大学教师ღ✿,社会大学ღ✿,尊龙凯时新版APP首页ღ✿,留学生ღ✿,毕业求职ღ✿,港澳台交换生ღ✿,在赢得2000年美国总统大选前ღ✿,乔治·布什承诺要做一个“有同情心的保守党人”ღ✿,减少税收ღ✿、鼓励教育ღ✿、推动经济ღ✿。然而他上任不久ღ✿,便忙于应付2001年的恐怖袭击ღ✿,以及阿富汗战争和伊拉克战争ღ✿。同时ღ✿,另有两个科学性事件和9·11恐怖袭击相关ღ✿。袭击发生前一个月ღ✿,布什正在斟酌是否要将联邦基金用于人类胚胎干细胞提取等研究当中ღ✿。而袭击发生仅仅一周后ღ✿,又有人给媒体和政客发送充满炭疽的信件ღ✿,造成5人死亡ღ✿,这推动白宫着手大力提高对生物恐怖袭击的防御ღ✿。
入主白宫的新总统们既不希望ღ✿、也不准备在这些晦涩的技术问题上花时间ღ✿。但从历史上看ღ✿,不管是否有准备ღ✿,每任总统都无法避免与一系列科学相关的政治问题或危机纠缠不清ღ✿。
新当选的美国总统又将面对哪些科学相关的问题呢?气候变化问题必然越来越重大ღ✿,还有其他年度热议话题ღ✿:政府应该在基础研究上投入多少资金?哪些领域有可能在短期获得最大的经济回报?从无人驾驶的汽车到基因组工程ღ✿,技术进步将会带来新的管理挑战ღ✿。此外疾病爆发ღ✿、原油泄漏和自然灾害等突发问题也很难避免听话 坐下去就不疼了ღ✿。
在每起事件中ღ✿,一个小小的科学常识或许就可以帮助总统更好地理解问题ღ✿,并作出最好的应对ღ✿。因此ღ✿,我们为当选者带来一堂重要的课程ღ✿,涉及今后4或8年总统办公室可能最须要关注的6个方面ღ✿。
科学事实ღ✿:病毒ღ✿、细菌ღ✿、真菌和寄生虫会在人类ღ✿、家畜ღ✿、野生动物ღ✿、树木和农作物中引起疾病ღ✿,与它们的寄主进行攻防竞赛ღ✿。不幸的是ღ✿,它们总是处于上风ღ✿,能够进化出回避或突破寄主防御的能力ღ✿,潜在地成为致命的超级病菌ღ✿。同时ღ✿,因为很多病原体繁殖的速度极快(比如肠道中的大肠杆菌可以在仅仅17分钟内就数量翻倍)ღ✿,它们的变化速度超过我们研制新疗法的速度ღ✿。这种基本进程使细菌能够抵抗抗生素ღ✿,使致命的流感病毒可以从鸟类ღ✿、蝙蝠ღ✿、猪等动物传播给人类ღ✿,造成数百万人死亡的全球疫情ღ✿。细菌和其他生命体甚至可以通过一种叫做侧向转移的过程获得基因ღ✿,加速抗药性等性质的传播ღ✿。
重要性ღ✿:进化的病原体会威胁我们的食物ღ✿、水源ღ✿、自然资源与健康ღ✿。在美国ღ✿,200万人受到耐抗生素细菌感染ღ✿,其中2.3万人死亡ღ✿。 世界卫生组织估计ღ✿,2015年全球新增58万对特效药有抗药性的结核病病例ღ✿。疟疾ღ✿、艾滋病和其他主要疾病都越来越有抗药性ღ✿,对疾病控制带来威胁ღ✿。最近爆发的寨卡和埃博拉等病毒都以我们难以预见的方式进化ღ✿。为了找到治疗方法ღ✿,科学家往往需要在实验室研究最危险的病原体ღ✿,甚至改变它们的特性ღ✿;这些病原体可能会因意外或人为流出ღ✿,导致严重后果ღ✿。
