敏反应相牵连后，就从市场中取消了。对大自鼠、兔、狗和猴等毒性极少的抗抑郁症药物"诺米芬散"对人体引起了肝脏毒性和贫血，虽然极少却很严重甚至导致死亡，因此制造商在它1985年上市后几个月就被迫将其撤消。
这些可怕的误导不仅仅是道听途说。在美国审计总局对自1976年到l985年10年间上市的209种新药中的198种进行调查的结果，大约50％的药物具有在动物试验或有限人试验未曾预见到的"严重的批准后的危险"这些危险被定为不良反应，可能导致病人住院、丧失某种能力甚至死亡。结果，这些药物必须重新贴上新的警告标签或从市场上撤消。此外，无法估计还有多少潜在的有用药物可能已经被不必要地废除，因为它在动物试验中错误地表示为无效或有毒性。
为什么会出现这种情况呢？实验室里的大多数动物被用作所谓的动物模型。研究人员通过遗传控制、外科手术或注入外来物质在这些动物体内产生疾病，"模拟"人的疾病。然而这种研究示例有着很多困难。进化压力已经在物种之间引起了无数微妙而又重要的差异。每个物种有多重系统的器官--例如心血管系统和神经系统--它们之间有复杂的相互作用。模拟施加于一个特殊器官系统的刺激，往往以无数不可预测或不能完全弄清的方式扰乱动物总的生理功能。而且，在实验室里的动物试验中观察到的许多显著的异常现象，只能反映供试物种特有的生物学、引起疾病的非自然手段或实验室有应激反应的环境。这种不确定性和特殊性，严重破坏了动物数据和结果外推到其他物种尤其是人类身上。
采用动物进行研究和测试作为生物学和医学的试验技术之一，曾经取得了实践效果并在知识方面仍然保持着充分的魅力，但它在有些情况下也非常糟糕地把研究人员引向歧途，甚至由于不能完全预测药物有毒效应而引起其他疾病或死亡。动物试验在研究现今时代如心脏病、癌症、中风、艾滋病和先天性缺陷这类紧迫的健康问题中是不太适合和奏效的。
到目前来说，在艾滋病的研究中已经使用了多种动物，然而有肯定结果的却并不多见，而且不仅仅是艾滋病本身比较特殊的原因。例如，广泛报道的在非自然条件下用猿猴免疫缺损病毒（SIV）进行研究表明，口交有传染该病毒的危险。然而这项研究对阐明口交是否会引起人类免疫缺损病毒（HIV）的传染有较实际的帮助。在另一些情况下，由动物研究所得到的数据只是重复了在其他试验中已经确知的信息。1993年和1994年，格雷德·诺维及其纽约州立大学石溪分校的同事利用对人的子宫颈淋巴试样进行研究，确定了HIV进入妇女体内的途径：此病毒穿过子宫颈内的细胞，然后进入附近的淋巴结。此后，纽约大学的试验人员把SIV置入恒河猴的阴道中，然后将其杀死并解剖尸体；由此而得出的发表于1996年的文章中的结论与先前对人的研究获得的病毒侵入途径大体一致。对恒河猴的残害还牵涉到对动物的道德和保护问题。
研究人员总希望动物"模型"最好能类似于人的情况，但是没有哪一种结论能够被类推法完全证明或者驳倒。因此，用动物测试关于人的理论没有太强的逻辑意义。然而，当科学家们争论生物学和医学中对抗性理论的正确性时，他们往往引述动物研究的结果作为论据。这时候动物试验主要是起辩论工具的作用。此外，试验人员在不同的方案中采用不同的动物，却能够发现实际上支持任何理论的证据。例如，研究人员已用不同动物试验表明，香烟有确实致癌和确实不致癌两种对立的结论。动物试验者也曾断言，动物试验应该能预测由酞谷酰亚胺药物引起的先天性缺陷。然而，在实验室中采用的大多数动物物种都不会发展成暴露于酞谷酰亚胺后听见到的这种肢体缺陷；只有兔子和一些灵长类动物才会发展现成这种缺陷。几乎在所有动物先天性缺陷的试验中，科学家们对于人是否更像能发展为先天性缺陷的动物还是更像不能发展为先天性缺陷的动物这种问题无能为力。
