在刚刚告别的20世纪里，人类在科学技术的各个领域取得了前所未有的进步。这些崭新的科学技术使整个人类在生活的各个方面都发生了天翻地覆的变化，同时，它们也为科学技术的进一步飞速发展奠定了坚实的基础。那么，在新的世纪里，世界各国的科学家们为自己确定了哪些攻关项目？2001年1月份法国的《科学与生活》杂志系统地介绍了21世纪21个宏大的攻关项目，这些项目关系到人类生活的方方面面。毫无疑问，如果这些项目的攻关都能或大都能以取胜而告终，那么，人类的未来生活肯定将会更加丰富多彩、美轮美奂。现将这21个项目简介如下：
1、物理学：擒获希格斯玻色子。
希格斯玻色子是最神秘、人们最想找到的粒子。如果这种粒子被找到，人类将开辟物理学新纪元，有关物质和宇宙的崭新视野将展现在人们的面前。20年来，物理学家们在坚持不懈地寻找希格斯玻色子。最近6个月，粒子物理学家们看到了一束稠密的线，这是电子学与应用物理学实验所的物理学家们在即将最终关闭的欧洲核研究中心的巨大加速器上看到产生的现象，这种现象是人们盼望已久的。图上所示可能更像是希格斯玻色子，而不太可能是它衰变时留下的痕迹。它将在未来巨大的粒子加速器上被产生出来。希格斯玻色子的发现将解释质量的来源，而希格斯场则是“通往真理道路上一道看不见的屏障 ”。
2、海洋学：做海洋气象预报。
远洋考察船、海底考察船、潜水艇、人造地球卫星等等的使用，将使海洋气象学得以飞速发展。海洋表面的温度、旋风、海流、洋流、海水的密度和含盐量等等要素都将被准确地测量出来，从而使海洋气象预报更为迅速、准确，这将使海洋渔业、海上运输、海上石油开采等海上作业大大受益，同时也将使陆地气象预报更为准确。
3、天体物理学：在试管内制造太阳。
长久以来，天体物理学们只是通过远距离分析各个星球的光谱来了解其构成情况的。20世纪20年代，人们已经知晓，氢聚变为这些星球提供了能量，使其能够光芒四射几十亿年。为了进一步了解恒星上物质的各种状态，天体物理学家们要进行实验。如何获得如此巨大的能量？天体物理学家们将在法国的波尔多建造一个巨大的爆炸装置－－百万焦耳激光器，通过这个激光器，人们将能够在试管内重造太阳，即重现宇宙形成的极端条件。
4、数学：数字的通用语言。
1928年6月，马塞尔.博尔在《科学与生活》杂志上分布了基本算术规则（加法、乘法等等）。这些通用运算规则是所有数学家知识的结晶。然而，在这个表面统一的背后，却隐藏着大量不同的学科：组合分析学、线性数学、微分几何学等等，每个学科都有其独特的语言。在3000个不同的领域，每年都新涌现出20多万条经过验证的定理。因此，统一似乎是不可能的。数学家们打算用现有的一切工具来创造出一种涉及数字的共同语言。1967年1月，加拿大数学家罗伯特.朗兰凭其直觉天才而看到了可能使算术学家、几何学家、代数学家和数学分析家们交流对话的方法。他将继续其项目，即把那些人的知识汇总起来以创造出一种数学通用的语言。
5、考古：搜索而不挖掘。
长久以来，考古学家和古生物学家是通过对史前人类留下的器物、甚至是最粗糙的石器碎片的研究来研究史前人类的发展变化的。直到现在，他们只对最具特性、掺假的器物感兴趣，并想尽一切办法来利用那怕是很小的一块碎骨片和碎片。为了满足对古人留下的器物难以满足的搜寻欲望，科学家们发展了遥感技术。利用这种技术，人们可以在发掘之前预先标出化石或膺品的位置，从而避免这些器物在发掘过程中受损或散失。遥感样机已在美国进行了成功的实验。
6、生物多样性：新的诺亚方舟。