政治难题ღ✿:美国要为严峻的传染病甚至全球流行病问题做好准备凯时尊龙官网appღ✿。疾病无国界ღ✿,因此要做好国际合作ღ✿。专家指出ღ✿,疾病监视系统ღ✿、诊断工具和治疗方法都须改进ღ✿,但资金是一个大问题ღ✿。必须从政策上保障对极端危险病原体的研究工作能在安全的实验室中进行ღ✿,但不能因为法规而取消必要的研究ღ✿。新任总统必须完善2015年出台的美国对抗耐药细菌的国家行动计划ღ✿。该计划旨在控制抗生素在医疗和农业领域的滥用ღ✿,抑制生物抗药性进化ღ✿。同时ღ✿,新总统还要设法激励医药公司开发新型抗生素以替代低效的旧药ღ✿。
科学事实ღ✿:CRISPR是一种新型的基因编辑技术ღ✿,它能以更简单ღ✿、快速ღ✿、廉价的方式改变各种生物的DNAღ✿。它的基础是一种单细胞生物演化出来抵御病毒的入侵的分子系统ღ✿。早期基因工程技术包括类转录活化因子核酸酶(TALENs)与锌指核酸酶(ZFNs)ღ✿,它们价格高ღ✿、速度慢ღ✿、精度低ღ✿,而CRISPR与之大不相同ღ✿。CRISPR 可以轻易地剪下 DNA 片段ღ✿,因此能用于破坏基因凯时尊龙官网appღ✿,加入 DNAღ✿,甚至混入其他生物体的基因ღ✿。
重要性ღ✿:CRISPR 是基础研究的有力工具凯时尊龙官网appღ✿,可以为治疗人类基因疾病ღ✿、提高抗虫作物产量和牲畜防疫提供新的治疗方法ღ✿。但 CRISPR 也引起极大的道德与管理问题ღ✿。人类将可以用修改过基因的生殖细胞(精子和卵子)创造胚胎ღ✿,这意味着修改过的基因会遗传给后代ღ✿。而在基因驱动技术(gene drive)中ღ✿,CRISPR 可以永久改变一整个物种的基因组ღ✿,这可能会改变该物种的进化路径和生态角色ღ✿,甚至使之灭绝ღ✿。原则上说ღ✿,基因驱动技术可以提高濒危物种的繁殖力ღ✿,破坏基因带来的抗性(如杂草对除草剂的抗药性)ღ✿,或消灭传播疾病的蚊虫ღ✿。
政治难题ღ✿:政府面对的一个重要难题是ღ✿,要不要给修改人类胚胎的 CRISPR 研究拨款ღ✿。更具争议的是ღ✿,CRISPR可以使新生儿摆脱已知的基因缺陷ღ✿,甚至获得更强的能力ღ✿,如更好的夜间视力或更强健的臂力ღ✿。新任总统还要面对的问题是ღ✿,政府是否应当以限制基因修饰(GM)生物的方式ღ✿,限制 CRISPR 技术对植物与动物的修改ღ✿。(美国农业部已经声明ღ✿,如果使用 CRISPR 对作物基因进行的修改ღ✿,是在自然状态下也可能发生的基因改变凯时尊龙官网appღ✿,那么这种修改就不受现有基因修饰作物规定的约束ღ✿。)此外ღ✿,有极大潜力的基因驱动技术又应如何限制呢?
