NanoST 版 (精华区)

发信人: wxl (小亮), 信区: NanoST
标  题: 第六章 地球以外的世界
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri May 13 08:45:55 2005), 转信

　　那个倒扣的碗我们称为天空；被扣在底下的我们生生死死。
　　——奥马开杨（波斯诗人和天文学家）

　　地球仅仅是世界的很小一部分，世界的其余部分对我们的未来来说是重要的。从能量，原料，和发展空间方面来说，太空几乎意味着全部。在过去，空间成就规律性地推动着工程项目；在将来，开放的太空前沿将扩展人类的世界。AI和纳米技术的进步将扮演至关重要的角色。

　　很长时期以来人们把空间看作边界。我们的祖先把夜空看作黑色的圆屋顶，上面有微弱的火花，显示着神灵的启示。他们不能想象空间旅行，因为它们甚至不知道外太空的存在。

　　我们现在知道太空是存在的，但是只有很少人知道它的价值。这没什么奇怪的。我们的思想和文化在这个星球上进化，我们才刚刚开始探索这个天空以外的边界。

　　仅仅在这个世纪一些梦想设计家如Hermann Oberth和Robert Goddard才展示了可以抵达太空的火箭。他们对此充满自信是因为他们了解关于燃料，发动机，燃料箱，和结构的足够的知识，可以设计多级火箭。但是，在1921年纽约时报的编辑还在驳斥Goddard关于可以在太空飞行的火箭的说法，认为没有空气的反作用力火箭是不可能飞的，直到1956年英国皇家天文学家还说“空间旅行完全是胡扯”。这些只能说明编辑们和天文学家们是关于太空硬件的错误的询问对象。在1957年，苏联人造卫星就开始环绕地球了，然后1961年尤里·加加林进入太空，1969年，全世界都看见月球上有了人类的脚印。

　　我们为无知付出了代价，因为太空技术的先锋们缺乏在公众中普及他们观点的手段，他们不得不一遍又一遍地解释基本概念（是的，火箭可以在真空里工作……是的，它们能到达轨道……），忙于为太空飞行的基本观点辩护，他们几乎没有时间探讨结果。因而，当苏联人造地球卫星震惊世界并羞辱美国后，人们还毫无准备：还没有进行充分广泛的讨论以形成太空战略。

　　一些先驱者们知道该做什么：建造一个空间站和可重复使用的太空船，然后飞到月球或其他小行星以获取资源。但是激动的政治家们发出的叫嚷很快淹没了这一提议，美国政治家们叫嚷着要一个大的，容易理解的目标。因此有了阿波罗计划，把一个美国公民送到最近的一个星球并插上一面旗子。阿波罗计划绕开了空间站和航天飞机，代之以用巨大的火箭一步就到达月球。计划是光荣的，它给了科学家们一些信息，也带来了先进技术的巨大回报——但是从本质上来说，它是个空洞的噱头。纳税人这么说，国会议员也这么说，并且空间项目也因此而萎缩了。

　　在阿波罗计划期间，古老的梦想在公众头脑中晃动，它们是简单的，浪漫的，在其他星球上定居的梦想。行星探测器打破了人们关于金星表面由森林覆盖的想象，实际上它是个充满高压有毒气体的大烤箱；它们也擦掉了地球上的天文学家画出的关于火星的景象，擦掉了运河和火星人，代之以陨石坑，峡谷和干燥的尘土；金星朝向太阳的一面布满含汞的被烘烤的岩石，火星朝星星的一面布满碎石和冰。行星世界充满了死亡和致命，追寻新地球的梦想被推到了遥远的星球。太空似乎是个死亡的尽头。
　　

　　新的空间项目

　　新的空间项目正从旧的废墟中升起。新一代的太空鼓吹者，工程师，和企业家现在把太空变成一个从开始就应该看到的前沿——一个可以开发和使用的地方，而不是空洞的政治姿态。他们自信能成功因为空间开发不需要任何科学和技术上的突破。事实上，我们征服太空用的是20年前的技术——通过避免哗众取宠的飞行，我们可以从中获益。空间活动不必是昂贵的。