在过去几十年里，科学家们对动物生存的极其复杂性包括它们的交流能力、社会结构和感情组成已有了新的理解。而且因此还出现了对动物试验另一个角度的争论。人们开始考虑，动物作为有知觉的生物是否应该享有人类的道德关心？关于这个问题的实际情况是实验动物的数量正在下降。在英国、荷兰、德国和其他几个欧洲国家中，70年代以来其总数已下降了一半；在加拿大，哺乳动物基本上已被鱼类所取代；在美国，虽然灵长目动物保持恒定，但自70年代来狗和猫的使用量已减少了一半。其中原因比较复杂。1975年澳大利亚哲学家皮特·桑格发表《动物解放》掀起动物权运动后，公众对动物的感性认识日益变为同情。人类学家们提供的灵长目动物之间的爱情故事、悲剧、嫉妒和欺骗情节也让人们为之着迷。虽然对科学家还不至于这样，但动物的这种人格化观点为通过各种控制试验的法律起到了推动作用。而从事生物医学工作的人们也日益感到自己处于职责和道义上的两难境地，他们希望能够用试管代替动物或者寻找其他替代物。
尽管人们的认识正不断地深化，世界上成千上万的生物和医学试验仍然是在通过动物进行。也许从一定意义上说，动物试验虽然可能是必需的，但绝对不是最安全和最可靠的。动物试验的误导也是绝对不能被忽视的。因为对动物"模型"所作的试验，将会在成千上万的人身上通过手术或药服来重复，这个后果不会像在实验室里过着特殊生活的动物所显现的那样简单。人类的机体功能和生活方式使得其试验结果的不可预测性要远远超过动物。
我们对动物的相信程度应该是有限的。
14.喜欢"说谎"的科学家
作为研究科学的科学家自己，有时他们也喜欢说些瞎话，搞些危言耸听、吓唬世人的"勾当"。这倒并不是科学家们有意哗众取宠，或者拿无知的百姓"开涮"。但是，从客观效果上说，确实使人们觉得他们内部是在为一些悬而未决的问题而纠缠不清、呶呶不休。
比如说，前文中提到的，在"黑洞"、"反物质"、"相对论"等方面，科学家们那些乍看玄乎之至、实则又自相矛盾的丰富想象，将把人类导向何处？
又比如说，科学家们对未来世界的设计天花乱坠、神乎其神；可他们是否想过，要完成如此大规模的工程，没有似天文数字般的庞大费用作为强大后盾，岂不是空想而已？在"科学终结"论上，更有些危言耸听甚至近似于幼稚可笑。在其对立一面的驳斥下，除了责备论者无意的糊涂或有意的编造外，还有什么呢？
科研水平与人类认识的有限，是一个方面。而另一个方面，那就是科学家自己的责任了。
设计未来：没有钞票，只有幻想
在近期于美国亚特兰大举行的题为"未来探索：设想可能、创造机会"的世界未来协会年会上，一位未来学家斯奈德说："未来就像乘坐滑行铁道车一样，发生在现在的问题并非是领导摇摆不定的结果，而只不过是变化的历史循环的一部分。"他认为，意识到循环的高峰与低谷，或许能更好地理解我们的世界和我们自己。但是，我们必须准备应付迅速的社会技术变化。
美国计划
探索茫茫宇宙，对人类尤其是美国人来说，还是方兴未艾。美国国家航空航天局正在忙着制订21世纪初太空探索的新路线。设在加州帕萨迪纳的国家航空航天局喷气推进实验室的空间和地球科学计划主任查尔斯·艾拉奇说："今后l0年（的太空探索）将远比过去10年更加激动人心。过去l0年只不过是饭前的开胃菜而已，主菜即将端上来。"以下是航天局计划之中的项目：
1997年：火星全球勘测器已于去年发射，定于此年9月11日到达，执行为期两年的勘测任务。另外8个将访问火星的航天器正在建造之中，其中有的将携带火星漫游车。2005年将有一次从火星取回其土壤标本的飞行。
