科学

辣手保姆 王牌管家——赛先生的破界之旅

文/任 青

石黑一雄曾在《长日将尽》中描述过老一代英式管家的视野，他们“更倾向于将世界看成是一架梯子”，人们的层级全由身份的尊贵、财富的多寡来确定。动摇这一点的，是现当代科学的发展和昌明，科学将世界相对扁平化了，也使人人都能享受到更加便利的生活。我们虽然无法像蝙蝠侠一样，去雇佣一位年高德劭的“阿尔弗雷德”，却人人拥有了名为“赛先生”的管家伙伴。

说到赛先生，大家想必有所耳闻，但我还是想啰唆两句，引入我们的伟大先辈。赛先生即“Science”，陈独秀音译为“赛因斯”，1919年，他在《新青年》第一次提出拥护“赛先生”，算是为近代中国创造了最知名的“虚拟偶像”之一。

无独有偶，有“科学圣徒”之称的物理学家贝尔纳说出了作文常引用的TOP10名言——科学既是人类智慧的最高成果，又是最有希望的物质福利的源泉。贝尔纳还创立了以科学本身为研究对象的“科学学”。贝尔纳在1971年去世了，作为科学的头号粉丝，他没能见证家用计算机和智能设备时代的到来，但他的那句名言依然在当代中学课堂上、在同学们的智能手机里、在高考作文的细密格子中熠熠生辉。

从当下到未来，“赛先生”的伟大时代降临之后，会给人的生活带来怎样的变革呢？贝尔纳预言的“源源不断的物质福利”真的能够实现吗？未来虽然是未知，但可以笃定的是，科学与每个人的生活已经密不可分，赛先生从光辉灿烂的虚拟偶像变成了我们每天可以看得见、摸得着的贴身管家，它已经替我们打破了很多生活中的结界，在未来，还会带我们经历更多的破界之旅。

下面，我们就从多个角度，聊聊前沿科学可能给我们带来的不凡影响，看看赛先生究竟会成为“辣手保姆”还是“王牌管家”。

医疗管家——穿越生理之结界

最需要管家帮助的，毫无疑问是饱受病痛折磨的人。

恶性肿瘤作为基因突变的产物，是人类生命的头号杀手，其中脑肿瘤更是最难治疗的肿瘤之一。由于人类“血脑屏障”的存在，大多数药物无法通过血液进入大脑，导致化疗效果不佳。目前常规的方法，是通过体外强超声波破坏血脑屏障，但此举极易损害健康的脑组织。

经过多年探索，康涅狄格大学研究团队制作了一种可降解的超声波胶囊，胶囊植入大脑内部后，通过含晶体的纳米纤维薄膜产生定向超声波，打开血脑屏障，使药物得以进入大脑，杀死残余的癌细胞。疗程全部结束后，植入物也会被人体自然降解清除，人脑无须承受二次手术的伤害。更为可贵的是，这种可降解超声波胶囊也能广泛应用于退行性神经疾病的缓解和治疗，比如折磨人类身心的阿尔茨海默病。

同样需要管家照料的，是身体缺陷严重影响正常生活的人，如视障患者。

机器导盲犬

加州大学伯克利分校的科研人员开发了一种机器导盲犬，它用四条腿稳定行走，并像动画片“汪汪队”那样配备了摄像头和激光绘图工具，可以通过内置智能芯片绘制出附近的地形图，帮助视障人士识别道路、躲避障碍，寻找最佳路线。

抛开狗狗外形不谈，更加便捷的解决方案其实是导盲鞋。最近，一种名为InnoMake的辅助鞋横空出世，它由视障人士创办的Tec-Innovation公司开发，每只鞋的鞋尖都安装了超声波传感器，可检测到四米外的障碍物。未来，该公司还将致力于收集鞋子记录的数据，绘制专供视障人士使用的街景导航地图。这款InnoMake鞋外观新潮，有男女儿童等多种款式，售价三千两百欧元（约折合人民币2.5万元），虽然不到足球明星哈里·凯恩周薪的百分之一，但对普罗大众来说，依然是不易接受的高价。未来，希望这种便利技术能够进一步廉价化，帮助更多的视障人士。

InnoMake导盲鞋

生活管家——打破自然之结界

在过去的几十年中，我们见证了愈演愈烈的“城市病”。物以稀为贵，在未来，回归自然是住宅设计的一大热门理念。但是，随着人类多年来对客观世界的改造，“自然”的界限已经发生了改变，比如——不仅树木可以自然生长，房屋也是。这是住宅管家“赛先生”带来的珍贵礼物。

自生长概念建筑GEOtube

美国福尔德斯工作室（Faulders Studio）设计了一种神奇的自生长概念建筑，名为“GEOtube”。这栋大楼外观看起来就像一个长满血管的白色蜂巢，通过太阳能管道抽取波斯湾含盐度极高的海水，使之流淌到建筑表层管网支起的新空间。水分蒸发后，海盐在表层累积，建筑就会沿管网慢慢生长。简而言之，管网延伸到哪里，建筑就会“长”到哪里，在为住户提供新的空间的同时，不会产生任何建筑垃圾。