　　考虑一下今天入轨的高昂代价——每千克要数千美元。这价钱是从哪里来的？从一个观看火箭发射的人来看，他会被被火箭的怒吼所震撼并敬畏于猛烈的火焰，答案似乎是明显的：火箭消耗的燃料可能会值一座造币厂。即使定期航班也几乎要花费一半的运营费用在燃料上。火箭与客机相似——由铝制造并充满了发动机，控制系统，线路——但燃料在发射（起飞）前几乎占满了所有的质量，因此，你可能会认为燃料花费也占据了火箭运行费用的一半，但是这种看法是错误的，在登月行动中，把火箭送到轨道的燃料总花费少于100万美元——入轨费用为几美元/千克，只占总花费的很小的百分比。甚至今天，燃料在宇宙飞行总花费中仍然是一个可以忽略的部分。

　　那么为什么太空飞行的花费比天空飞行多这么多呢？部分来说，是因为太空船不是靠数量堆起来的，这使得制造商只能售出很少量的部件来补足研发费用，并且只能手工制作，因此成本很高；另外，绝大部分太空船在用过一次后就被丢弃了，即使航天飞机一年也只能飞几次——成本不能被分摊在多次飞行中，像飞机那样；最后，发射场的费用也只能分摊在每月数次的发射中，而飞机场的费用可以分摊在数千次起降中。所有这些使得每次太空飞行都昂贵得可怕。

　　但波音公司——为世界上大多数人带来便宜的喷气旅行的人们——的研究表明，一队可重复使用的航天飞机，像喷气航班那样飞行和维护的话，将使太空飞行的费用降到1/50或更少。关键不在新技术上，而在于规模经济和管理方式的改变。

　　太空提供了巨大的工业机会，在太空轨道上的观测和通信卫星的好处人人都知道。将来的通讯卫星将有足够的功率和地面的手持站通讯，提供最终的移动电话服务。已经有公司开始利用零重力环境来进行精密分离处理，制造改进的药物，还有的公司尝试生长更好的电子晶体。在组装机接管材料生产之前，工程师将使用太空环境来扩展体积技术的能力。太空工业将为发射服务提供一个增长的市场，从而降低发射费用，而发射费用的降低，又刺激了太空工业的增长，最后火箭入轨运输将变得经济起来。

　　太空计划者和企业家已经把目光放到地球以外的整个太阳系的资源上去了。在深层空间，火箭运输的费用迅速增长——因为火箭必须带足推动自己所需的大量燃料。

　　烧燃料的火箭和中国烟花一样古老，比星条棋古老得多。它们的进化有其自然原因：小型，威力大，军事上很有用，它们可以穿过空气并抵抗强大的重力。空间工程师不管怎样是了解变化选择的。

　　在无摩擦的真空中飞行是不需要巨大的反冲力的。很小的动力可以缓慢地稳定地推动飞船达到很高的速度，因为能量是有质量的，阳光可以通过推动一个薄镜面——一个太阳帆——来提供这样的力。太阳引力也提供了另一种方法。光压力和引力可以把飞船送到太阳系的任何地方并返回。只有太阳近处的热量和行星大气将限制旅行，迫使飞船在航行中避开它们。

　　NASA曾经研究过用火箭携带太阳帆到太空，但是为了抵抗发射时的压力和折叠伸展就要做的相当重和结实。未来，工程师可以用一个低质量的张紧结构制作薄金属镜面来实现太空航行。最终可以实现“光航行”，高级别的太阳系航行。经过一年的加速，光航行将达到每秒100千米的速度，把现今最快的火箭远远地丢在后面。

　　如果你能想象一个由石墨纤维绳组成的网络，宽数公里呈蛛网状，空隙象足球场那么大，那么你就可以想象光帆的结构了，然后你再想象空隙由象肥皂泡那么薄的铝箔制成的反射板填满，你就可以看出它的模样了：很多反射板紧挨在一起形成一个巨大的马赛克图案一样的镜子。现在想象一对货物吊在网上象伞兵挂在降落伞上一样，引力使伞张开变平，那你就几乎能把握它了。

　　如果用体积技术来制造光帆，我们必须学会在太空制造，它们的巨大的反射器太精巧而不能承受发射和反折叠。我们将搭建脚手架结构，制造类似薄胶片的反射器，并在太空使用遥控机械手。而空间计划者们已经在为其它空间应用而掌控建造，制造和机器人了。如果我们在空间开发的早期建造太阳帆的话，我们就可以锻炼这些技能而不用发射很多原料上去。虽然很大，脚手架（和制造帆的原料）将可由一到两架航天飞机送到轨道上去。