1997年：月球勘测器将于10月24日发射并飞赴。该勘测器将绕月球飞行1年，寻找它极地地区蕴藏的矿物和冰。它还将测绘月球的表面特征及其引力场、磁场。
1998年：名为"深空1号"的革命性航天器将于7月发射，飞过火星、一颗小行星及一颗慧星，为期两年，目的是试验新的技术。该探测器将是第一个利用来自太阳的带电粒子作为能源在太空穿行的航天器，它没有用液态燃料推动的火箭发动机。它的成功将给航天飞机带来革命性变化。
1999年：将于l月发射的"深空2号"火星探测器携带篮球大小的壳状物，该壳状物掉落在火星表面并被摔碎。然后一个像口红大小的微型钻头钻入火星土壤之下6英尺处，以探测其表层下是否有水。
1999年：l996年发射的"近地小行星会合号"航天器，此年2月到达离地球4．2亿英里的"厄洛斯"小行星。该航天器将绕这颗直径为25英里的小行星飞行一年，以研究其组成。之后，它将尝试在"厄洛斯"小行星上着陆。
1999年：同样在2月，"星尘"号探测器将升空飞往Wildz慧星，目的是从该慧星的慧尾上捕获一些尘埃并送回地球。2006年时科学家有望从该航天器释放的密封盒中取得慧星尘埃，以图更多地了解太阳系是如何形成的。
2002年："阿拉丁"号航天器将从火星卫星"恐惧"和"恐怖"上采集尘埃并把样品送回地球；或者是"等高线"号将对3颗慧星的慧核作测绘，并分析它们的尘埃；或者是"创世纪"号将采集太阳风标本并送回地球；或者是"信使号"探测器将绕水星飞行，对这颗距太阳最近的行星的表面作测量，并研究其化学组成；或者是金星环境卫星将研究这个地球近邻的大气层和气候。
2003年："欧罗巴"登陆器将飞向这颗冰冻的木星卫星，并派出一架小航天器降落到其表面融化冰层并穿过它。当到达科学家认为可能存在水的位置时，一微型潜水器将释放出寻找可能存在的生命；或者是"冥王星一柯伊伯快车"号将使航天局能首次探索太阳系最遥远的行星；或者是"空间干涉测量行动"将勘测地球附近的恒星；同时还将至少发射3架太空望远镜作为对"哈勃计划"的延伸。
2007年："下一代太空望远镜"将寻找新的星系。该望远镜有着独一无二的长达25英尺的可折叠镜面，能在太空中展开。2010年以后：航天局希望发射"行星探寻者"，这是一组望远镜，每个望远镜直径达5英尺，被安装在长达240英尺的托臂上。这一望远镜组相当于在太空中放而一个足球场大小的镜子，能使天文学家分析最远达i00光年之外的行星。"行星探寻者"将寻找可能表明生命存在的大气层气体，如二氧化碳、水蒸气和臭氧等。
德国设想
德国教育研究和技术部的一份报告指出，今后20多年间，世界科技发展将有大的突破：
2002年：制成小型可视电话；集电话、文传、电脑、录像于一身的微型机器可放入口袋；个人可通过计算机网络调阅全世界的藏书。
2003年：微生物帮助清除大面积受污染土地的有毒物质；基因疗法初显威力，癌症的治疗取得突破；太阳能电池成为建筑设备部件。
2004年：垃圾桶自动分拣各种垃圾；机器设备可具有"视觉"并区别各种事物。
2005年：微型探测器能排除血管中的障碍物，血栓病得到有效的治疗。
2007年：计算机能自动翻译世界上的几种主要语言。
2009年：研制出能接受人体神经系统指挥的关节和肌肉。2013年：微型化继续发展，制成原子大小的晶体管；居民开始接种主要的癌症预防药，癌症预防成为可能。
2014年：采用新技术，磁悬浮列车时速达l000公里；采用人工方法吸收空气中的二氧化碳，保持大气清洁。
2016年：耐用消费品的寿命可延长5倍；可通过超导线路在蓄能器中储存大量能源。
