科技幻梦

原文：Techno-pipe dreams

Philip Ball｜Aeon｜2025.09.02

二〇〇〇年，计算机公司“升阳微系统（Sun Microsystems）”的联合创始人兼首席科学家比尔·乔伊（Bill Joy）对科技发出了警报。他在《连线（Wired）》发表文章《Why the Future Doesn’t Need Us》（《为何未来不需要我们》），写道我们应该“限制那些过于危险的技术的发展，透过限制我们对某些知识的追求”。他担心一个未来：我们的发明会轻易把我们从地球上抹去。

乔伊在那篇文章中表达的担忧，曾被科技拥趸指责为“卢德主义”，而这些担忧与当下一些硅谷领袖的声音惊人相似——人工智能（AI）也许很快就会在智力上超越我们，并判定人类可有可无。不过，尽管“有感知的机器人”确实曾让乔伊受惊，他主要的忧虑其实来自另一种技术——他认为正是它，会让那个前景即刻变得可能。他忧虑的是纳米技术（nanotechnology）：在纳米级尺度上（与分子大小相当）对物质进行工程化。

更准确地说，乔伊忧虑的是他在工程师K·埃里克·德雷克斯勒（K Eric Drexler，毕业于麻省理工学院）所著《创造的引擎（Engines of Creation，一九八六年）》中读到的那种纳米技术版本。二十世纪末，被视作通往乌托邦或反乌托邦的“钥匙”的是纳米技术，而非似乎进展不大的AI。德雷克斯勒的书描绘了一个能创造奇迹的纳米技术愿景。乔伊概括说，它承诺“极其低成本的太阳能、癌症与感冒的治愈”，以及“（低成本）太空飞行……与灭绝物种的复活”。

但乔伊从发明家雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil，现任谷歌科学顾问）那里得知，德雷克斯勒的纳米技术还许诺更惊人的事：奇点（singularity）——一个我们的技术增速达到逃逸速度、各种“字面意义上的奇迹”成为可能的时点，尤其是通过“人与机器的融合”实现永生——我们可以把心智上传至计算机，永居于数字涅槃。

库兹韦尔在《奇点临近（The Singularity Is Near，二〇〇五年）》中写道：“二〇二〇年代的基于纳米技术的制造装置将能够仅凭廉价原材料与信息，制造几乎任何物理产品。”这种技术“将提供有效对抗贫困、清理环境、战胜疾病、延长人类寿命等诸多值得追求的工具”。

然而，乔伊也了解到，这一切有副作用。德雷克斯勒的纳米技术可能失控，释放出看不见的微型纳米机器人群，盲目地把万物逐个原子拆解，直到把世界还原成他所谓的“灰黏液（grey goo）”。在一九九〇年代末，“灰黏液问题”就是那个像当今“超级智能AI”一样的傀儡——也许会把我们自大地拖向覆灭。

你或许注意到了，这些都没发生。没有癌症特效药，没有心智上传的永生，也没有“灰黏液”。原因在于：德雷克斯勒的纳米技术愿景是一场海市蜃楼。它就像炼金术士的“点金石”：披着当时科学外衣的魔法，借之万事皆成。我把这类东西称为“造梦技术（oneiric technologies）”：它们并不存在、很可能也不可能存在，却满足了根深蒂固的梦想，或噩梦，或两者兼有。

这些科技幻想是科技亿万富翁们定期许诺的乌托邦的核心

它们并非那种“我们尚无手段实现、但终究可能实现”的未来技术——不是阿瑟·克拉克所谓“在足够先进时与魔法无异”的那类。相反，造梦技术把一个愿望（或恐惧）披上貌似科学的衣裳，于是外行旁观者，甚至做梦者本人，都分不清它与真正“即将变为可能”的东西。永动机是最古老的造梦技术之一；虽然自十九世纪我们已知它为何不可行，这一认知仍挡不住现代人声称借助“量子真空（quantum vacuum）”去尝试；反重力屏蔽大概率也是如此。

当下硅谷风行的造梦技术包括：行星地球化（terraforming），即改造其他星球的地壳与大气，使之可居；死亡后冷冻头颅（冷冻术）以期某日重启你的意识；以及相关的心智上传到计算机电路。这些科技幻想交织成网，而德雷克斯勒式的纳米技术居于其中枢。