1992年，有关生物多样性的里奥条约签署了，这有利于加强对生物种类和自然环境的保护。然而，生物品种仍在迅速灭绝，如果不采取措施，1/4以上的动物品种有可能在2025年之前灭绝。为了挽救濒危物种、甚至复活已经灭绝的动物（如毛象），生物学家们设计出了新的诺亚方舟：胚胎冷冻、胚胎性转移、杂交、克隆（无性繁殖）、代孕母亲等等。
7、细胞生物学：1亿美元1个细胞。
生物技术已得了普及，人们不仅可以培植细菌、酵母，而且于1986年已能培养人体细胞了。15年来，生物工程师们大大发展了自己的技能，并制造出了很多前所未有的产品。然而，他们对细胞的观念仍旧是支离破碎的。实际上，细胞是一个全部，是一个真正的小工业，它有其制造计划（脱氧核醣核酸）、复制机（核醣核酸）、肺（线粒体）、蛋白质装配线、储存区、垃圾箱……利用信息模拟技术，人们可以在10年内花1亿美元制造成出一个“模拟细胞 ”，其目标是制造未来的药品。
8、分子生物学：寻求蛋白质。
1965年，雅各布、利沃夫和莫诺3人共同获得了诺贝尔生物奖，分子生物学从此诞生了。当时，3位生物学家了解到，细胞通过其基因来控制蛋白质的制造，而蛋白质这种分子可以使细胞得以生存和联系。这一发现导致基因技术的迅猛发展。然而，生物学家们当时还不明白，几种基因是能够相互依赖的，而每一种基因又是几种蛋白质产生的根源。破译基因组密码的工作刚刚结束，生物学家们正在盘点和分析蛋白质。如果说脱氧核醣核酸是“磁带 ”，那么，蛋白质则是生命的“乐章 ”，蛋白质的种类繁多，而且是多变的，破译蛋白质组密码要比破译基因组密码难得多。今后，生物学家的巨大工程是建立未来的制药工业。
9、神经学：神经元培植。
在20世纪80年代，第一批动物神经元移植试验表明，胚胎神经细胞可以在成年动物的大脑中生根并治疗它。然而，由于可理解的原因，人类的胚胎组织还不能被使用。但胚胎神经元的移植却被接受了，并取得了良好效果。和谐的胚胎是极少的，人们只好求助于克隆技术，以取得未成熟的细胞，从而获得各种类型的神经元。这将是很艰难的，因此，人们将可以利用根细胞这种刚刚在成年人那里发现的物质来培植神经元。用移植新鲜神经元的办法来取代因事故、疾病或衰老而损伤的神经细胞，将是神经学家们今后追求的目标。
10、老年学：蚁后的长寿。
怎么样才能老得慢而推迟死亡？20世纪60年代的医学界已开始对此问题进行研究了，而最好的生活质量是当时研究的中心问题。现在，医学界将人类的最高预期寿命定为120岁左右。要弄清遗传对寿命的影响，还需要20年时间。目前，遗传可以使小蚯蚓的寿命翻一番。日益老龄化的西方渴望长生不死，人们求助于营养学和生物化学。现在，昆虫学家们正在研究蚂蚁是如何延长其寿命的。蚁后的寿命是工蚁寿命的50倍，是雄蚁寿命的150倍。瑞士的生物学家洛朗.凯勒在蚂蚁的基因中找到了蚁后长寿的秘密，科学家们正在研究如何让人长寿的问题。
11、农艺学：拟南芥属－－优良的模拟植物。
机械化使粮食单产大幅度提高，每公顷小麦的平均产量由1944年的1700公斤增加到目前的8000公斤。然而，环境恶化使农业生产效率降低。现在，人们正在利用已掌握的基因知识，来寻求更能适应环境的植物。但小麦的基因组比人类或玉米的基因组大5倍，所以，人们便在一种实验植物－－拟南芥属身上进行试验。到2010年，Dames芥将完全成为农学们模型化的“试验植物 ”。只要用鼠标点击几下，人们就可以改变这种模拟植物复制品的基因，并可在屏幕上看到其结果。
12、天文学：寻找“地球们 ”。