　　一个造帆装置可以便宜地生产帆。而帆一旦被建成，可以被便宜地使用：它们只有很少的运动部件，很小的质量，和零燃料消耗。它们在外形，功能，和运行消耗方面与火箭都完全不同。计算表明，花费可能相差一千倍，绝对有利于光帆。

　　今天绝大部分人把太阳系的其它部分看作巨大的和不可接近的，它确实很大，像地球一样，要用几个月的时间来环航。它看起来不可接近，但是这不是因为距离远而是因为火箭运输的花费巨大。

　　光帆可以打破成本障碍，开启通向太阳系之门。光帆可以使其它行星变得容易接近，但这不能使行星们变的更有用：它们将还是一片死亡沙漠。行星重力将阻碍光帆往返于它们的表面，也将成为在行星表面采矿的阻力。如果需要的话旋转空间站可以模拟重力，但是行星地面站却不能摆脱掉它。更糟的是，行星大气层挡住了太阳能，弥漫着灰尘，腐蚀金属，加热冷藏箱，冷却加热器，搞坏一切。即使没有大气的月球也在旋转，有一半时间没有阳光，并且有足够的重力使光帆掉落地面。光帆是快的和不疲倦的，但是不够强壮。

　　太空的伟大的和持久的价值在于它的质量，能量和空间。行星占据空间和阻挡能量，它们的原料也难于采集，而小行星却是浮动的原料基地，轨迹穿越整个太阳系。一些穿过地球轨道，一些甚至撞击过地球，留下陨石坑。开采小行星似乎是可行的。我们可能需要用怒吼的火箭把东西送入太空，但是陨星证明普通岩石也可以象航天飞机那样从太空返回，物体在下落时不必非得燃烧起来，把从小行星上开采的原料打包送到位于盐碱地上的降落点将会花费不多。

　　即便是小行星从人的角度来看也是很大的：它们有几十亿吨的资源。一些小行星上含有水和其它物质象油页岩等。一些含有普通岩石，一些上面的金属含有地球表面稀有的元素，和很早就沉入地下形成地球金属核心的元素：这种陨石钢是高强度高硬度的合金，由铁，镍，钴和数量可观的白金和黄金构成。一千米宽的这样一大块原料（还有很多很多）包含的贵重金属值数万亿美元，其中含有的钴和镍可以支持地球上的工业很多年。

　　太阳使空间充满了易收集的能量，一平方千米的薄金属反射镜可以收集十亿瓦太阳能，且不受云和夜晚的影响。在没有气候的太空，很薄的收集器将象水坝那样持久发电。由于太阳每毫秒发出的能量和人类一年使用的能量差不多，所以能源危机将不会很快到来。

　　最后，太空也提供了居住的空间。人们曾经想象行星移民，半球形的城市出现在行星上，慢慢把死气沉沉的行星变成类地星球，经过数年的星际旅行就可以到达。但是行星是无生命的，通常提供的是错误的重力，大气层，一天的长度和距离。

　　自由空间提供了一个更好的建造场地。普林斯顿大学的Gerard O'Neill教授带来的这个观点吸引了公众的注意力，帮助恢复在阿波罗计划之后公众对太空的兴趣。他说明了普通结构的材料——钢和玻璃——可以用来在太空建造环形城市，周长数公里。在此设计中，脚下的泥土保护居民不被宇宙辐射伤害，就像地球上的居民被头顶上的大气层保护一样，旋转提供了一个相等于地球上的重力加速度。宽阔的镜子和窗户使内部充满了阳光。加上土壤，溪流，植被，和想象，这处地方将和地球上最适合人居住的山谷相媲美。仅仅使用小行星上的资源，我们就可以建造上千个新地球。

　　配合现有技术，我们可以打开太空边界。前景是令人振奋的。它为我们显示了一条显而易见的路可以绕过陆地对增长的限制，减轻我们对未来的恐慌。空间边界的允诺可以激起人类的希望——一个必须的资源，如果我们要面对其它问题的话。


　　太空与先进技术

　　通过使用现有技术，我们的确可以开放空间边界——但是我们不能通过目前的空间活动预见未来，人类文明需要数十年的功夫才能在空间稳固下来。在此之前，技术的突破将开启新的途径。