2017年：使用药物等促进人产生新的思想；微处理机利用活细胞保证能源自给。
2018年：全世界大量生产具有光电作用的氢作为重要能源；宇宙飞船安装磁性反弹驱动装置，能飞向更远的星球。2019年：在沙漠中利用太阳能发电，用超导线输往工业国。2020年：在空间站设置太阳能发电，用电磁波输回地球。
英国预测
设在英国电信公司的一个未来学研究小组，通过与一些关键领域的科学家交谈、分析这些年发表的论文并做出预测，描绘了21世纪的图景：
1998年：人造胰脏问世。
1999年：虚拟现实技术将可为人类健康服务。
2005年，穿在身上的诊断装置问世；人类基因图谱彻底查清，此后基因与疾病的对应关系也将逐步查清；小型家用机器人投入使用；能够自己编写程度的计算机问世。
2007年：工厂可完全由机器人自动控制。2010年：实用型的人造心脏问世。
2013年：癌症将被攻克。
2015年：人造肝脏和人造肾脏问世；在地球附近进行太空旅游成为可能。
2016年：出现机器人警察；与大脑相似的计算机问世。2020年：人类的平均寿命达到100岁，享受各种医学技术服务的年轻人最终可能达到l40岁。、
2026年：人类定期在地球与火星之间往返。
大手笔
前面所列的美国计划、德国设想、英国预测，都是既谦虚又谨慎的，而且时间跨度也很小。也许因为他们都有着政府的背景吧。但作家巴克斯特却不是这样。他发挥个人的超常想象力，天马行空地把我们的未来预测到难以想象的地方。
公元l996年至2096年
首先，我们不再害怕地震了。公路、汽车、建筑物已可抵消地壳的震动而屹立不倒，原理就像我们在公共汽车上可承受公共汽车的震动一样。此外，我们再没有修路工程了，因为我们已经发明了懂得自我修复的混凝土。
新闻的头条是什么呢？--全球最富有的国家（越南、韩国、日本、中国、马来西亚）正举行会议，商讨如何救援欧洲。生态方面，我们已可抵制甚至逆转生态灾难了。例如，我们派遣飞行器修补臭氧层空洞。不过，整个地球可能要被一个保护罩覆盖着，就像动物园一般。--患幽闭恐惧症的人别无选择。
好消息是：100年后的2096年，人类应当仍然活着，而且变得更长寿、更健康。经济发展亦将继续。然而，人口膨胀是一个最大的难题，随之而来的便是食物短缺和能源耗尽等。看来，我们要向太空的其他星球发展了。
公元2096年至2996年
人类已开始居住在其他星球（例如月球和小行星）上了，但地球仍然是我们的大本营。
我们预计下次冰河时期将发生在公元4000年。到时，在如此冰冷的环境下，相信我们无法仍留在地球上。因此，需要全部移民往另一些星球。在太阳系中，火星是个不错的选择。当然，由于其环境暂时还不适宜人类居住，因此首先要改造它。但这需要很长的时间。我们前往10万年后看看。
公元2996年至10万年
火星已变得十分的美丽和适宜人类居住了：南半球是绿油油一片大地，北半球则是蓝色的汪洋。此外，太阳系内的其他行星和卫星，如水星、金星和木卫等，都将居住了人类。
由于可依靠一些虫洞或空间缺口等渠道，我们从地球往木星也只需4～5小时而已。因此，以旅程时间来说，太阳系已变成地球一般大小了。
我们开始离开太阳系。然而，由于尚未找到任何快于光速行走的方法，一切发展仍是十分缓慢的。
第一艘星际太空船，可能需要数百年时间才到达另一颗恒星。而且，相信我们一直没找到其他星体上有生物。
接着，人类在银河系的其他行星上居住和建立王国。王国之间可能要发生战争。王国可能会此起彼伏，就像地球上的人类历史一样。但是，"移民潮"仍然不断继续向外展开，虽然速度不会太快。现在，我们走向更远的未来：10万年后。