值得深入看一看这场特定的梦，不仅因为它与当下围绕AI的奇谈与惊惧存在平行，更因为直到今天，德雷克斯勒式的纳米机器人并未退场。库兹韦尔仍把它们当作“奇点更近了”的理由——二〇二四年，他把奇点时点定在二〇四五年，届时将可以（即派出纳米机器人）“进入大脑并捕获其中的一切”。这种不可信的纳米技术仍是硅谷魔法思维的一部分。其目的，正如科普作家亚当·贝克尔（Adam Becker）在新书《更多、更久、永远（More Everything Forever，二〇二五年）》所言，是要“驯服宇宙，把它变成一个软包裹的游乐场”。没有痛苦，没有死亡，没有物理极限：一个由极端自由主义（有人说准法西斯）政治塑形的天堂，在那里没有人会告诉你有什么被禁止或不可能。

德雷克斯勒是二十世纪七十年代“太空殖民”梦想的拥趸。一九七七年在麻省理工做本科生时，他开始思考纳米技术。他受到了物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）一九五九年的演讲《底部大有可为（There’s Plenty of Room at the Bottom）》的启发。费曼设想在微小到肉眼不可见、甚至微小到不可思议的尺度上进行工程化。“如果我们能把原子一颗一颗按我们想要的方式摆放，会怎样？”费曼问。德雷克斯勒也在想：那会怎样？

一九八一年，他在学术论文《分子工程：实现分子操控通用能力的方法（Molecular Engineering: An Approach to the Development of General Capabilities for Molecular Manipulation）》中发表了其核心愿景。但真正让他成为科技创业者们座上宾的，是五年后的《创造的引擎》——一本通俗、非技术性的畅想，讲述这种能力会带来什么。

德雷克斯勒设想打造一种“分子装配机（molecular assembler）”，一种机械装置，用来抓取原子、像乐高拼块那样把它们推到一起。实现那种控制与精度听上去荒唐地困难，但德雷克斯勒辩称，我们已有可能性的证据。生物学不就是这样做的吗？——用蛋白质分子构成的机器读取编码在DNA中的装配指令，并把它们转化为活细胞的组成部分。你可能会问，在分子尺度上靠一台机械装置能做出什么实用的制造？关键在于渐进式的“放大”：小机器制造大一点的机器，再制造更大的。放大还会借用自然的另一招：这些分子机器会“自我复制”，能够装配出自身的拷贝。你只需制造一台，它就能指数级繁殖。《创造的引擎》出版后，德雷克斯勒在AI大师马文·明斯基（Marvin Minsky）的指导下于麻省理工获得博士学位。他的论文衍生成更技术性的著作《纳米系统（Nanosystems，一九九二年）》，意在成为实现《创造的引擎》诸多奇迹的科学蓝图。

库兹韦尔想象纳米机器人在我们脑中疾速穿梭，读取神经元的电状态

德雷克斯勒说，借助原子级操控与装配机的复制，我们可以制造任何东西——不再像当下那样靠粗糙的化学工艺，或靠“自上而下”蚀刻雕刻的笨重方式来打造诸如硅芯片之类的微型设备，而是“自下而上”，一原子一原子地拼。又由于自然的机器——蛋白质——过于娇弱，稍冷稍热就易解体，分子装配机则可以做得“更硬核”。理想之材是碳原子——每个部件实质上都是一小块塑形的纯“钻石”。这些“钻石状（diamondoid）”纳米机器——纳米级机械臂、钳子、转子、过滤器等等——既不破裂也不腐蚀，“将能建造一切可被设计之物”。在《我的飞行汽车在哪里？（Where Is My Flying Car?，二〇二一年）》中，德雷克斯勒的同道、计算机科学家兼作家J·斯托尔斯·霍尔（J Storrs Hall）估算，有了纳米装配机，我们可以在一周之内重建美利坚合众国的整个物理基础设施——道路、桥梁、城市。

带着纳米级机器人巡逻血流、清除病原体、刮净血管壁硬化斑块的纳米梦，正好契合库兹韦尔逃离死亡的夙愿。他说，这样的纳米技术“承诺了重建物理世界——包括我们的身体与大脑——的工具”。库兹韦尔想象，纳米机器人会在我们脑中飞驰，读取神经元的电状态，从而收集神经回路中承载的全部信息，把它们广播给探测器，以创建我们记忆与思想的虚拟副本——我们有意识状态的数字克隆，其自我体验与肉身版本别无二致。科幻作家们爱死了。尼尔·斯蒂芬森（Neal Stephenson）在小说《钻石年代（The Diamond Age，一九九五年）》中以蒸汽朋克版的“物质编译器（matter compilers）”为核心，并在书中点名致敬德雷克斯勒与费曼。

