人类科技发展与未来预测

2001年草图发布，2005年92%的人类基因组被测序并拼接了起来，当时的中学教科书里描绘起这个计划时，好像一切有关人类的奥秘都会被揭开。然而，事实上到目前为止，全基因组序列的正确拼接仍遥遥无期，端粒和着丝粒序列因为大量重复序列的存在而无法正确拼接，就好像玩着一副数亿片的拼图而没有模版。

我们称那些目前无法测出的序列为“基因组黑洞”，然而讽刺的是，整个基因组更像是一个巨大的黑洞，由此产生的第一个问题是，我们甚至无法给“基因”下一个准确的定义。狭义上，基因被理解为控制遗传信息的dna序列，常被用来指代可被翻译成蛋白质的序列（protein coding sequence）。可随着更深入的研究，大量non-coding的序列也被证实可以控制性状并遗传，比如enhancer、insulator，虽然大部分这些non-coding序列不能被编码成蛋白质，但可以被转录成各种rna，如erna、lncrna、circrna、mirna等，这些rna也会参与附近的基因调控。此外，染色体的三维结构同样具有特定的基因调控功能，比如topologically associating domain，更不用提占到基因组44%的与演化相关的transposable element序列，目前的认识相当原始。这些种种，都无限扩大了“基因”的定义。

目前对于解读基因组信息的研究五花八门且杂乱无章（这只是从专业角度的个人看法，并不影响教科书里的经典结论），我们对于自身的遗传信息解读还处于相当初级的阶段，远没有达到接近极限的地步。http://shichengdz.51dzw.com/

其实是 目前的宇宙里是否存在一个针对智慧生命的天花板，这样一个问题，而不是问现在的人类是否已经到了这个天花板。

这个问题其实是人类文明未来发展的终极问题，很值得探讨，而不是像某个答案说的一样，是小学肄业的水平的问题。

比如移民外星，那需要研究的是如何克服重力井、将足够维持文明在外星球发展的物质质量加速到第二甚至第三宇宙速度。这一点上，目前来看需要解决的两个主要问题是：克服重力做功所需的能量如何解决，如何克服看起来令人绝望的星际距离？前者，目前来看，除非正反物质反应推进方式或者最起码可控核聚变实现，否则工质推进发动机是不可能完成星际航行任务——远到一个天文单位以外的距离，恐怕工质发动机的效率可以被无视了，非工质发动机才是终极目标，与此相关的技术大概包括太空电梯、环赤道悬浮环、光帆、可持续从太空补充燃料的核聚变这些方式；但考虑到后者，上述技术怕是还要加一个限定——如果无法达到亚光速甚至光速、超光速，那么人类怕是在做外星殖民者之前先要做外星流浪者，而且还要依赖于冷冻复苏或者人造生态圈之类的技术能实现。真的成功的方案说不定还是冯-诺伊曼自动机。

再看长生不老，这个说起来，首先要研究的问题是“长生不老”这个概念到底存不存在？是指意识永存还是意识加上肉体永存？差别可就大了。意识永存的话，无论是意识电子化，还是依赖人造器官的不断替换，都还算是可以从目前的技术层面可以理解的（屁咧，首先要证明意识是可以脱离肉体的）；而肉体永存需要面临的问题，大概需要靠研究灯塔水母或者癌细胞？作为高度分化的动物，发育完全的个体的细胞还能否永远复制自身（而且是基本无错误的复制）？真的还不如考虑人造器官了……

最后的时空穿梭，感觉首先需要证明，时间是个可以追溯的维度……也应该与超光速相关，无法设想，目前仅仅具有数学意义吧。

所有的上述问题，从哲学意义上来讲并不是无法解决的，毕竟有猴子和打字机的设想在这里。然而人类文明并不是拥有无限的时间的，过去的半个世纪，我们人类怕是面临了不止一次的文明重启危机，而目前并没有谁敢打包票说这种危机不存在了，世界大战、资源枯竭、人口爆炸、生态破坏，这些现实的问题仍然存在并且至少目前并没有看到转机，一颗按错的按钮，一场席卷全球的饥荒，一次剧烈的气候变化，甚至明天一颗邻近的超新星爆发，脆弱的这个当下所谓文明，又能如何解决？