公元l0万年至1亿年
现在，整个银河系都住满了人类，能源则从各个恒星上提取。然而，我们可以肯定其他星球上没有生物存在。因为他们若存在的话，我们应当已老早看见他们了。
这时候的"人类"已与现在异常不同了。他们已演化成更有用的形态，就像一颗电子树一般。他们可在太空中生活，并直接从星光中制造养分。
这可以说是人类的高峰--虽然"人类"一点也不像人类了。我们继续前行。
公元l亿年至100万亿年
太阳愈来愈热。在10亿年以后，由于没有足够的二氧化碳维持光合作用，地球已无法适合人类居住了。
50亿年后，太阳开始死亡。它先是膨胀成一颗红巨星，把地球吞噬掉；最后，它自身再次收缩，变成一颗白矮星。
地球告终了。然而，我们还有其他银河系中的星球可供居住，并且新的星体已在不断形成。可是，整个银河系内的氢开始耗用完了。
1000亿年后，没有新星可以形成；100万亿年后，所有的星体死亡了，变成了矮星。
公元100万亿年后
现在，宇宙一片漆黑和冰冷一片，太空中只余下矮星和黑洞。生命还可以继续存在吗？
由于能量有限，人类不可能像我们现在这般存在了，也许只是以"虚拟现实"形式、巨型电脑意识作为存在方式。
这段宇宙黑暗时期将维持很多很多亿年。100万亿亿亿年以后，物质本身也开始衰老，最后只剩下了大型黑洞，以及它们周围的电子、正电子和中微子等。
这便是宇宙的终结。除非，正如科幻大师阿西莫夫在《最后的问题》中所说的，最后一部巨型电脑说了一声"要有光！"--接着，光就有了......
各显神通
也许作家的笔触过于浪漫和遥远，让我们回到文首所提及的年会上来。这次会议吸引了全美和其他约30个国家的800多位参加者，包括150位未来学家和其他专家。他们讨论从人工智能到心灵感应，从创造性思维到危机预防的混沌理论等一系列主题。
随着社会和技术变革的加速，人们的未来意识不得不增强。正像斯奈德所说的："在过去的几十年中，人们拥有关于变化的选择。他们不一定必须成为承受一切风险的开拓者。但现在人们被包裹在未来之中。绝大多数美国人很快就将没有任何选择余地，而只能成为面对这种不断变化的革新者和开拓者。"不仅是美国人，地球上几乎所有的人都将不得不面对这种局面。科茨说，除了新的建筑风格外，未来建筑物还将以"智能"系统和材料为特征。"大部分东西将置于墙后，这些东西是我们看不到的。"未来的城市将以"由次轻级超强材料制做的动态结构"为特征。感应装置将检查与建筑物有关的风、应力及其他潜在的有问题的因素；生物技术将处理废物加工和净化；遗传工程将用于设计"适于市区的"观赏树木、灌木和花卉，使它们在城市条件下生长得比农村的"亲戚"更茂盛。
科尔贝思说："信息时代正引起发生在我们经济和政府中的许多变化。"商业事务必须从积累和加工信息转向获得和应用其中的知识；或者说，它们必须从信息时代向知识时代挺进。"公司为了取得成功将必须使自己适应以知识为基础的经济。"布朗说："商业迄今一直忽略了生物革命的意义......我们是在浪费资源，如果我们继续忽视女性思维方式的话。事实上，管理的女性化可能产生拥有更好的技能的公司。"因为"男人更注意图表和词汇，而女人则注意言语的细微差别和形体语言"。他还指出，像光、色和气味这类难以捉摸的因素，可能在我们如自然光亮、活泼的颜色和沁人心脾的气味。
毕晓明说，一个计算机内的人工生态可以模拟一些生物特性；如从较简单的规则发展到极复杂的行为。这些人工生命程序并不具有由一个程序设计人员控制的所有的行为，而只被赋予基本参数并任它们自己发现解决问题的方法。它们的解答往往比程序设计员预想的还好。