科学家却并不买账。美国化学家朱利叶斯·雷贝克（Julius Rebek）在二〇〇四年对《科学美国人（Scientific American）》说：“这不是科学——这是表演。”化学诺奖得主理查德·斯莫利（Richard Smalley）在二〇〇三年与德雷克斯勒就“分子制造”展开书信交锋，发表于《化学与工程新闻（Chemical & Engineering News）》，斯莫利坚持认为德雷克斯勒的想法在化学上不合格。

逐个原子操控的念头本身并非荒唐。二十世纪八十年代，IBM研究实验室的科学家发展出所谓“扫描探针显微镜（scanning probe microscope）”，它用超细金属针在表面掠过，从而成像其上的单个原子与分子。一九八九年，加州的IBM团队用这样的仪器把公司名“IBM”写成五纳米高的字母：他们用针尖把三十五个氙原子逐个推到镍表面上的对应位置。

德雷克斯勒认为在分子尺度上进行化学装配可行，这点也没错。近几年，IBM瑞士团队在表面上把分子片段用扫描探针推到一起，直至它们发生反应并连接起来，从而制备出相当复杂的单分子——其中一些用常规化学方法很难合成。

这样的工作，很容易把德雷克斯勒式纳米技术包装得“看似可信”。但要用这种路径去合成能自我复制、并能制造一切的“分子装配机”，存在几个关键问题。首先，化学不是任意的：原子并非“怎么拼都行”。大多数排布并不稳定，会自发重排为更稳定的构型。再者，如何带走新化学键形成时释放的能量，也是个大麻烦。也许最重要的是，把分子对象当作缩小版的工程部件——转轴轴承、杠杆、卡扣等——忽视了分子世界的现实：那是一个充满强烈且难控的分子间作用力与由热运动造成的随机普遍摇晃的世界，液体的粘稠度仿佛“糖浆”。正如已故苏格兰化学家詹姆斯·弗雷泽·斯托达特（James Fraser Stoddart，二〇一六年因人工分子机器获诺奖）对贝克尔所言：“从宏观世界——汽车、自行车之类——一路外推到构造人工分子机器的基本方法，这个想法根本说不通。它永远行不通。”

与此相对，斯托达特的诺奖工作牢牢立足于常规、可验证的化学。他与他人找到了把分子连接成可执行机械操作的结构的巧妙方法，无需无视物理与化学定律。他的突破性发明是“分子穿梭器（molecular shuttle）”：一个环状分子被串在棒状分子“轴”上，两端用体积庞大的化学基团“封口”以防脱落。这个环可以在轴上的两个“停靠位”之间跳转，有点像算盘珠。把这种分子组件想象成用于算盘式计算很有趣——但斯托达特心知肚明：在现实中几乎不可能阻止环因热运动而自发跳位，因此许多此类“穿梭器”的平均设定，最终不是由我们初始放置的位置决定，而是受热力学统计规律支配。德雷克斯勒的灵感源泉——“生物分子机器”——也是同一道理：它们并不像微型版的电机或机械臂那样工作，而是受热力学支配，随机噪声注入其行为。在分子尺度，自然世界与机械工程相去甚远。

德雷克斯勒在《纳米系统》中试图先发制人，辩称他的批评者只是在“构造糟糕的纳米技术”，然后因为“糟糕的设计”就否定整个“分子制造”领域。他还说，如果他似乎轻描淡写实验困难，“我只能承认：若在每一步都反复强调实验室工作很难、真正的硬活还在后头，那很快会令人厌烦。”——没错，会很难，但总能实现。

“灰黏液问题”把纳米技术变成九十年代科技怀疑者与环保主义者的眼中钉

然而，《纳米系统》恰是造梦技术的操作手册：先从看似扎实的科学出发——德雷克斯勒谈热运动、化学键、分子间力；随后几乎不露痕迹地滑入纯幻想，同时一步步把轻信的读者推向兴奋。书的后半部分展示了诸如“分子分拣器”——能把不同原子或分子分开的“轮子”——以及分子传送带、机械臂、齿轮组等装置。还有由活动杆件构成的纳米级机械计算机，本质上是查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）“分析机”的微缩版——他十九世纪设想用黄铜部件打造的通用计算机。到了这一步，书中已看不见任何“分子”了：我们被要求假定这些奇器异械都已“以某种方式”用“钻石状零件”制造并装配完毕——尽管从未有人做出过哪怕类似的东西。