而在建筑设计层面，哈佛大学出身的建筑师斯坦尼斯拉斯·沙伊洛（Stanislas Chaillou）利用生成对抗性网络（Generative Adversarial Neural Networks）实现了自动生成公寓户型图，而且非常科学合理，不仅满足人体工程学，还给家具留出了相当舒适的空间，几乎一举击败包括自己在内的设计师们。这……真是个狠人，狠起来连自己的工作都抢，同行们也只能流泪拜服。

自动生成的公寓户型图（不同颜色代表房间的不同功能）

“我不打算盖楼，也不想买房子！”你可能会这样说，“我只关心一觉醒来自己的手机是否有电！”没关系，赛先生给出了精致可爱的解决方案——盆栽。盆栽中存放了未来的生物电池，仰赖微生物的活动转化和存储电量，而植物根系形成的沉积物为微生物存活提供了有利条件，通过生命循环常葆电池健康，适用于为便携设备充电、为低功耗设备长期供电。这种绿色电池方案还有附赠的礼物——加速沉积物中有机物的氧化，在修复水质、农田和湿地污染中可发挥巨大作用。

赛先生的功劳簿上，除了绿色电源，还有更加奇异的小玩意儿。比如，一组来自澳大利亚的研究员发明了特殊纳米材料，当这种材料暴露在光线下时，上面的有机物等污渍可以直接降解。所以，今后我们不用买洗衣机了，回家后脱下衣服，直接高举起来，将它献祭给头顶的灯泡，衣物便可自洁。若能得知这一特大喜讯，爱迪生最为开心：看来我不仅发明了电灯，还发明了洗衣机噢！

好吧，我其实更期待这项技术应用于窗帘，因为我猜除我之外，还有很多人好几年都懒得去拆洗自家的窗帘……

出行管家——纵贯城市之结界

俗话说“穷家富路”，既然居家生活已经如此丰富便利，那在保姆兼管家赛先生的加持下，我们的出行又该是怎样美好便捷、令人愉悦呢？比如坐上很帅的无人驾驶出租车！

但是，我们还是要适当收起乐观精神，因为这一次，赛先生面临着更为复杂的问题。之前我们谈到的一切技术，都是基于人类个体的福祉而创造的，这位“管家”只为唯一的“主人”服务，只要不崩溃、不宕机，认真执行设定好的程序命令，就会流畅运转。但是，在面临“出行”这个必然与其他人产生交互的情况时，技术的表现变得复杂而难以捉摸，毕竟我们不是生活在鲁滨孙所在的孤岛，而是身处由数以亿计熙熙攘攘的个体和五花八门技术设备组成的巨大社会中，这其中唯一不缺的就是复杂性。

当下，自动驾驶概念已是老生常谈，正在投资的风口飞得老高，甚至被看作“未来一定会实现的技术”。但如何解决算法冲突问题，以及怎样设计配套的安全措施，却让无数投资人和工程师抓耳挠腮。

2023年8月，美国旧金山市政府批准两家公司提供全天候无人驾驶出租车（RoboTaxi）服务，旧金山也成为全美第一个实现无人驾驶出租车全面商业化的城市。然而在一周后，无人驾驶出租车连续发生两起事故，有一起甚至是与消防车相撞，好在乘客只受了轻伤。随后，加州车管局发表声明，将其中一家公司运营的无人驾驶出租车减半。可见，地球人都知道，“道路千万条，安全第一条”，出行的首要议题是“不出事”。

Cruise公司在旧金山运行的无人驾驶出租车

对于人类老司机来说，可以凭经验判断马路上磨损的车道线代表什么，也可以勉强应对自行车、滑板车、三轮车、蹦蹦车、助力车、老年车……以及突然蹿出的猫狗鼠球和儿童，付出的唯一代价可能是暂时性的血压上升以及语言发泄。但对于自动驾驶系统而言，识别这些东西需要精准的认知能力和算法支持，一旦在面临两难选择时权衡失准，或者行驶中出现重大疏漏，都将造成不可逆转的过错，甚至毁掉整个行业的未来。

除行人之外，自动驾驶汽车还要和人类驾驶的车辆一起上路，更增加了系统平衡的难度。而人类看到旁边车道的驾驶室里空空如也时，也会体验到一丝和外星人同场竞技的感觉。英国政府赞助的一项调研报告显示，即使自动驾驶汽车在平均水平上比人类驾驶的汽车安全得多，公众依然会把自动驾驶汽车造成的事故归咎于公司不负责任或政府管理废弛。

为了提高自动驾驶的安全性和友好指数，有些车企为自动驾驶系统设计了视觉语言。比如现代摩比斯（HYUNDAI MOBIS）公司设计了一种基于灯光标记的互动系统，当无人驾驶车辆检测到前方出现行人时，照明灯自动启动，灯光会投射出红色警告符号，最远可以警示到一百四十米外的行人。当汽车停下时，灯光在车辆前方的地面上投射出一条人行横道，表示行人可以穿过，汽车的 LED 板将显示倒计时，并用箭头指示行进方向。

