从科幻书《科学家谈21世纪》到科教片《现代科技与21世纪》

当1998年春风拂面而来,时间之舟把我们送到作为公元第三个千年开端的21世纪大门前,波澜壮阔的新科技革命浪潮正日新月异地改变着世界面貌。人们对21世纪充满了美好的憧憬,祈祝未来科技的神奇发展能给人间带来真正的“千福年”。

此时,人们也许会追忆起一本曾影响了几代人的科幻名著《科学家谈21世纪》。这本书初版于50年代末,由当时中国科学院院长郭沫若题词,李四光、华罗庚、茅以升等20多位科学家用幻想的彩笔描绘了21世纪科技造福人类的光明前景。20年前,郭沫若在全国科学大会发表《科学的春天》演讲,呼唤科学家需要诗人般的幻想。不久,这本书的修订版问世,总印数达数十万册,再度风靡读书界。

斗换星移。二十载春秋匆匆度过。如今,科学传播的媒体已从书刊发展到了音像制品、多媒体电子出版物。最近,一套系统展现奔向21世纪新科技革命浪潮壮观景象的十集大型电视片《现代科技与21世纪》,由上海高教音像出版社录制成VCD光盘,向全国发行。这套总长250分钟的光盘全景式地展现了当代计算机、自动化、通信、生物工程、新能源、新材料、交通、农业等领域的高新科技及环境科学与防灾科学的最新成就,展示了高新科技在21世纪的发展前景。

这套光盘是科技发展的现实写照,也折射出未来科技的七彩之光。以光盘为镜,对照《科学家谈21世纪》,我们会惊喜地看到,昨日多少美丽的幻想如今早已变成现实;也可看到有哪些幻想离现实还很远。从而我们可以把握当今科技律动的脉搏,洞见下世纪科技的走势。

信息技术的惊人进展远远超越昨日幻想

面对电脑,不用敲击键盘,只需口述指令,电脑就会忠实地按照人的意愿工作。反应灵敏的电脑能听懂不同语言,进行自动翻译。电脑管理着无人工厂的自动生产线,管理着名目繁多的商业活动,管理着家务劳动自动化……。人们无论走到哪里,都可拿出袖珍无线可视电话进行通信联系,可取出便携式无线传真机发送图文信息……。这是《科学家谈21世纪》对未来信息技术的畅想。

这些幻想多半在《现代科技与21世纪》的光盘中成为纪实镜头,有的成为生活中的现实。而光盘中映现出信息技术异彩纷呈的发展实景,则远远超出了当年科学家的想象。

超大规模集成电路是微型电脑的核心部件。如今,一块手指甲大小的芯片,可储存相当于一套大百科全书或两小时光盘音响的信息量,甚至可储存相当于整个人体DNA分子的信息量。最微小的计算机,它的运算器、控制器、储存器、输人输出器都可集成在一块小卡片上。掌上型电脑可将光笔书写的手迹自动转换成印刷体文字,以供输出。将图像、声音、文字、数值等多种信息媒体作为一个集成体来处理的多媒体电脑,可用于编配大型乐队演奏的乐曲,可用于描绘大型建筑和复杂机械的设计图,可用于智能化办公楼内图文并茂、声像一体的办公简报的编辑与发送,也可用于“虚拟现实”的远程教学、远程旅行观光、电子购物、房地产咨询,用于家庭向影视资料库的节目点播……

《科学家谈21世纪》修订本推出时,作者尚未对刚问世不久的光导纤维在未来信息时代的巨大作用作出充分想象。如今,我们在《现代科技与21世纪》光盘中可看到,信息传输容量极大的光纤已成为多媒体时代通信网络的主动脉,成为信息高速公路的主干道。穿越太平洋、印度洋、大西洋的海底光缆,已将世界各大洲紧密联系在一起。现在,一对细如发丝的光纤每秒可同时传递30万门电话。在美国、日本实验光纤系统中,每秒传输的信息贾相当于1000套30卷百科全书。随着多媒体、数字化技术的迅速发展,目前有的发达国家正出现电信网、电脑网、有线电视网大融合的趋势,不久家庭收发电子邮件、拨打可视电话、收看或点播影视节目、查阅图书馆资料、信息咨询、浏览电子报刊等等,家中只需装有一个网络接口单元或备有一套终端设备就可以了。

有趣的是,当年科学家幻想21世纪出现的信息技术产品,比如说,拍摄后不用冲洗就能放映影像的“磁性胶片”、“磁带电影”,还有“视盘电影”,如今作为录像带和影碟,早已进入千家万户。

