無遠弗屆的科技創舉
導言
藥癮－渴望的剖析
老化－青春不復返
愛滋病－全球蔓延
動物行為－生命中最動人的一面
考古學－挖掘過去
天文學和太空物理學－觀測宇宙
大爆炸之後－創始之際
生物滅絕－消失中的物種
大腦－從神經到行為
癌－項古老的遺產
大氣變遷－地球的節奏
密碼學－傳輸密碼
數據超級公路－通往未來之路
恐龍－恐龍的一生
地震－大地震
節約能源－天工開物
研究倫理－行為與後果
演化論－達爾文的遺澤
滅絕－可怕的代價
食物－餵飽世界
核融合－明日能源
基因治療－造人類基因
人種的差異－人種的隨機性
工業政策－政府補助的研究發展
智能－解析智慧，追求超越
語言－我們知道的遠比我們學到的多
雷射－極強的光
機器智能－電腦智商
記憶力－錯綜複雜的記憶網路
分子－團結共榮
組合科技－把原子組合在一起
海洋－新領域「海洋」
有機體的進化－生命的出現
我們的起源－成為人類
物理學－尋求統一性
板塊結構論－永不休止的地球
人口－超越極限的成長
相對論－重力的理論
RNA－轉錄生命訊息
科學的電腦計算－頭腦的延伸
性－最原始的慾望
睡眠－夜長夢多
太陽系探險－去外空航行
超導體－順流而行
手術－開刀房的勝果
工業技術－使役機器，巧思為上
病毒－隱形的世界
視力－眼見為真
150年科學新發現大事記

序

無遠弗屆的科技創舉

約翰．吉朋斯（John H. Gibbons） 美國柯林頓總統科技顧問

　　多數人生活在對科技的敬畏和驚歎中。我們一些習以為常的事，例如冰箱裡的冷飲或快捷的交通工具；許多神奇美妙的事，像是衛星攝影或人工受孕，無論你是視而不見還是心存感激，無論你是科學家或外行人，我們都是科技革命的受益人。尋常的生活步調正是靠著這些不尋常的創舉，才得以延續不絕。

　　星期二 清晨六點四十五分

　　今天晚上要在航空太空博物館演講，我才剛開始準備。第一張太陽的照片拍攝於一八五五年。拿這張照片和最近哈伯天文望遠鏡拍攝的精細影像相比，我不禁讚歎太空探索進展神速。我們詳知上千億顆恆星到地球的距離，然而在邁向二十一世紀的年代，能詳盡標明製圖的只有一百顆。

　　浩瀚宇宙激發了人們強烈的好奇心和科學的研究。觀看星星帶來欣喜愉悅，先進的太空研究還能增長知識見聞。從先民勇於發問開始 地球是否繞著太陽運轉？人類是否能安全地探訪月球？我們周遭的生活也隨之劇烈改變。

　　外太空吸引著我們的想像空間，內太空探索也開創了無垠視野。藉由先進的望遠鏡和電腦模擬技術，我們可以檢視物質的原子結構，例如確認氧分子如何破壞矽晶格（lattice）。改良的晶圓製程研究將可以發展出更快、更便宜的電腦。同時，我們也能更深人地分析細胞分子的結構。正在推廣的「人類基因組計畫」（Human Genome Project），不僅能做基因分類登錄，更能迅速推展該領域的知識，啟發後進，投人研究行列。

　　星期二 早上九點十五分

　　在前往聯邦研究發展預算會議途中，我趁空檔回想清晨與副總統高爾早餐會報的情景。在我們討論以資訊網路將北半球的圖書館和教學中心上網連線的同時，我們被來自世界各地的傳真急件和電話頻頻打斷——在在說明了科技的力量無遠弗屆，既能成事，也能干擾。

　　一百五十年前「科學美國人」雜誌創刊的時候，當時的讀者對電話、電視、收音機想必感到不可思議。如今，放錄影帶給小孩解悶，傳真機成為不可或缺的辦公設備，資訊公路時代也即將來臨。

　　資訊科技日新月異，促成各個領域的發展，從辦公室自動化、細察原子分子結構，到建立電腦模式評估氣候變遷的衝擊等，不一而足。

　　新進技術如全球定位系統（Global Positioning System, GPS）即是利用衛星來確定位置。這使得卡通影片「傑森家族」（The Jetsons）太空家庭的生活幾可成真。定位系統經常用於搜救行動或追蹤車輛，這套系統原先為軍事的目的而研發，如今卻有一百六十多家民間廠商相繼推出各種應用系統，開拓出數十億美元的新市場。

　　美國政府一向支持科學研究，研究成果也多轉移到民間企業。麥迪遜（Jmes Madison）總統曾經說過：「人民要當家作主，必須先擁有知識的力量。」而科技正是構成我們「以知識為基礎的社會」的要件。

　　星期二 早上十點三十五分

　　與國會預算委員會成員討論生物科技。生物應用的多樣性——例如醫療保健、糧食生產和污染防治——使得相關決策複雜多變。生物科技終將和大多數人的生活息息相關，我們必須進一步瞭解聯邦政府研究經費和管理辦法如何影響民間企業界。