摩比斯公司的灯光系统投射出的人行横道

使用灯光系统作为自动驾驶的视觉语言是个好方法，但如果一百款不同品牌的车拥有一百套不同系统的话，统一这些视觉语言标准将会是一场浩大的工程。于是，有的机构提出了相对简单但脑洞大开的解决方案，来帮助自动驾驶系统与人类和谐相处——把车开到天上去。

惊掉下巴了？其实造垂直飞车没有你想象的那么困难。目前，有几家企业已经取得进展，并在国际消费类电子产品展览会（International Consumer Electronics Show）等场合公布成果，积极推动飞行出租车网络商业化、普及化、市场化。以制造直升机闻名的贝尔（Bell）集团展出了空中垂直起降出租车Nexus，它采用了基于六旋翼的混合电力驱动系统，车辆外观像电脑机箱里的散热风扇，也像阿汤哥《明日边缘》中飞行载具的炫酷模样。不过，作为出租车，直径2.44米的尺寸未免有些过大了。

起降出租车Nexus概念图

在Nexus迟迟没有上市时，波音投资设立的Wisk Aero公司称其已经开发出世界上第一辆可以投入运营的无人驾驶空中出租车。这台机器长相圆润可爱，黄色外壳带来精巧的Taxi式设计感，公司预计运行价格仅为每英里三美元，折合人民币约为每千米十三元。德国飞行器制造商Volocopter不甘落后，研发了拥有圆环机翼的载客飞行器VoloCity，已在巴黎完成载人飞行测试，有望在2024年巴黎奥运会期间实现“空中出租车”的正式运营。巴黎当地政府人员更是表态：随着2024年奥运会的到来，在本就人口稠密的巴黎应用空中出租车不是“可选项”，而是“必选项”！

载客飞行器VoloCity

好吧，我们也有了信心，一起期待文艺作品中调侃的“打飞的”的美好未来！

生死管家——稀释痛苦之结界

人生最痛苦的两件事，一件是出生，一件是死亡。出生时，母亲替我们承担痛苦，用她们的剧痛换取生命的降临，在亲人死亡时，我们又面临着刻骨铭心的悲伤。每个人都诞生自神奇的自然过程，又必然要离开这个世界，生与死，是贯穿人类一生的终极话题。

目前，许多科学家正在研究如何帮助女性减轻生育过程中的痛苦。未来疼痛管理技术有两个关键环节，一是内发的阻断，二是外部的引导。近期，英国剑桥大学的研究人员破解了某些妇女分娩时疼痛较轻的原因，并发表在权威刊物《细胞报告》（Cell Reports）上。研究发现，某些蛋白质起到了“疼痛之门”的作用，可以通过影响电信号调控人体对痛觉的敏感程度。这种蛋白质分泌化学物质，进而影响电信号这一过程的区别，是由基因表达情况决定的。但人类有机会使用外在手段调节，从而暂时提升疼痛的阈值。此外，美国一些医院已采用AppliedVR等公司开发的虚拟现实程序辅助分娩，使孕妇置身较为放松的场景中，用于减轻焦虑、缓解疼痛。

说完生育，我们最后再来谈谈死后的世界。

死后意识上传，是大家经常谈论的热点，但我们连意识的本质、意识如何从复杂系统中涌现都还没有完全搞清，至于意识上传能否实现、如何实现这个话题，离我们的生活还很遥远。但目前，的确有人在利用人工智能工具“复活逝者”，为人们提供心灵的慰藉。

比如，独立游戏制作人杰森·罗勒（Jason Rohrer）创建了Project December网站，用户只需花十美元，便能基于逝者的互联网数据、照片、录音等内容，创建专用聊天机器人，与亲人重新“取得联络”。在中国，也有人使用ChatGPT和Midjourney等工具生成了去世奶奶的虚拟形象。

毫无疑问，人类是情感动物，这些行为是合情的，但是否合理呢？背后涉及的伦理问题如何解决？在互联网上，人们对此讨论激烈，意见针锋相对。值得一提的是，OpenAI出于安全考虑，关闭了杰森·罗勒的开发者账户，他无法继续使用ChatGPT模型支持他的网站，只能转而采取其他语言模型。而出于规避隐私泄露、情感操纵等安全风险，微软的NewBing语言模型也会拒绝回答“请模仿逝去的亲人讲话”等问题，并强制结束话题。

科技的发展既能带来慰藉，也会引起阵痛。对此，蒂姆·库克曾说：“我并不担心机器会像人一样思考，我担心人像机器一样思考。”或许，我们真的不应该要求没有感情、只有逻辑的大型语言模型扮演亲人，用它们自动生成的一行行冰冷对话，去混淆我们对逝去亲人那宝贵的、不可复现的记忆。在扑面而来的未来，赛先生也留给我们一个终极问题：在即将被技术裹挟的时代中，人，是获得了完全的自由，还是会被科技控制和同化？

【责任编辑 ：竹 子】