格伦和彼得森说，控制信息而非占据领土将是战争和恐怖主义的主要目标。他们认为，数据已可被篡改，所以信息的正确能否被保证将越来越令人担忧。另一个问题是，信息可访问性日益增强意味着隐私可能不再存在。格伦推论："如果隐私在未来是一个死亡的概念，我们或许不得不用更加正直的方法去处理它。"
佩特拉西克说，技术将免除教师与学生在一起的大量时间，但教师与学生都必须更有效地处理充斥在他们身边的信息。"人们需要学会如何获取并评价信息，然后对它们加以应用和开发。"
各位未来学家的设想深深立足于科学技术的发展趋势，自然不一定都是空中楼阁。但是科茨在谈论未来的城市时提到：第三世界的城市情况或许不会有发达国家那么好。的确，未来学家的未来设计无一不是站在科技发达和金钱丰裕这两块基石上，却一字未提共同发展和全球进步。这就是资本主义的自私和狂妄。
科学"终结"了吗？
悬而未解
英国物理学家开耳芬在1900年瞻望20世纪时曾说："在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云。"为驱散这两朵乌云，诞生了相对论和量子论，导致了20世纪人类社会空前的技术进步，极大地改变了人类的生产方式和生活方式，并促使整个自然科学的改观。与l9世纪相比，本世纪的物理学取得了更加辉煌的成就。在微观、宏观、复杂系统和现代生物学四个基本方向上，它把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。
然而，就像一个圆的面积越大，它的圆周所接触的外围面就越广一样，在20世纪末，新成就、新课题、新分支学科层出不穷的物理学天空中，留下了更多长期悬而未决的难题。有位科学工作者曾不辞辛劳地搜集到了近百个难题，尽管目前还难以弄明白"哪些属于基本问题？""哪些问题与哪些问题有着共同的物理根源？"但足以让我们明白，物理学的任务还远远没有完成：
（1）自然界是否存在五种以上的基本相互作用力？（2）基本物理常数的数值会随时间改变吗？（3）自然界的基本常数为什么具有现在的数值？（4）引力能否被屏蔽？（5）负引力存在吗？（6）宇宙中不断有物质创生吗？（7）引力子在何方？（8）新以太是否存在？（9）为什么时间有方向性？（10）宇宙时是不均匀时间流吗？（11）为什么物理学的基本方向都具有时间反演不变性？（12）为什么绝对零度不可以达到？（13）为什么热水比冷水冻结快些？（14）运动物体的温度会改变吗？（15）开放系统的熵具有什么物理意义？ （16）湍流形成的原因是什么？（17）地球磁场极性颠倒的原因是什么？（18）南极空洞是怎么"之"字形少球形？（23）自然界是否存在七重对称性晶体？......（88）究竟有无超弦？（89）虫洞究竟有没有？（90）时间机器能够造出来吗？（91）引力能否用量子理论加以描述？（92）能否将引力和其他几种基本力统一起来？（93）自然界手性不对称起源的关键是什么？（94）宇宙会一直膨胀下去吗？（95）宇宙大爆炸的量子起源是什么？ （96）大爆炸之前可能存在什么？（97）我们的宇宙是否有兄弟姐妹？
如此众多的难题的确让人眼花缭乱、头昏脑胀。
正因为有许多难题无法解决，我们才要更进一步去研究和发展物理学。所有科学门类都是这样。
"科学末日"论
科学终结了吗？持"科学末日"论的人认为，科学即将走到尽头，这在很大程度上是由科学领域所取得的巨大成就决定的。研究人员已经解决了比较容易解决的问题，剩下的只是那些无法回答（比如思维的本质）或无法证实（比如只在10维或11维才起作用的弦论以及26维的超弦论）的理论。这好像是说，能够做的都已经做了，而那些目前不能够做的就不要枉费心力了。