　　今日，工程师团队通常用五到十年的时间开发新的空间系统，花费数千万到数十亿美元。这些工程工期长花费大使得进展痛苦地缓慢。在不远的将来，计算机辅助设计系统将向自动工程系统进化。它们可以使工程时间和花费减少以至大幅度下降，计算机控制制造系统将还能全面地减少花费。自动设计和制造将使空间系统开发成十倍地加快和便宜。我们在太空的进步将飞速发展。

　　到那时，当太空移民者们回头看我们现在的空间项目时，会不会把它看作太空进步的关键呢？可能不会，他们将会看到后几年中的技术进步比过去几十年的成就还要多，他们可以很好地结论，即AI和机器人在太空发展中的作用比整个NASA的工程师团队起的作用还要大。

　　组装机的突破和自动工程系统将一起带来的进步会使我们现在的空间项目显得很滑稽。在第四章，我描述了自复制组装机怎样建造一台轻的，强大的火箭发动机而只用很少的人工帮助。使用类似的方法，我们将建造整个的高性价比的宇宙飞船。同样重量的情况下，钻石基结构的材料比现有太空铝合金强度高约50倍（硬度搞14倍）；用这种材料制成的飞船将比现今的飞船轻90%，一旦进入太空，飞船就展开太阳能收集器，然后用收集来的能量供应组装机和分解机，它们将在飞行过程中改造自己以适应环境或它们的乘客的奇想。今天，空间旅行是个挑战，明天，它会变得容易和便宜。

　　由于纳米技术让自己可以制造更小的东西，考虑一下最小的载人飞船：太空服。因为被迫使用低强度，重的，被动的材料，工程师现在造的太空服臃肿笨拙。看一眼先进的太空服将说明一些纳米技术的能力。

　　想象你在一个空间站上，空间站旋转以模拟地球重力。你接到一个命令，给你一套太空服让你尝试出去：就是那个挂在墙上的，灰色的，像橡胶制成的有透明头盔的东西。你摘下它，掂掂分量，打开，然后从前面的开缝钻进去。

　　这件太空服感觉比最软的橡胶还要软，但内表面很光滑，很容易就钻进去然后手指轻轻一触开缝就合上了。它提供了一层紧身的覆盖物就像薄的皮手套套在手上一样，沿着手向上逐渐加厚，在躯干部位变的和手一样厚；在肩膀后面，几乎不引人注意，有一个小背包。在头的周围，是几乎看不见的头盔；脖子下面的太空服内表面轻轻地，均匀地贴在皮肤上很快就感觉不到了。

　　你站起来走了几圈，体验一下，掂起脚尖跳了跳，感觉不到额外的分量；你弯腰下蹲，感觉不到一点约束或起皱或压迫的地方。当你摩擦手指头时的感觉就好像没有包裹物一样——只是好像皮肤厚了一点。在你呼吸的时候，感觉空气干净而新鲜。实际上，你一点都感觉不到你穿着太空服。更厉害的是，当你步入太空的时候感觉同样的舒服。

　　太空服能做到这一切靠的是一个有复杂活性的结构，其材质几乎和活性生物组织一样复杂。一层一毫米厚的手套层含有一千个内有纳米机械和纳米电路的一微米厚的薄层。一块手指尖大小的面积上含有上十亿台纳米计算机，并且还有99.9%的空间留给其它部件。

　　特别是，留出了活性结构的空间，太空服材料的中间层有一个由钻石纤维通过三维编织成的结构很象人造肌肉，可以推和拉。这种纤维占据了大部分空间使得太空服材料象钢一样结实。通过微电子马达的驱动和纳米计算机的控制，太空服具有了柔顺的力可以任意伸展，收缩和弯曲。你早先感到太空服很柔软，是因为它被编程为柔软。它在真空中也一样能保持住形状，因为它有足够的强度保证它不会像气球那样鼓起来；同样的，它也一样能支撑自己的重量并适合你的动作，快速，平滑，使你感觉不到阻力。这也是你几乎感觉不到它的原因之一。