科学事实ღ✿:有这么一句政治老话ღ✿:“所有的政治都是地域性的ღ✿。”它也适用于下面这个人为气候变化所导致的紧迫问题ღ✿:所有的海平面上升都是地域性的ღ✿。随着全球变暖ღ✿,海平面平均每年升高3.2毫米ღ✿;1993年至今ღ✿,海平面上升相当于一张纸牌的高度ღ✿。大约40%的增长来自水受热后的物理膨胀ღ✿,其余的主要来自冰川融化ღ✿,尤其是近几年格陵兰岛和北冰洋冰层的消融ღ✿。如果这个问题持续发展ღ✿,到本世纪末ღ✿,海平面会上升0.5米甚至更多ღ✿。
但这些数字背后还有一个严酷又复杂的现实问题ღ✿:因为地域地理情况ღ✿,洋流运动ღ✿、冰川融化以及地表起伏引起的重力差异ღ✿,海平面的上涨并不平均ღ✿。这意味着美国某些海岸比其他地方更容易受到短期洪水的威胁ღ✿。例如ღ✿,我们都知道路易斯安那州南部的海岸侵蚀十分严重ღ✿,而随着地幔因冰河时代厚重冰川的消失而发生变化ღ✿,东海岸也在持续下沉ღ✿。在大西洋沿岸ღ✿,从马里兰州到南北卡罗来纳州ღ✿,地下水开采加剧了地表下陷ღ✿。近年来ღ✿,将温暖的热带海水带向北方ღ✿、然后离开海岸的北大西洋暖流已经减弱ღ✿,致使海水向陆地倒灌ღ✿。在这些因素的作用下ღ✿,东海岸海平面上升速度是全球平均水平的两倍ღ✿,是弗吉尼亚州和很多北部地区的三倍凯时尊龙官网appღ✿。
重要性ღ✿:近40%的美国人口分布在海边ღ✿,且海岸线上有密集的基础设施ღ✿,包括公路ღ✿、铁道ღ✿、港口ღ✿、军事基地ღ✿,以及电厂ღ✿、水厂和污水处理厂等ღ✿,这些设置的保护或迁移将耗费数十亿美元ღ✿。弗吉尼亚州的汉普顿锚地和佛罗里达州的迈阿密海滩等沿海社区是受海平面上升影响最严重的地区ღ✿,甚至在晴天也会发生潮汐洪水ღ✿,导致交通堵塞ღ✿、草坪污染ღ✿、设备腐蚀ღ✿。湿地和水生植被等重要的生态系统有助于保护海岸免受暴风雨侵害ღ✿、为重要经济鱼类提供生长的处所ღ✿,而它们也受到被淹没的威胁ღ✿。海平面上涨还使暴风雨入侵内陆ღ✿、高地ღ✿,造成更大破坏ღ✿。
政治难题ღ✿:由于过去温室气体的排放ღ✿,既然海平面上涨已不可避免ღ✿,那么联邦政府要怎么帮助居民防范ღ✿、适应上升的海面?政策制定者怎么避免国家ღ✿、州和地方政府重复劳动或卷入地盘争夺战?谁来决定居民什么时候防洪ღ✿,什么时候撤离?应该向哪项气候变化研究拨款?(例如ღ✿,如果能进一步理解格陵兰岛和西北冰洋冰层的融化机制ღ✿,减少下个世纪海平面上升的不确定性ღ✿,那么地方政府就可以从中受益ღ✿。)最重要的是ღ✿:怎样在世界范围内ღ✿,减少使海平面上涨的温室气体排放?
科学事实ღ✿:有860亿脑神经和数万亿链接的人类大脑处理着从思维ღ✿、记忆到运动ღ✿、睡眠的所有事件ღ✿。在人的一生中ღ✿,神经网络不断受到我们的学习ღ✿、经验ღ✿、生活方式ღ✿、伤病的影响ღ✿。长久以来ღ✿,我们认为神经元数量在人生早期即已确定不变ღ✿,其实不然ღ✿,大脑有些区域仍会形成新的神经元ღ✿。有了先进的大规模计算和一些革命性的工具ღ✿,神经学家可以前所未有地研究大脑的工作细节ღ✿。比如听话 坐下去就不疼了ღ✿,利用光遗传学方法ღ✿,研究者可以激活神经元ღ✿,并实时观察它们的活动ღ✿。
重要性ღ✿:从我们出生到死亡ღ✿,大脑健康都非常重要ღ✿。治疗大脑疾病的花费ღ✿,不管是个人支出还是政府预算支出都非常巨大ღ✿。到2025年ღ✿,预计至少有700万美国人罹患阿尔兹海默病ღ✿,出现失忆凯时尊龙官网appღ✿、人格变化ღ✿、思维受损症状ღ✿,并最终死亡ღ✿。仅2016年ღ✿,治疗和看护患有阿尔兹海默病和其他罕见认知障碍症的美国人ღ✿,就要花费2360亿美元ღ✿,其中政府健康项目负担三分之二ღ✿。而在儿童方面ღ✿,从2002年到2012年ღ✿,自闭症(一种语言和社交困难)患者增长了123%ღ✿。2016年ღ✿,每68个美国儿童中就有一人是自闭症患者ღ✿;每个患儿家庭每年预计花费约6万美元ღ✿。