或许这恰好是好事，因为“灰黏液问题”也就成了幻想。在这一失控场景里，纳米机器人“分子装配机”脱离人类掌控、无限复制，把所能触及的一切物质拆解并重构为自身。每个纳米机器人都比尘埃更小，于是如果你相信那些计算，世界将被以惊人速度拆到只剩一锅无特征的“浆”。

“灰黏液问题”让许多人以为纳米技术必将按德雷克斯勒的模型被创造，于是九十年代它成了科技怀疑者与环保主义者的眼中钉。彼时的查尔斯王子（今英国国王）亦在二〇〇三年表达了关切，促使英国皇家学会发布一份关于纳米技术利弊的报告——报告几乎不提德雷克斯勒，并试图把讨论拉回到真正的科学上。但“灰黏液”的叙事太香了，科幻作家难以抗拒：写出《侏罗纪公园》的迈克尔·克莱顿（Michael Crichton）在二〇〇二年的惊悚小说《猎物（Prey）》中捷足先登。

对熟悉AI“生存风险”的人而言，“灰黏液噩梦”听起来似曾相识：它是哲学家尼克·波斯特罗姆（Nick Bostrom）“回形针难题（paperclip problem）”的前身。设想我们设计了一个全能的超级智能AI，并赋予它制造回形针的任务。（把如此强大的技术用于如此滑稽的用途，几乎不可想象——但这不是重点；或者说，恰恰是它的“平庸”构成了重点的一部分。）AI可能会认定其任务至关重要，不惜一切代价制造更多回形针。由于我们赋予它强大的力量与机智，它会击败我们一切转移其目标的努力——并立刻把一切，包括我们，都变成回形针。波斯特罗姆的观点是：要确保这样一个超级智能AI的目标始终与我们对齐，极端困难，或许不可能。他在二〇一四年对《赫芬顿邮报（HuffPost）》说：“AI会努力导向的未来，是一个有很多回形针、但没有人类的未来。”

波斯特罗姆的设问争议颇多，但其核心问题不难说清。就像“灰黏液”，它预设了一种造梦技术。难道我们不能把它关掉？不行，它“不可关停”。如果它超级智能，难道不会理解我们不想变成回形针？不，它聪明到不可阻挡，却“笨”到理解不了这点。它又如何把一切变成回形针？靠把万物拆成原子，再随意重组：这就是德雷克斯勒式的“魔法”。它莫名其妙地拥有情境要求的恰当能力与缺陷，由未指明的（但大写的）“科学”所“赋予”。

距《纳米系统》面世已三十多年，德雷克斯勒的纳米技术没有向前推进哪怕“一纳米”。问题不在于“复制型钻石状分子装配机比他想的难得多”。而在于，从未有过一个“如何实现它”的真正方案，也没有任何理由认为它可能实现。没有一个碳原子是为此被“摆到位”的。没有一个科学家认为值得一试。

然而，纳米技术本身如今已是成熟科学。各种纳米级物质可以通过化学过程装配，应用于从光伏电池到生物医学成像的诸多领域。除了斯托达特因人工分子机器获诺奖，二〇二三年化学诺奖授予了“量子点（quantum dots）”的研究——由纳米级原子团簇组成，应用自生物医学到信息技术。化学家已学会如何“编程”DNA链，使其自发折叠（“折纸术”）成比细菌还小的复杂形状与图案，包括一幅微型“美洲地图”。扫描探针显微镜如今也常被用作分子操控工具。一九九一年被发现的“碳纳米管（carbon nanotubes）”——宽约一纳米的中空超强碳管——是终极碳纤维，广泛用于生物医疗设备、可穿戴电子与高强复合材料。“石墨烯（graphene）”是“碳纳米技术”的另一颗明星，斯莫利在此领域亦是先驱。DNA测序（例如用于追踪新冠病毒变异株）如今常靠把DNA链拉过嵌入膜的纳米级蛋白孔中完成，这一方法由牛津纳米孔（Oxford Nanopore）公司开发。然而，所有这些工作都与德雷克斯勒倡导的路径毫不相干，而是依赖我们一直所知的那种化学。