　　你的手指感觉好像是光着的是因为你感觉到的材质，材质表面有压力传感器，内衬有活性结构：手套感觉到你手指所接触地方的形状——和那里的压力分布——并把同样的质地感觉传给你的手指；它也能反转此过程，把你手指的压力分布传到外界，所以手套好像不在那儿，而你的手指感觉是裸露的。

　　太空服具有钢的强度和类似于你肌体的弹性。如果你重置太空服设置，太空服将继续适合你的运动，但是有些不同，不仅传导你的力，还把力放大十倍，同时把外界作用的力减弱为十分之一。你现在可以和大猩猩进行摔跤比赛了。

　　你呼吸的清新空气也不奇怪，在背包里装有空气和其他消耗品。在外面的阳光里呆几天，你的空气也不会用光：像植物一样，太空服吸收日光和你呼出的二氧化碳，生产新鲜氧气。像植物（或整个生态系统）一样，它把废物分解成简单分子并把它们重组成新的，有益的食物。事实上，这种太空服可以在太阳系内的任何地方都保证你的舒适，呼吸和供应。

　　而且，这太空服是耐用的。它可以容忍大量的纳米机器失效，因为它有更多的替补队员。在活性纤维之间有足够的空间让组装机和分解机拆装和修补损坏的装置。太空服可以用跟损耗同样的速度来修复自己。

　　在可能的限制之内，太空服还可以有很多其它的特性。一块针尖大小的材料上就可以储存我们所有的出版物的文字，并显示在一块折叠屏幕上，同样大小的一块上可以储存比所有我们制造过的东西还多的蓝图的“种子”，和准备制造它们的可复制组装机。

　　还有，快速的AI系统象我们在上一章讨论的可以在早上设计好太空服，下午就把它造出来。

　　所有我们用体积技术完成的在太空的成就将很快在分子技术和自动工程系统到来后被飞快地和戏剧性地超过。特别是，我们可以把自复制组装机用于太空，这些复制机将使用太阳能，象植物一样，它们可以把太空垃圾变成自己的复制品和供人类使用的产品。通过它们，我们就可以采集太阳系的资源了。

　　到现在为止，大部分读者可能已经注意到了，某些前面的讨论，听起来象科学幻想。有些人可能高兴，有些人可能对未来的可能性感到不安。还有一些可能会觉得——听起来象科幻的就不值一提。这种感觉是普遍的，应该认真考虑。

　　技术和科学幻想有长期的共同的联系，在想象未来的技术时，科幻作家们部分地由科学指引，部分源自人类的渴望，部分出于市场对奇异性的追求。他们的一些想象后来变成现实，因为有趣的和模糊的想象有时会证明现实的可能性和吸引力。还有，当科学家和工程师预言一个具有戏剧性的可能性时，例如火箭推动的宇宙飞船，科幻作家们通常都会抓住它并公之于众。

　　随后，当工程进步使这些可能性接近实现时，其他作家又会检验事实并描绘前景，这些描绘，除非很抽象，听起来就像科学幻想。未来的可能性常常和今天的幻想类似，就像机器人，宇宙飞船，和计算机与过去的幻想一样。它还能怎样？神奇的新技术听起来象科学幻想是因为尽管科幻作家经常做白日梦，但他们并不盲目并且有专业的兴趣。

　　科幻作家经常把科学内容小说化（虚构）来解释新奇的技术。一些糊涂的思想家会找出所有这些新技术幻想中的伪科学成分，而忽视重要的部分，这是不幸的。当工程师计划未来的能力时，他们测试想法，进化它们以适应我们对自然法则的最新了解。进化的结果和我们纸上的想象会有区别。我们的生活依赖于它们。

　　很多将依然不可能，即使是分子技术，没有一种太空服，可以被火箭用巨大的速度来回推动，或者在大爆炸后存在，或者能穿墙而过，或在一个绝热的房间内保持冷却。我们在达到可能的极限之前还有很长的路要走，极限是存在的，但这是个我们将在以后讨论的问题。

　　
　　富足

　　太空的资源和组装机以及自动工程系统将使未来成为一个原料极大丰富的世界。这意味着什么我们可以通过成本核查看出来。

　　成本反映了我们资源和能力的限制，高成本代表了稀缺的资源和困难的目标。对资源稀缺的预见会导致大幅提高资源成本，随之产生某种形式的未来。资源成本，无论如何，一直依赖于技术。不幸地，试图预言未来技术成本的工程师通常会遭遇到一堆难以解决的细节和不确定性。这些问题阻碍了我们对未来的理解。

