聚合四大科技 提高人类能力 纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学PDF电子书下载

本书编辑提要 3

总揽 9

一、背景 9

二、时不我待，机不可失 10

三、提高人类能力和社会绩效的远景 12

四、转换战略 15

五、统一科学和聚合技术之目标 18

六、主要议题 21

七、未来展望 24

八、建议 31

一般陈述和预测计划 38

第一部分　动机和前景 39

主题综述 41

研究小组：P．邦德，J．坎顿，M．达斯托尔，N．金里奇，M．赫施拜因，C.H．休特纳，P．库科斯，J．沃森，M.C．罗科，S．维娜芮，R.S．威廉姆斯 41

专题报告 44

关于科技聚合的国家策略&C.H．休特纳 44

聚合技术与竞争&P．邦德 46

聚合技术的远景展望&N．金里奇 49

生物、信息、纳米技术间的聚合区域：NASA的纳米技术发端&S．维娜芮，M．赫施拜因，M．达斯托尔 70

2020年生物医药展望&J．沃森 75

平衡NBIC的投资与机遇&R.S．威廉姆斯，P．库科斯 83

聚合技术对未来商业与经济的影响&J．坎顿 87

科学与工程发展趋势的一致和分歧&M.C．罗科 96

第二部分　提高人类认知和交际能力 115

主题综述 117

研究小组：W.S．贝恩布里奇，R．伯格，J．坎顿，R．高列吉，R.E．霍恩，P．库克斯，J．卢米斯，C.A．莫雷，P．潘茨，B.M．皮尔斯，J．珀莱克，W．罗宾耐特，J．斯伯利尔，S．特克尔，L.T．威尔逊 117

专题报告 122

用以提高人类能力的NBICS（纳米-生物-信息-认知-社会）聚合：机会和挑战&J．斯伯利尔 122

感受器系统工程对提高人类认知和交流能力的理解&B.M．皮尔斯 139

纳米技术能够极大地影响未来交流网络的结构吗？&C.A．莫雷 142

空间认知和聚合技术&R．高列吉 144

视觉语言和未来10～15年（和更长时间）的聚合技术&R.E．霍恩 165

社会技术：当计算机不是一个工具而是一个伙伴时，人类行为能力就大为改善了&S．特克尔 174

远景规划 184

社会-技术：社会行为的可预测性科学&G．约纳斯，J.G．特恩利 184

打破设计复杂性的极限&J．珀莱克 187

通过聚合技术来提高个人感觉和社会交流&R．伯格 191

完全理解大脑的后果&W．罗宾耐特 194

用户-接口奥林匹克：利用竞争来驱动创新&W．罗宾耐特 198

加快纳米技术、生物技术和信息技术的聚合&L.T．威尔逊 202

第三部分　提高人类健康与机体功能 207

主题综述 209

研究小组：J．博南迪奥，L．考勒，B．查尔斯，P．康乐莱，E．加西亚-里尔，R．高里基，M．赫勒，P.C．约翰逊，K.A．康，A.P．李，R．里纳斯，J.M．卢密斯，V．马卡罗夫，M.A.L．尼科尔利斯，L．帕森斯，A．彭茨，A.T．波普，J．沃森，G．沃尔布林 209