这不意味着德雷克斯勒的愿景一文不值。事实上，它确实激发了该领域早期的兴趣。连斯莫利也承认，他起初对在微小尺度上以物质工程化的可能性感到兴奋。德雷克斯勒在一九八六年吸引到足够的风险资本，在旧金山创立“前瞻研究所（Foresight Institute）”，它至今仍为常规纳米技术研究提供资助与支持，并以费曼命名颁发奖项，嘉奖该领域的顶尖科学家。该研究所举办的会议吸引众多正派的科学家，研究主题包括“蛋白质设计（protein design）”，而这一方向在二〇二四年也斩获了化学诺奖。乍看之下，“前瞻研究所”似乎已悄然搁置德雷克斯勒那套造梦版纳米技术。

可真搁置了吗？该研究所的Logo仍是德雷克斯勒想象中的“钻石状齿轮”。他们称如今支持“神经技术（neurotechnology）”“长寿生物技术（longevity biotechnology）”“太空（space）”与“存在性希望（existential hope）”。对熟悉科技乌托邦/反乌托邦“造梦技术”的人而言，这些都是红旗。神经技术——想想埃隆·马斯克（Elon Musk）大肆宣传的“Neuralink（脑机接口）”——与心智上传的幻想相连，马斯克相信这可能。“我们可以下载那些让我们独一无二的东西，”他在二〇二二年一场采访中说，“就保留记忆与个性而言，我认为我们可以做到。”马斯克表示，Neuralink的长期目标之一是“把你的记忆当作备份存储”。必须强调，这些想法不该与当下科学能力的远期外推混为一谈；它们甚至不是自洽的概念。

长寿？德雷克斯勒与自称“超熵主义者（Extropians）”的社群密切相关——其名源于这样的观念：相比向第二定律所描述的熵增溶解屈服，我们可以在宇宙中施加越来越多的秩序与设计（extropy）。超熵主义与“超人类主义（transhumanism）”高度重合：认为人类可以在技术帮助下超越自我，最终与机器融合，或彻底重塑人类形态。

太空？不是做更好的望远镜或机器人航天器。像马斯克、杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）与有影响力的软件工程师/风投马克·安德森（Marc Andreessen）这样的科技乌托邦主义者，相信人类殖民太空的“昭昭天命”。正如贝克尔在《更多、更久、永远》中所解释，库兹韦尔设想派出德雷克斯勒式的“可复制纳米机器人舰队”，改造行星，最终把整个可达宇宙变成一个“巨型超级计算机”，孕育“极致精妙的智能形态”。再次强调，这些都不与现有技术相系，而是需要本质上的“魔法发明”。

“存在性希望”？在这里，“前瞻研究所”会把你引向位于旧金山的慈善资助与咨询机构“开放慈善（Open Philanthropy）”的“丰裕与增长基金（Abundance and Growth Fund）”。该基金旨在“加速经济增长、推动科学与技术进步”，并反对“（即便是出于好意的）政府监管”，因为监管会减缓进步。换言之，这种“存在性希望”的概念，与安德森、马斯克等科技亿万富翁设想的那类“极端自由主义、反监管”的工程相牵连。

在如此乌托邦目标清单中，显著缺席的是：气候变化、民主受威胁、军备扩散、企业牟利，乃至世界当下所面临的任何紧迫问题。这些议题不会引起“造梦技术者”的兴趣，因为它们不具超验意味。它们不关乎永生、无限增长、银河系未来，或那个软包裹的游乐场宇宙。比尔·乔伊在二〇〇〇年的文章中对此有过总结：“读完《创造的引擎》，我对纳米技术感觉很好。”他说，“如果纳米技术就是我们的未来，那我就不急于解决这么多当下的问题了。我终究会抵达德雷克斯勒的乌托邦未来；不如在此刻好好享受生活。”

我们并不需要购买“造梦技术”的神话

把乔伊“搞砸”的并非德雷克斯勒式纳米技术是一场白日梦（很多见多识广的科学家都能告诉他）。像所有科技巨头一样，他待在“圈子里”，与库兹韦尔交流（“在酒店吧台，雷给了我他即将出版的新书《灵性机器时代（The Age of Spiritual Machines）》的部分预印本”，乔伊写道——对这个书名并无丝毫迟疑），与机器人未来学家汉斯·莫拉维克（Hans Moravec，著有《机器人：仅仅机器到超越心智》）交流。乔伊了解到“灰黏液”，联想到广岛，于是他的“想象乌托邦”反转成了“想象末日”。