从《现代科技与21世纪》光盘展示的航天、生物、新材料、新能源、现代军事、现代交通、现代农业以及环境科学等领域的多彩画面中,我们可以看到信息技术已成为一切高新科技研究开发的关键手段,或者说已成为一切高新科技发展的先导技术。以人工智能为核心的信息技术空前解放着人类的脑力劳动,它成为新产业革命的源头、当代经济增长的新动力。目前,发达国家的信息产业在国民生产总值中所占的比重已超过50%,从事信息业的人数约占总就业人数的40%。全球信息产业的销售额去年已达1.5万亿美元,大大超过汽车、钢铁等传统产业,一跃而为全球最大的产业。这些变化加速了“知识经济”时代的到来,“知识社会”的到来。

昔日幻想的新能源、新交通工具如今正在变成现实

幻想未来人们采用清洁的可再生能源,是《科学家谈21世纪》的主题之一。地质学家李四光形象地写道:地下储存的大量热能,正闷得发慌,焦急地等待着人类及早利用它。核物理学家卢鹤绂则把开发新能源的目光转向浩瀚的海洋,未来人们可以提取海水中的氘元素进行热核反应,获取巨大而清洁的能源。

现在,我们从《现代科学与21世纪》光盘中看到如此令人忧虑的事实:近二三十年来世界各国大量燃用煤、石油,一方面造成了全球性温室效应和环境污染等严重灾难,另方面,石油资源可能在未来40年至80年内耗尽,煤炭资源也只能维持200多年。该科教片在揭示这种“碳素燃料文明”而临的危机时,以大量纪实镜头展示了发达国家和我国大规模利用太阳能、风能、潮汐能、地热能这些清洁的可再生能源发电的情景。您看,片中出现了《科学家谈21世纪》所幻想的太阳能供电景象:房顶装有太阳能电池板,被吸收的阳光转换成电能可供室内照明、电视机、电冰箱、空调器、洗衣机等用电、阳光强烈时产生较多的电力可储存在蓄电池里,以备天阴时用,您还可看到旷野和山峦风力发电场无数巨大风车迎风飞舞的壮观场而,看到沿海汹涌奔腾的大潮被用于启动发电机,看到雪山下沃野上从深井喷发的地热蒸汽被用于发出巨大电力。此时,您会对21世纪人类能源利用的前景充满信心、这套科教片在展现国外和我国目前兴建核裂变能电站的成就时,表明了利用核裂变能所依赖的铀矿在地球上很有限,各国采用热中子反应堆,也许过50年已探明的铀235矿会用尽。即使目前正进行的快中子增殖反应堆实验取得成功的话,铀238资源利用也只能维持500年。人类文明长盛不衰的希望之光需要另一种核能来点燃——这就是核聚变能。核聚变的燃料——氘元素存在于浩瀚的海水中。全球海洋中至少有35万亿吨氘,如用于核聚变能开发,可供人类享用百亿年以上。片中映现了欧美和我国科学家正在进行的氘氚受控热核聚变实验取得不同程度的初步进展,显示了科学家梦想建成“人造小太阳”的愿望,有可能在下世纪变为现实。

与开发新能源相关的是新型动力交通工具的研制。《科学家谈21世纪》曾幻想未来人们旅行驾驶无废气污染的电动汽车,车内蓄电池,重量轻而储电量大,充电10分钟足够跑300公里;幻想未来的氢动力车不会像现在的汽车排出氮氧化物和二氧化碳等浊气,氢燃烧与氧结合,排出的是水。这种氢动力车如今已成为《现代科技与21世纪》中的实景。同时,片中还出现了多种飞速奔驶的电动轿车。它一次充电可行驶200公里,时速可达170公里。当年科学家幻想21世纪出现的太阳能动力车、高速“气垫”列车——也就是今天所说的磁悬浮列车、电脑控制自动驾驶车,现已成为这套科教片中的真实镜头。片中映现的智能化交通系统将卫星定位导航技术、计算机多媒体技术、数据通信技术、传感与电子控制技术应用于汽车自动导向、路况信息指南、交通监察自动化等精彩画面,则是当年科学家未能想象到的。片中展现风驰电掣、时速高达500公里的高速电气列车,能腾飞空中的飞行汽车,巡游海底世界的水下摩托车,形形色色城市高架轻轨交通工具,也是当年科幻书未所描绘的。交通技术创新的步伐往往比幻想家的预见走得更快、更前。

行星之旅、海洋开发并非遥远的梦想

《科学家谈21世纪》多处畅想了未来遨游太空、行星之旅的情景。比如,人们乘坐运渡火箭飞机进入外层空间,与外空环球航行的巨型客机相衔接,乘客由此进入环球空间旅行;然后再搭上往返天地的运渡火箭飞机返回地面。华罗庚在书中浪漫地写道,当我们的人民共和国百年大庆时,移居火星和月球上的朋友会来参加庆典活动。

