本书献给汤姆和伊丽莎白，感谢他们始终给我耐心、智慧和爱 前言 过去有二十年时间，我曾在耶鲁大学担任院长和教务长，后来任麻省理工学院（MIT）校长，现在则任名誉校长。这些年来，我有幸眺望科学的前沿，看见的景象令我心潮澎湃。以生物学为基础的工具正逐渐问世，每一件都显得巧妙而强大：能自行组装成电池的病毒，能净化水源的蛋白质，能侦察并消灭癌症的纳米颗粒，能读懂意识指令的假肢，还有能增加作物产量的计算机系统。 这些新技术也许听起来如同科幻故事，但它们都是现实。其中的好几种已经发展得相当成熟，而且每一种都来自相同的源头：生物学和工程学的革命性融合。这本书讲的就是这场融合的故事——非凡的科学发现如何让两条距离遥远的道路汇作一条，开拓性的研究者们又如何利用这场融合发明工具和技术，最终改变我们在这个世纪的生活方式。 我们需要新的工具和技术。今天的世界约有76亿人口，预计到2050年将超过95亿。为了产生足够的电力，向目前的人口提供燃料，满足人们取暖和制冷的需要，我们已经向大气中排放了大量二氧化碳，这些二氧化碳足以改变未来几百年的地球气候，而眼下，我们正力图扭转这个结果。温度和海平面正在上升，很多人正为干旱、饥荒和耐药性疾病所折磨。单是将手头的工具和技术升级，并不足以应付我们在全世界面临的骇人挑战。我们要如何生产更充裕也更清洁的能源，制造充足的洁净饮用水，以低廉的成本开发更有效的药物，使残疾人恢复行动能力，在不破坏全球生态平衡的情况下生产更多粮食？对于这些难题，我们需要新的方案。如果失败，我们必将迎来动乱的时代。 我们曾经克服过同样惨淡的前景。1798年，英国教士、经济学家和人口学家托马斯·罗伯特·马尔萨斯（Thomas Robert Malthus）指出，人口增长的速度必然超过粮食增产的速度。从这个分析出发，他警告说人类的下场只有一种：大范围的饥荒、战争和疾病。马尔萨斯宣称，这些灾难将…