但是最近两年来，英国生物学家克隆出一只绵羊；海洋学家发现，在冒着蒸汽、充满有毒物质、没有氧也没有光的深海火山口周围，存在生机勃勃的生命；美国国家航空航天局的科学家发现火星上可能存在古老生命的证据；欧洲核子中心成功地制造出反原子；物理学家们发现了比夸克更小的粒子；天文望远镜告诉我们，银河系中心存在着巨大的黑洞......这些雨后春笋般的发现，是不是意味着"科学末日"的说法太夸张了？对于多数科学家来说，答案再简单不过。美国哈佛大学的生物学家爱德·威尔逊说：""科学末日"的说法过于目光短浅。目前我们正处在一个未知世界的边沿。"斯坦福大学的化学家理查德·扎雷也说："我们生活在一个非凡的时代，取得的成就令人振奋。"
科学在其黄金时代曾经出现了爱因斯坦、脊髓灰质炎疫苗、原子弹和人类登月。但是现在各种证据表明，科学对人们的感情和腰包乃至整个生活不再有那么大的直接影响力了。
1995年，美国国会放弃了超级超导对撞机（这可能是本世纪最重要的科学工具）项目，从而把一条巨大的、空荡荡的隧道留在了德克萨斯州沃克西哈奇的地下。一些物理学家认为，这个项目的取消也使从本质上理解自然的探索留下了一个同样巨大的空白。设在长岛的国立布鲁克黑文实验所主任尼克·萨米奥斯说："6亿美元就那么灰飞烟灭了。"科学家们承认，重大的发现只能有一次。洛杉矶的加利福尼亚大学科学和艺术学院院长罗伯特·佩切伊说："一旦你发现了某样东西，别人如果想再发现一次就难了。"但是他说，至于科学是否已经走到了尽头，"主要在于旁观者怎样看待。有些领域会暂时停止一段时间，人们去作其他事情"。他本人所从事的粒子物理学研究领域，就是某个学科可能走到终结的一个很好的例子。他说，超级超导对撞机项目获得的支持逐渐消失，使人们想起"界限是存在的。这个项目所需的时间太长，需要的资金太多，要挖的隧道太大"。它需要在粒子物理学领域取得长足的进展，需要建造功率强大到足以重现宇宙大爆炸时产生的碎片的机器。
在超级超导对撞机项目被埋葬的同时，华裔科学家丁肇中探测宇宙反物质的众多实验被消减了到两个，并且归入欧洲核子中心的大型强子加速器计划当中。他拒绝参加，因为他更热衷于探究遥远的宇宙空间。他想。要么在喜马拉雅山上架起天文望远镜研究宇宙伽马射线，要么在太空轨道上安置超导磁体以寻找少量可能从遥远的超星团产生出来的反物质。也许美国政府认为，一个遥不可及的反物质星系远不如一个反氢冰球有价值。
即使某个学科如持"科学末Et"观的人所预言的那样到达了终点，其他学科也会朝着新的方向发展。例如，整个材料学领域似乎已经为新的发现打开了大门。人们已经知道了控制原子的规律，然而由原子构成的物体--从眼睛到大脑--仍然是个谜。生物学家威尔逊说，有生命的系统如何用较为简单的部分把自己组装起来--这是一个无限广大的新科学领域，人类尚未对此进行探索；尽管科学家们已经研究了坚硬的贝壳而寻找更多更好的仿生材料。
如同科学家们所认为的那样，他们的研究领域受到的最大威胁将很可能是来自心理方面和政治方面，而不仅仅是技术方面。大型、昂贵的实验越来越需要国际间合作，而这些合作本身又不可避免地带来了一些复杂的问题。比如，前不久美国就曾批评俄罗斯因为不能按时建造自己的太空舱，而使空间站的发射推迟了近一年时间。
克隆绵羊或反原子或火星可能存在古老生命痕迹的发现引起的心理兴奋，可能正像医生为某种恐惧症开的解药。这种恐惧就是：在科学上，该说的都说了，该做的都做了。加利福尼亚工学院物理学家古德斯坦说："这使我们想起，我们还生活在发现的时代。科学可能会在某一天走到尽头，但远不是现在。"