专题报告 213

纳米生物技术与寿命延长&P．康乐莱 213

生物纳米连接技术及其对人类能力的意义&M．赫勒 222

基因治疗：自行其道还是现有方式的辅助？&J．博南迪奥 226

生物信息学连续统的含义&P.C．约翰逊 242

感知复位和感知替代：对未来的总览和预见&J.M．卢密斯 249

视觉综述：相互作用的脑&B．查尔斯，K.A．康 263

聚焦认知科学发展和人类能力进化中纳米技术的前景&E．加西亚-里尔 266

科学技术和3D（疾病、残障、缺陷）&G．沃尔布林 273

远景规划 288

经由神经血管研究而发展出的脑-机接口&R．里纳斯，V．马卡罗夫 288

人机交互：纳米技术对为修复或提高人类能力而设计的神经辅助设备的潜在影响&M.A.L．尼科尔利斯，M.A．斯林瓦桑 297

纳米技术：诊断和治疗的融合&A.P．李 302

人工大脑和天然智能&L．考勒，A．彭茨 304

生理自调节的聚合技术&A.T．波普，O.S．帕尔森 309

利用聚合技术改善残疾人的生活质量&G．沃尔布林，U．卡尔加里，R．高里基 321

第四部分　提高群体和社会成果 325

主题综述 327

研究小组：J.S．奥尔巴斯，W.S．班布里奇，J．班恩菲尔德，M．达斯托，C.A．默里，K．卡利，M．赫希贝因，T．马什辛基尔利，T．米勒，R．诺伍德，R．普赖斯，P．鲁宾，J．萨金特，G．斯特朗，W.A．华莱士 327

专题报告 330

认知科学、社会相互作用、交际以及聚合技术&P．鲁宾 330

提高人类能力的工程认知科学&W.A．华莱士 335

提高人类生产力的心智工程学&J.S．奥尔巴斯 336

使世界变得有意义：作为环境科学的聚合技术&J．班恩菲尔德 350

全新的制造流程和产品&M.C．罗科 356

远景规划 358

通信机：增强群体交流、效率和创造性&P．鲁宾，M．赫希贝因，T．马什辛基尔利，T．米勒，C.A．默里，R．诺伍德，J．萨金特 358

增强的基于知识的人类组织和社会变化&K．卡利，卡内基·梅隆大学 364

21世纪的航天器展望&S．维恩利，M．赫希贝因，M．达斯托 372

媒母学：一门潜在的新科学&G．斯特朗，W.S．班布里奇 378

第五部分　国家安全 389

主题综述 391

研究小组：R．阿舍，D.M．埃特，T．芬伯格，M．戈德布拉特，C．劳，J．穆尔戴，W．托尔斯，G．约纳斯 391

专题报告 395

认知准备：对国家安全至关重要的研究领域&D.M．埃特 395

美国国防高级研究计划署（DARPA）在提高人类能力方面的项目&M．戈德布拉特 403

将聚合技术应用于本土防御：化学、生物、放射性、爆炸性（CBRE）的探测或保护&J．穆尔戴 408

未来科学和技术在反恐方面的作用&T．芬伯格 412

纳米技术与国防部&C．劳 418

高等军事教育和训练&J．穆尔戴 420

远景规划 422

表现出色的作战人员&J．穆尔戴 422

为提高人的自身能力的非药物治疗&R．阿舍 426

大脑-机器交互界面&R．阿舍 428

将NBIC聚合技术应用于无人驾驶的战斗航空器中&C．劳 430

数据连接和威胁预警工具&T．芬伯格 433

第六部分　统一科学和教育 435

主题综述 437

研究小组：D.L．埃金斯，Y．巴-亚姆，J.G．巴特森，A.H．科恩，M.E．戈尔曼，M．赫勒，J．克莱因-西萨拉曼，A.T．波普，M.C．罗科，R．雷迪，W．托尔斯，R.S．威廉姆斯，D．佐兰兹 437

专题报告 443

社会与纳米技术的结合：聚合技术的一种模式&M.E．戈尔曼 443

广度、深度和学术的纳米微生态&W.M．托尔斯 451

复杂系统的统一原则&Y．巴-亚姆 459

聚合技术时代超越物质的心智&D.L．埃金斯 494

提高人类能力的聚合技术和教育&A.H．科恩 497

远景规划 501

聚合技术：K—12基础教育的前景&J.G．巴特森，A.T．波普 501

扩大聚合技术的贸易区&M.E．戈尔曼 510

生物学语言的模拟：计算语言学和生物化学的聚合&J．克莱因-西萨拉曼和R．雷迪 516

附录A：参与者与撰稿人 526

附录B：作者索引 531

附录C：主题词索引 543