智慧生命的天花板就在于，能走的错路有限。http://pinhui.51dzw.com/

门捷洛夫不是因为做了个梦，才发现元素周期表，为此他研究了几十年。

牛顿也不是苹果掉到头上才发现的万有引力，为此他研究了前人几十年的观星记录和运算记录（这就是那句站在巨人肩膀上名言的来历）

爱因斯坦也不是在专利局里，吃吃喝喝，突然一天在吹牛逼的时候才做出相对论，他研究了前人几百年的资料才提出的假说。

科学上任何一次重大的突破，都不是一个人和几个人拍拍脑袋就想出来的，都有无数的数据，无数的假设，无数的运算才得出来的，

这是一个厚积而薄发的过程 ，没有速成的，又不是玄幻小说，突破前人哪有这么容易。

所以，为什么欧洲要建大型的粒子对撞机，为什么要建大型的射电望远镜，就是为了下一次突破积累数据。

现在悲哀的是随着研究的深入，所需要的费用也越来越多，现在的经济环境，欧洲和美国费用越来越不够用，这也是nasa时不时抛一些消息出来就是为了找政府要费用。

这也是我觉得下一次科技大突破会在中国的原因。不要灰心各位慢慢等吧！

ps:现在理论很多，平行宇宙，多维空间，弦理论，暗物质，反物质等等，很多假说，有很多都出现在大大小小的玄幻小说和民科的著作里，但是，科学就是要大胆假说，小心求证，很多的理论由于缺乏数据支持，都是假说，我为什么要说下一次科技变革会在中国，因为世界上最大的射电望远镜镜在中国，目前航天事业最热闹的也在中国，最快的计算机也在中国，在数据层面我们已经很强了。

就像工业革命一样，不是蒸汽机的改良带来了工业革命，而是蒸汽机的改良使得工厂的设置不在局限于地域，火车和蒸汽机使得哪里都可以开工厂，而当时有大量技术革新都限制于地域，发挥不出相应的能力，也许只需要一点的理论支持，在中国这么强大的制造基础和技术人员，很快就会促进全行业的改变。现在就是需要一些努力的科学家了，要相信我的国。

如果没能在耗尽化石能源之前搞定核能（太阳能也是核能，没毛病），那不止是文明倒退的问题，而是就此被锁死了。因为我们无力组织更高规模的工业化，就无法进一步检验我们的科学理论，科学家瞎猜起来，比民科凶猛多了。

另一个关于科学家瞎猜的问题：科学理论的验证越来越难了。300年前人们根据现象提出理论解释，200年前一边提出理论一边做实验验证，100年前人们期待100年后能够有足够的能力验证（比如引力波），那么现在呢？比如弦论，要检验这个理论需要的能级我们什么时候才能达到？http://pinhui668.51dzw.com/

在太空移民之前人类所能掌握的算力是有上限的，这个上限是由电力、矿藏储量（比如所有半导体都需要用到的稀土，将来量子计算机也要用到）等因素决定的，会不会某个太空移民的关键问题所需要的算力，是人类所能掌控的算力无法解决的？

越小的生态系统越容易崩溃，越大的生态系统越稳定，但这不代表它就不会崩溃了。从长远来看，地球的生态系统迟早会崩溃，人类做好准备了吗。

还有个问题，人类积累的知识越多，单个个体要学习并达到理论前沿的时间就越长。会不会有一天一个人需要花费80年的时间才能走到某个学科的前沿，那他还剩几年可以做研究？有些知识可以压缩，只记结论，有些不行，你必须理解他推倒他花费时间去掌握他。