科学与技术
科学自诞生的那一天起就与技术不可分割地联系起来了，正如人类的"认识世界"和"改造世界"是一致的一样。但也是因为，导致科学自身不可能孤立地进行着发展，同样也不可能自己结束历程。
尤其是当科学技术与人类活动直接联系起来的时候，它就与人类活动融为一体了。人类创造和使用着科学技术，科学技术给人类带来了各种改变。
而在目前，人们普遍认为科学技术给我们带来了许多意想不到的东西，有叫人欢欣雀跃的，也有让人怨声载道的。这就使我们不免对科学技术产生了思考。
科学技术已经使我们能够拓展自己的生存空间和改造地球。l909年帕瑞乘雪撬到达北极，而在1911年阿姆安德森又到达南极。改善了的航运条件和能承受浮冰的船只，使人类得以接近极地。不到一个世纪后，我们担心的却是极地地区的环境纯度和对它们起保护作用的臭氧层。目前要提出的问题是：曾经征服过地球的科学技术是否也能拯救地球？
通常，科学技术同环境的关系，是通过对所有的设备和机器进行评估来加以考虑的。汽车、油船、核电站、风车、废水处理厂、喷雾罐、链锯、电冰箱、微波炉等等，这些我们既热爱又厌恶的东西，是不是能够给我们带来更多的福利呢？寻找新的能源替代品和提高资源的生产率，能不能大大减轻对环境的负担呢？
对科学技术在这方面所起的作用，存在着两种基本的看法。一种认为，科学技术成就本身具有自毁性。科技使人类的生存环境具有伸缩性。如果我们解决了一些问题，人口就会增长，就会造成进一步的、而且最终变成不可克服的问题。征服死亡是发展中国家面临的首要问题。公共卫生措旎和现代医学可以降低死亡率，而出生率的下降速度要慢得多，因此人口就会膨胀。人口问题总是一个难以逾越的障碍。
第二种观点是，对抗一科学技术是人类智慧贫乏的表现。人类制造出手枪和氢弹，它们可以用来杀人。我们也可以将科学技术用来为人类的生存和舒适以及对地球有价值的目的提供商品和服务。科学技术既可能成为好事，也可能成为坏事的动力。某些人可能会觉得，少一些这样的动力，生活反而会过得更舒心。
对科学技术自身来说，它的引进所带来的未意料到的后果会降低其价值。经过氯气处理的碳氟化合物解决了电冰箱的爆炸性和低效问题。但是，在这种技术引进40年后人们却发现，它引起了危害生命的同温层泄漏。适当的对策是一种反馈系统：早在某种科学技术有希望进入社会的初期就对它进行评估，然后观察它会引起什么样的意外事件，并对它加以改进以适应变化的需要和爱好。这的确是一种相当不错的对策，但是谁又能保证它完全实施呢？
爱因斯坦只是按照自己的理论研究成果提出了狭义相对论，即E=mc2。另一位科学家也只是在帮助人类认识物质元素时偶然发现了铀，它能衰变也能裂变。许多科学家聚集在一起，将这个美妙的科学理论和这个神奇的物质元素有效地结合了起来，没想到其结果居然是在广岛和长崎爆炸并将它们毁灭的两颗原子弹。即使是今天，一般的人走进核电站都不免提心吊胆。据说爱因斯坦晚年时对自己的发现保守秘密拒不发表，就是因为他对自己所犯的那个严重"错误"心有余悸。而今天的科学家，要么为争名利而大肆渲染自己的发现，要么由于战略意义而被其国家代为垄断自己的成果。
科学的反思
科学从来就不是一个闭塞的系统，因为它是人类所进行的活动之一。科学既要解决历史上的问题，又要解决现在的问题，更要提出新的问题；科学既要创造技术，又要依赖于技术；科学虽然是由人类创造的，但有一天它也可能创造人类。
科学，只要人类还存在，它就不会终结。
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