　　生物科技幾乎和天文學一樣古老。釀啤酒、做乳酪、發麵包的技術已經流傳了六千多年。然而，直到十九世紀中葉，細菌學之父巴斯德（Louis Pasteur）才發現發酵其實是一種生物過程。近幾十年來，發酵技術結合了許多複雜的生物過程，使細胞及其成分產生物理或化學變化。其中一種生物轉化過程——生物復育（Bioremediation）能使生物分解或貯藏廢棄的副產品，用於清除不易處理的垃圾，例如污染性和放射性廢棄物、原油外洩、酸性和一般廢棄物，以及殺蟲劑等。

　　生物科技也能使食品更安全、營養，培育適應氣候變化和抗蟲害的新品種，改良耕種技術，使土壤得以保留而減少流失。美國農業占全國國內生產毛額（GDP）的十五％，每年農產外銷總值為四百億美元，並提供兩千一百萬個就業機會。生物科技將改變農民作業的方式，並使農業邁向永續經營。

　　不論從個人或社會的角度來看，生物科技或其他領域的研究進展往往超過我們的應變能力。在一九○○年世界博覽會的機械館內，發明家亨利．亞當斯（Henry Adams）曾驚豔般地發現電力應用如此廣泛深遠。這種嶄新的動力將對人類帶來巨大的影響讓他震驚，也讓他意識到歷史就要翻開新章。今天，我們完全無法想像沒有電力的日子。生物科技早晚會和電力一樣重要。

　　星期二 中午十二點二十分

　　我的醫生來電告知檢驗結果，確定生物科技救了我一命。原先發現的癌症初期症狀經過治療後，已經痊癒。
　　資訊科技也為我解圍。待會兒我將先為晚上的演講錄影，這樣就能出席孫子的生日聚會了。

　　一整個下午，我的行程排得滿滿的，與其他幾位總統顧問討論禁止核武擴散問題，和汽車業巨擘舉行連線電話會議商討安全、低污染汽車新技術，並聽取幕僚人員為我做高能物理和生物多樣性的簡報。

　　科技賦予人類巨大的力量。我們不但在日常生活中——工作、交通、教育——仰賴科技，也必須仰賴它為我們帶來進步和智能的滿足。

導言

　　對大多數人來說，一百五十年似乎很長，沒有任何其他美國雜誌持續出版過這麼久。而人類探討科學卻有一百五十世紀那麼長。數千年前，逐漸消退的亞洲冰河邊的居民，因為缺乏燃料，經由嘗試錯誤而學得用長毛象骨頭取火。從此，擁有知識的人受到敬重，而每一個部落也會分享知識。今天，知識學問彙流於書本、報紙、學刊、電腦和「科學美國人」雜誌（目前已上網路）。明天，我們或許會為殖民土星的太空星際人發行特別版本。

　　「科學美國人」滿一百歲前，畢業於哈佛大學的一位年輕人傑洛‧皮爾（Gerard Piel，他總是宣稱他高中物理不及格）在「生活雜誌」任科學編輯。他藉由「大幅圖片和少量文字」把編輯、科學家和藝術家的專長結合起來。他一位同事丹尼斯‧佛萊納根（Dennis Flanagan）曾預言：美國所需要的正是一本好的科學雜誌。事實上，美國的確有過一本一度叫好的科學雜誌，於一八四五年由才華橫溢的拉菲斯‧波特（Rufus P．rter）創刊。可惜可本雜誌後來逐漸萎縮。一九四七年，皮爾接手買下，並由佛蘭納根擔任編輯。

　　當時正是美國蓬勃發展的時代。第二次世界大戰激發了科技和醫學的進步。愈來愈多的科學家不吝分享新發現，相繼在「科學美國人」上刊登精采的故事。從一九四七年復刊以來，已有一百多位諾貝爾獎主常常在科研成果得到公認之前為本刊撰文。它還有德、義、法、西、日等多種譯本，來自學術地球村的讀者每月將近一百萬人。    

　　值此一百五十週年社慶，「科學美國人」仍在茁壯成長中。它的內容已延伸至所有科學醫學的領域，加速實現科普教育的職志，也曾協助製作拍攝公共電視得獎的科教影片，並雇用了數以百計敬業的印刷、出版、行銷人員。刊物的所有權及經營理念是國際性的，對科學前景始終保持熱情和樂觀，並且竭盡所能，堅持最高品質的內容。

　　「科學美國人」已經成為科學雜誌的表率。我謹代表全體同仁，感謝數百位作者及美工設計人員的辛勞，數百萬訂戶及零售顧客的愛護，廣告廠商的支持與贊助，更感謝歷任社長的高瞻遠矚：原始創辦人－－拉菲斯‧波特，新創辦人－－傑洛‧皮爾；及現任董事長－－狄特‧馮‧霍茲布林克（Dieter v．n H．ltzbrinck）。一百五十年了，它的精采絲毫未減，想像－－下一個一百五十年會帶來什麼樣的驚喜！