　　可复制组装机，自动工程系统和空间资源的前景可以砍开成本预测这个戈德尔之结。今日的产品成本包括劳动力，生产资料，原材料，能源，土地，废料处理，组织管理，运输，税款，和设计费用。为了看出成本如何变化，我们下面一个一个地来分析。

　　劳动力：一旦第一个已经存在，那么可复制组装机就不需要额外劳动力去制造。组装机的运转和人力也无关。将来，可以用不同尺寸的机器人装置组装大系统，整个制造过程从组装分子到组装摩天楼等的各种应用都不需要人力劳作。

　　生产资料：基于组装机的系统，如果正确编程，将能自己生产生产资料。和大点的机器人一道，它们事实上可以制造任何东西，包括自身的复制品。由于这些自复制资产可以在一天之内翻很多倍，所以只有原料会限制它们的数量。这样的生产资料也不需要额外的花费。

　　原材料：因为分子机器可以排列原子从而达到最佳性能，所以只要一点材料就可以支撑很久。普通元素象氢，碳，氮，氧，铝，和硅可以很好地构成大部分结构，车辆，计算机，衣服等等。它们是轻元素但是可以组成强键。由于泥土和空气中含有丰富的此类元素，所以原材料也可以变的象泥土那么便宜。

　　能源：组装机可以由化学力或电力驱动，组装机构造的系统可以把太阳能转化为化学能，像植物一样，或者把太阳能转化为电能，像太阳能电池一样。现有的太阳能电池已经比植物的效率高很多了。通过可复制组装机来大量建造太阳能收集器，那么能源成本将会很低。

　　土地：基于组装机的系统只占据很少的空间。大部分可以放在柜子里（或顶针，或针眼里）。大点的系统可以被放在地下或者按照需要占据一大片房子。基于组装机的生产系统将使挖掘机和宇宙飞船都变得很便宜。

　　废料：组装机系统将可以控制它们使用的原子，制造产品就像生长苹果树一样干净，甚至更干净。如果嫌苹果园产生的废料不干净或不雅观，我们可以把它们都移出地球去。

　　组织：今天，工业生产需要把工人和经理组织到一起共同合作。组装机系统不需要人参与，仅仅在周围附近安静地生产定制的产品。初始程序将提供所有的组织信息来生产各种产品。

　　运输：通过用廉价的挖掘机挖的通道和在里面运行的自动车辆，运输就既不需要人力也不会破坏风景。充分利用家里的和社区里的组装机系统，运输的需求就不再是首要的了。

　　交税：大部分税都与价值成固定的百分比，因此也在成本上加一个固定的百分点。如果成本是可忽略的，税也就可被忽略。进一步地，拥有自己的复制机和原材料的政府也没什么理由对民众征税了。

　　设计：上述几点都说明了产品成本将降低。技术AI系统，通过避开工程劳动成本，将实际上消除设计成本。这些AI系统自身也将降低制造和运行成本，由组装机制造，一心一意地做设计。

　　简而言之，在计算机和分子技术发展道路的尽头，设计和生产东西的成本将显著下降。我上面提到“非常便宜”的原材料，实际上，组装机可以从泥土和阳光中制造几乎任何东西。太空资源，不管怎样，将使“非常便宜”变成“非常非常便宜”：表层土在地球生态系统中是有价值的，但是我们可以使用采自小行星上的沉寂无人的沙漠中的碎石。同样道理，组装机将在太空使用便宜的阳光。

　　空间资源是巨量的。一个小行星上的原料可以覆盖地球上的大陆一公里厚。空间吞没了99.999999955%的地球以外的太阳能，大部分消失在星际虚空中。

　　太空保存有充足的物质，能量，和空间可以进行很大的项目计划，包括大规模的空间殖民，基于复制机的系统将能建造大陆规模的世界，就像奥尼尔教授的环形空间城市，但是由高强度的碳基材料组成。用这种材料和太阳系卫星上的冰，我们不仅能在空间建造陆地，也能建造海洋，比地中海还要宽和深。用取自太空的原料和能量，这些新大陆和海洋将几乎不消耗任何地球上的资源。首要的需求将是为第一个复制机编程，AI系统将帮助我们。而最大的问题将是我们想要什么。