其他大脑健康疾病也大量存在ღ✿。学校里ღ✿,学习障碍是一大问题ღ✿;流浪者听话 坐下去就不疼了ღ✿、吸毒人员和监狱犯人则普遍患有精神疾病ღ✿;而脑震荡是体育界最关注的问题ღ✿。军队要承担战争中产生的创伤性脑损伤和战后心理后遗症的治疗听话 坐下去就不疼了ღ✿。有效的诊断和治疗会让结果大有改观ღ✿。
政治难题ღ✿:新任总统必须计划应对为照顾患有大脑疾病的老人而攀升的开支ღ✿,同时决定大脑研究的优先程度ღ✿。自2014年起ღ✿,联邦政府已经为奥巴马的推进创新神经技术脑研究计划(BRAIN Initiative)花费了7.5亿多美元ღ✿;下届政府将决定它如何继续推进ღ✿。同时ღ✿,支持团体正在推动扩大小儿脑癌到阿尔茨海默病等疾病的研究投入ღ✿。2016年ღ✿,阿尔兹海默病的研究资金上升了3.5亿美元ღ✿,而国会下一年的投入或将有增无减ღ✿。同时ღ✿,很多法律机构正在筹集更多款项ღ✿,为狱中和刑事司法过程中产生的心理健康问题提供援助ღ✿。在这些支出项间合理分配会成为近来财政预算的一大挑战ღ✿,尤其是扩大医保等强制支出ღ✿,更增加了对可用资金的限制ღ✿。
科学事实ღ✿:在几年的停滞后ღ✿,人工智能(AIღ✿,目标是让机器可以像人一样收集信息ღ✿、学习ღ✿、做决定)又起航了听话 坐下去就不疼了ღ✿。同时基于大数据集和对周围环境进行模式搜索的算法越发成熟ღ✿,随更加强大的处理器一道将科幻变成现实ღ✿:手机可以理解人类语言ღ✿,交通工具可以自己导航ღ✿,机器可以在复杂的游戏中彻底打败人类ღ✿。2016年3月ღ✿,一个以自我学习为基础的计算机程序打败了人类顶尖围棋棋手——AI 专家曾以为这件事十年内都不会发生ღ✿。科研人员也设计了可以精确识别图片ღ✿、帮助作出投资决定ღ✿、协助控制交通流量与能源使用ღ✿、以及能够计算出如何在网络上更有效地投放广告的人工智能系统ღ✿。
重要性ღ✿:尽管专家认为至少还需要几十年的时间ღ✿,机器才能和人类一样进行真正的思考ღ✿,但 AI 在专门领域的应用的确已经对现代社会产生了影响ღ✿。从无人驾驶汽车到指导医疗和护理的系统ღ✿,都带来了极大的好处ღ✿,它们能提高劳动效率ღ✿、开拓利润丰富的新市场ღ✿、减少交通和医疗事故造成的死亡ღ✿。但 AI 也带来了忧虑ღ✿,它会使雇主增加自动化作业ღ✿,使之取代工人ღ✿。经济学家预计ღ✿,低收入工作岗位将会首先消失ღ✿,有可能使经济不平衡加重ღ✿。让机器自己做决定也会引发大量伦理ღ✿、法律和监管问题ღ✿。如果无人车出了事故ღ✿、软件销毁了投资组合文件ღ✿、交通传感器错误地切换了指示灯ღ✿,该由谁来负责?在军事方面ღ✿,军队一直在研发能够自主判断进攻时机的致命性武器ღ✿,这将带来更大的风险ღ✿。
政治难题ღ✿:很多公司都迫切期望得到无人驾驶汽车和无人飞行器的上路和飞行许可ღ✿,并希望联邦监管机构能尽快厘清相关法规凯时尊龙官网appღ✿。下任总统还必须决定联邦政府在 AI 研究上的投入(目前的投资是每年10亿美元)ღ✿。AI 技术已经传遍全球ღ✿,如果美国不想在某些方面措手不及ღ✿,就应当密切关注 AI 技术对经济ღ✿、人力和国家安全的影响ღ✿。
【图注】2013年波士顿马拉松爆炸案后ღ✿,纽约市政府在时代广场增加了警力ღ✿,但人们往往会高估这类事件发生的可能ღ✿。