如果没能在太阳演变成红巨星之前逃离地球，那我们就会被太阳吃掉，人类集体扑街。当然了我们有50亿年的时间，这个问题比前几个更遥远。

21世纪前叶的我们还处于大步向前的发展阶段。

但的担忧是对的，谁也不能保证之后怎样。

人类利用能源的水平依旧停留在烧开水，只不过换着法烧罢了。

这哪里是极限？这压根就没开始啊！

通过大通量删选，得到的反应条件几近完美，百分百的转化率和极高的产率，并且规模化放大以后依然能保持。而进行1500个反应所消耗的原料总共才50-200毫克。

当然很早就有人就用这种思想做实验了，比如组合化学；用“forced serendipity【强行科学发现，是的你没看错】”寻找点击化学反应等等。然而这篇文献把大通量筛选又送上了一个台阶，以纳摩尔级（十的14次方个分子）的尺度做化学实验。

可以想象，在不久的未来，化学反应会越来越精细化，几千个分子就足有统计学意义，而实验的数量级也会不断扩大，一台机器日行十万百万个测试，这会是化学的终结，也将是化学的开始。

极限？不存在的。有机化学发展200多年以来积累的所有知识，以科学史的眼光看，如今仍处于播种阶段，正等着上述大杀器掀起一场狂风骤雨，然后爆发长成一棵参天大树，一片森林。

ps：

1. 没有一门学科能单独发展，物理学如今很大程度上受限于材料学，从深空探测到大型粒子设备，以及对精准度的不断要求，若没有相应的材料支撑，再伟大的理论也无法验证。

2. 虽说人类观测的范围是有极限的（从可观测宇宙到极小尺度的原子内部），但我们也总有办法绕过原本以为不可逾越的界限，比如获得2014年诺贝尔化学奖的超分辨荧光显微技术就突破了光学设备的最小分辨率限制让人们进跨入纳米显微时代。

3. 材料学的基石是化学。合成学从本质上说是用宏观的手段自上而下地构建微观的结构，我曾以为3d打印分子会是化学的终结，但显然这种自下而上的方式即便构建出分子也很难规模化。http://yushuokj.51dzw.com/

4. 科研内部也在不断革新，甚至相比外界有过之而无不及。一旦这类高通量机器普及，将拥有划时代意义，它宣告了传统砖工的消亡，人类对化学的认知也将发生天翻地覆的变化：是否任何反应都有“完美”条件？是否通常认为不发生反应的物质之间，也存在某些能使其发生的未知条件？是否任何物质本质上都能相互作用？

5. 通过这类机器，将从根本上解决药物研发和生产过程中低下的原子经济问题，药物拓展周期会大大缩短，制作成本也会大幅下降。

如果没能在耗尽化石能源之前搞定核能（太阳能也是核能，没毛病），那不止是文明倒退的问题，而是就此被锁死了。因为我们无力组织更高规模的工业化，就无法进一步检验我们的科学理论，科学家瞎猜起来，比民科凶猛多了。

另一个关于科学家瞎猜的问题：科学理论的验证越来越难了。300年前人们根据现象提出理论解释，200年前一边提出理论一边做实验验证，100年前人们期待100年后能够有足够的能力验证（比如引力波），那么现在呢？比如弦论，要检验这个理论需要的能级我们什么时候才能达到？

在太空移民之前人类所能掌握的算力是有上限的，这个上限是由电力、矿藏储量（比如所有半导体都需要用到的稀土，将来量子计算机也要用到）等因素决定的，会不会某个太空移民的关键问题所需要的算力，是人类所能掌控的算力无法解决的？

越小的生态系统越容易崩溃，越大的生态系统越稳定，但这不代表它就不会崩溃了。从长远来看，地球的生态系统迟早会崩溃，人类做好准备了吗。

还有个问题，人类积累的知识越多，单个个体要学习并达到理论前沿的时间就越长。会不会有一天一个人需要花费80年的时间才能走到某个学科的前沿，那他还剩几年可以做研究？有些知识可以压缩，只记结论，有些不行，你必须理解他推倒他花费时间去掌握他。

如果没能在太阳演变成红巨星之前逃离地球，那我们就会被太阳吃掉，人类集体扑街。当然了我们有50亿年的时间，这个问题比前几个更遥远。

21世纪前叶的我们还处于大步向前的发展阶段。http://yushuollp.51dzw.com/

但的担忧是对的，谁也不能保证之后怎样。文章

全基因组计划中学切有

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