　　象Konstantin Tsiolkovsky在19世纪末20世纪初写的那样：“人将不会一直呆在地球上，对光明和空间的追求将引导他穿过大气层的束缚，开始是小心地，最后将征服整个太阳系。”我们将给死寂的太空带去生命。

　　复制机将给与我们到达外星的资源。而由太阳光驱动的光帆也将很快在太空航行——比任何现代火箭都快，但是还是不够快以至要用数千年的时间飞跃星际鸿沟。我们可以建造一个巨大的绕太阳运行的激光器，它发出的光束可以把光帆加速到接近光速，那么航行时间将缩短到几年。

　　停止也是个问题，普林斯顿的Freeman Dyson提出利用星际电离气体产生的磁场来减速。休斯实验室的Robert Forward提出用反弹激光束减速，把光束反射向后照射挂在光帆后面的小帆来减速。通过这种或那种方法，遥远的星球将在那里等待我们的到来。

　　在将来的很长时间里，太阳系都能提供足够的空间，地球周围的空间提供了比地球面积大一百万倍的地方。没什么能停止移民，或者回访古老的国家。在为运输系统提供能量方面也没什么问题——地球之外的阳光在10分钟内就可以供给把全部地球人口送到轨道上的能量。空间旅行和空间移民将同时变的便宜，如果我们明智地使用分子技术，我们的后代将会奇怪是什么把我们束缚在地球上这么久，以及为什么我们现在这么贫困。


　　正和社会

　　似乎每件事物的价值——甚至大陆，如果我们不追求脚下有数千公里的岩石的话——将降为零。在某种意义上，这是对的，在另一种意义上，这是大大的错了。人们总会估价物质，能量，信息，和真正的人类劳动，因此每件事仍然有它的价值。最后，我们将面对生长的限制，所以资源成本不能被消除。

　　虽然如此，如果我们生存下去，复制机和空间资源将带来一个新纪元，使得资源限制不能束缚我们——一个按现在的标准衡量是巨大的财富而那时却是免费的时代。这似乎不象是真的，但是自然的限制往往与人的感觉不一样。我们的祖先曾经认为和海洋对面的人（需要航行数月）聊天是不可能实现的梦想，但是现在海底电缆和人造卫星到处都是。

　　但是还有另外一个不是很令人愉快的答案，给那些不相信组装机会实现的人：组装机也会带来危险和从未见过的可怕的武器。如果纳米技术可以被避免而不是被控制，那么头脑清醒的人会避开它。技术竞赛，无论如何，将从生物技术发展出组装机来，就象从导弹发展出宇宙飞船一样。军事利益将足以使进步变的不可避免。组装机是不可避免的，但是也许是可以控制的。

　　我们面对的挑战是如何避免危险，但是这需要合作，如果我们知道我们将获益多少我们就会更加愿意合作。太空开发和可复制组装机将帮助我们清除一些古老和危险的拟子。

　　人类生命象某种零和游戏。人们受生态环境的限制，部落与部落之间为生存空间而战斗。在牧场，农田，猎场这些地方，一方多就意味着另一方少，因为一方的获益差不多就相当于另一方的失利，而总的获利加起来为零。而在一些合作的地方却繁荣起来，所以我们的祖先不仅学会了抢夺，也学会了合作和建设。

　　在纳税，拨款，和法庭辩论被关心的地方，一方多的还是意味着另一方少。我们的总财富增加缓慢，但是财富重新分配却很快，在给定的任一天我们的资源似乎是固定不变的，这使得我们猜想生命是一种零和游戏。这种猜想暗示了大范围的合作是无意义的，因为我们的获得必然建立在别人的失去上。

　　但是人类进步的历史证明了世界的游戏可以是正和的。近几个世纪以来加速的经济增长显示了在富人更富的同时穷人也会变富。尽管人口在增长（分一块大馅饼的观念），世界范围内的平均财富，包括第三世界，还是在稳定增长。经济波动，社会波动，和媒体对坏消息的本能的追逐——加在一起使我们看不清经济的增长，但是公开的历史记录可以足够清楚地显示它。空间资源和可复制组装机将加速这种历史趋势，并超出经济学家的梦想，推动人类进入一个新的世界。 


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