科学事实ღ✿:专家用数据评估风险ღ✿,而普通人往往靠直觉ღ✿。俄勒冈大学(University of Oregon)风险心理学家 Paul Slovic指出ღ✿,这两种方式都有问题ღ✿:“它们各有利弊ღ✿。”
直觉评估的缺点很明显ღ✿:它使我们高估可怕事件发生的概率ღ✿,而低估近在咫尺的日常风险ღ✿。例如ღ✿,9·11恐怖袭击后至今ღ✿,死于恐怖分子之手的美国人不超过几百人ღ✿,而同时期内交通事故和心脏病分别导致了50多万人和大约800万人死亡——对于后者我们却不以为意ღ✿。
同样ღ✿,我们对恐怖袭击或飞机失事的本能恐惧也不会投射到饥饿ღ✿、贫困ღ✿、死亡等危及数千人的人道主义危机上ღ✿。“我们对灾难数据反应不够ღ✿。” Slovic 说ღ✿。我们也常常低估长时间或大范围缓慢传播的威胁ღ✿,比如气候变化造成的经济和公共健康影响ღ✿。下任总统需要明白ღ✿,靠直觉进行评估会导致错误的风险预期ღ✿。
专家根据数据得到的风险评估则看起来非常客观ღ✿,但他们也需要判断什么数据是有效的ღ✿,以及如何描述风险ღ✿。例如ღ✿,在评估有毒化学物品泄漏的威胁时ღ✿,他们会简单地以预计死亡人数(一般偏低)或某种罕见癌症的增长率(一般偏高)来描述风险ღ✿。选择不同的指标会改变风险的预期ღ✿,而专家也会有自己的倾向与取舍ღ✿。
重要性ღ✿:错误评估风险会使总统对小概率危险反应过度ღ✿,而对大问题反应不足ღ✿,他可能会支持让公众感觉良好却费钱又低效ღ✿、甚至产生反效果的政策ღ✿。而总统有关风险问题的公众言论ღ✿,也可能造成扩大恐慌或预警不足的两极效果ღ✿。预先真诚地说明风险而不去保证能完全解决问题ღ✿,可以让公众对不可避免的灾难做好准备ღ✿,减小政策和实际问题不相称的情况ღ✿。为了使上述宣传政策更有效ღ✿,总统需要保持公众的信任ღ✿,而这并不容易ღ✿。了解基本的风险心理学可以避免更多的失误ღ✿。
政治难题ღ✿:新任总统将面对一大串针对已知风险的政治决定ღ✿,包括恐怖袭击ღ✿、对外冲突ღ✿、国内犯罪与暴力ღ✿、流感蔓延和自然灾害ღ✿。同时也会出现新的问题ღ✿,比如DNA编辑或无人驾驶汽车等新技术的潜在风险ღ✿。每一项的风险评估ღ✿、公众声明ღ✿,以及如何制定可以赢得选民ღ✿、相关行业和地方ღ✿、州ღ✿、联邦决策者支持的合理政策ღ✿,都是新任总统需要面对的挑战ღ✿。
2016年7月ღ✿,人工智能学家AIE实验室基于自身的研究成果和所拥有的顶级科学家资源ღ✿,筹备建立未来科技学院 (Futurology University)ღ✿。
未来科技学院的使命和目标ღ✿:将邀请国内和国际著名科学家ღ✿、科技企业家讲授人工智能ღ✿、互联网ღ✿、脑科学ღ✿、虚拟现实ღ✿、机器人等领域的基本原理和未来发展趋势ღ✿。未来科技学院的目标是研究前沿科技未来发展趋势ღ✿,培养掌握未来科技动向的企业家和具有独立创新精神的未来科学家ღ✿。
开始激动人心的学习之旅ღ✿:无论您是企业家ღ✿,投资人ღ✿,还是青年学子ღ✿,科技爱好者ღ✿,如果您希望把握科技未来发展趋势ღ✿,与世界著名科学家ღ✿,科技企业家听话 坐下去就不疼了ღ✿,风险投资家进行直接交流ღ✿。欢迎您加入未来科技学院大家庭ღ✿。
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人工智能学家是权威的前沿科技媒体和研究机构ღ✿,2016年2月成立人工智能与互联网进化实验室(AIE Lab)ღ✿,重点研究互联网ღ✿,人工智能ღ✿,脑科学ღ✿,虚拟现实ღ✿,机器人ღ✿,移动互联网等领域的未来发展趋势和重大科学问题ღ✿。