看看《现代科技与21世纪》航天技术这集吧,往返于外空与地而的航天飞机,不就是书中幻想的“运渡火箭飞机”吗?您看,航天飞机舱内与太空中的严寒和太阳辐射的酷热完全隔绝。舱内空气、气压、温度、湿度同地球上一样。航天员在这个舒适宜人的环境中,可以不穿宇宙服生活和工作。航天飞机可以携带通信卫星、遥感卫星、天文观测卫星、导航卫星进入外空,释放到一定轨道上,可以修理和回收卫星,也可携带部件到太空组装大型轨道航天站。再瞧片中出现的大型航天站已在轨道运行了十多年,它可以同时与6个舱式飞船对接,组成大型轨道联合体。航天员在这航天站生活和工作最长达400多天。这大型航天站不就是科幻中的“外空环球航行的巨型客机”吗?片中展现的航天飞机与航天站对接成功,航天员从航天飞机进入航天站生活与工作的镜头,不就是科幻中的“运渡火箭飞机”与“外空巨型客机”相衔接的情景吗?片中出现“探路者”号飞船和机器人登陆火星,进行科学勘察的景象,表明了人类计划在21世纪前期实现登上火星的壮举,并非虚妄的梦幻。

占地球表面70%的海洋,是一个远未充分开发的巨大宝库。开发海洋资源与开发外空资源一样,都是21世纪科技发展的主题。《科学家谈21世纪》曾幻想地质考察队乘坐巨大的海底航船,勘探深海矿产,还幻想在海底建造人们能长期居住的水下城市。《现代科技与21世纪》使人充满信心地看到深海矿物开发、海下生活空间开拓、海水大规模淡化利用、海水元素的提取利用、海洋农牧业的大发胺,是完全可能在未来几十年内成为现实的。

科幻:浪漫诗情与理智思绪的交响

现代一位著名科学哲学家有句名言:“科学是人类心灵的壮丽探险。”其实,科学幻想就是这种“心灵的壮丽探险”的表现形式。富有探险精神、创造精神的科学幻想,是对现存的超越,是对未来的前瞻,需要诗人的理想境界和浪漫激情,同时也需要学者的理智思绪与求实心灵。

《科学家谈21世纪》中的许多华章充满了改天换地、呼风唤雨这样气势磅礴的诗情般幻想。科学家幻想将来把“人造太阳”即受控核聚变装置发射到北极上空的静止轨道,北极圈辽阔的冰原将消逝,寒流不再威胁地球各地,广东香蕉将在此开花结果,南方一年三熟的稻谷在这里飘香,海边出现青岛那样宜人的海滨浴场,……

然而,在这些诗意的幻想发表后的十多年间,人类工业化活动加剧了地球温室效应、《现代科技与21世纪》“环境科学”一集以大量触目惊心的镜头,展示了地球增温给世界各地频频带来酷热、干旱、风暴、洪涝灾害,警示人们:地球升温将使极地与冻土带冰雪融化,海平面上升,威胁各国城市集中、经济发达的沿海地区,威胁全世界居于沿海地区的30亿人口的生存。自然界万事万物往往此消彼长、彼盈此亏。当我们雄心勃勃地向大自然宣战,试图向大自然索取更多财富时,须理智地预测我们征服自然造成生态失衡所带来的危机与厄运。

《科学家谈21世纪》幻想利用核能作为动力资源,开掘运河,人工造海,把内陆沙漠改造成绿洲果园;幻想21世纪的气象台不仅能准确预报数天、半月甚至一个月的天气,能大致预测下一年乃至今后几十年的气候趋势,而且气象台本身将变成控制气候的总机构,能叫台风转向,暴雨搬家,……这些幻想虽然目前离现实还很远,但面临全世界沙漠化正以每年5万至7万平方公里的速度在蔓延的严峻局势,面临近年来频频发生的大范围灾害性气候造成的严重损失,我们应像这套科教片“环境科学”一集提示的那样,尽最大努力遏制土地荒漠化的势头,重点搞好人口稠密地区的防灾减灾工程,合理利用气候资源,局部改善小气候,以营造人间乐园。

如果说《科学家谈21世纪》幻想的主旋律是开发和征服自然,创造美好的明天,那么《现代科技与21世纪》则从世纪之交全球而临的环境、资源、人口、生态这些挑战性的现实问题出发,展示了面向21世纪的高新科技肩负这样的神圣使命:保护自然,复新生态环境,为人类可持续发展开辟前进道路。

尽管科幻中某些臆测的成分经时间之流的冲刷从现实中隐退,但科幻毕竟是科学创造之源、技术发明之母。雨果说得好:“任何东西都没有像大胆的幻想那样促进未来的创立。”让我们展开科学幻想的翅膀,向着21世纪科技高峰飞翔吧!