20世纪末，天文学家们在太阳系之外发现了一些新天体，其中第一个是在Beta Pictoris附近，虽然其存在仍尚需得到证实，但其他10来个天体的存在却被确认了，其中之一是HD217014，它是由两位瑞士天文学家于1995年发现的。然而，它们都是气体的，当然，都是不毛之地。如果要寻找地球之外的生命，那就得在太空寻找与地球极相像的星球。2004年，科罗号宇宙飞船将被发射升空，其使命是对6万个在地球上用天文望远镜看不到的天体进行探测，以便寻找遥远的、与我们的地球极相像的星球。
13、控制学：智能机器人。
将最令人厌烦的工作让机器人去干，这已成为普通的事。目前，近百万的机器人工作在工厂、医院和矿井。然而，现在的机器人还不能在为其设计的线路之外自主地行动。怎样才能让机器人随机应变、适应环境、自我进化？未来的机器人能够成为真正的智能机器人吗？人们利用仿生学，模仿蚂蚁的行为，用计算机为机器人植入电子神经元体系，从而使机器人成为“人造生命 ”，它们不仅可以游泳、爬行，而且可以自我复制、繁殖、进化，生成各种形态各异的机器人。在或远或近的未来，智能机器人有可能取代人类，甚至变得不可控制。
14、能源：燃料电池。
石油不是一种取之不尽的能源，而核能又比较“棘手 ”，以致很多人不愿使用它，惟有氢是个理想的能源，它的可支配数量极大。它以天然气（甲烷）水合物的形式深藏在永久冻土层和海底，将是未来的理想能源。未来的燃料电池将以氢和甲烷为原料，其优点多多：生产电力和热能的效率很高，可达80％，而普通发电机组的效率才达20％；排放的污染物很少。
15、遗产保护：将网（Web）存档。
光盘的质量将不断提高，而其价格将日趋降低，其存储能力将大大增加，以致于一个现代名人的全部图书只要花几元钱就可储存在一张小小的光盘上。这当然使人欣喜不已。然而，光盘上储存的信息能够永久不变吗？回答是令人不快的：储存的信息只能确保几年而不是几个世纪不变。因特网的出现使情况变得更遭，因为以数码储存的信息是生成得快、消失得也快。为此，科学家们正在设法永久保存那些宝贵的信息。1997年以来，斯德哥尔摩图书馆决定将瑞典发出的因特网页全部存档。项目的负责人阿兰.阿维德松提出，要用磁带储存国家约1/3的因特网页，这相当于1000万个卡片柜储存的信息量，也相当于大英百科全书信息量的300倍。
16、航空：载1000名乘客的飞行翅膀。
很早以前人们就梦想生产一种没有机身而只有翅膀的飞机。1989年，美国的Northrop公司成功地设计和制造了著名的隐形轰炸机——B－2。近几十年来，空运量陡增。因此，有人盼望出现协和式超音速时代，但人们更希望看到载客能力为300人甚至500人的大飞机。能不能生产载客更多的飞机？现在，很多公司都在研制A3XX的替代者，即载重量在1000吨以上的大飞机——巨型飞行翅膀，它的图形已被绘制出来了。
17、生态环境：污染的大市场。
早在1979年，《科学与生活》杂志就已宣布，“人类改变了气候 ”。现在，科学家们已让我们认识到了地球气温升高的严重性和减少温室气体排放的紧迫性。人类对环境恶化已有了共识，但治理问题还远未解决。各国政府已同意如下原则：在不停止发展的前提下，“谁污染，谁花钱 ”。人们都知道，温室气体二氧化碳的排放是与燃烧煤和石油等化石燃料正相关的。而国家越发达，其温室气体的排放就越多。因此，减少温室气体排放的问题首先牵涉到了发达国家，尤其是美国和欧盟。但是，发达国家不愿放弃其生活方式，而这种生活方式却却是大量二氧化碳生成的根源；而发展中国家希望发展，但发展就会造成污染。在这种情况下，有人提出了建立“温室气体排放证 ”金融市场的主张。在全球治理气温升高的斗争中，这个主张在全世界引起了最激烈的争论。但让“污染环境的权力 ”成为一种有价证券，让其在股票交易所上市，每个国家都获得一个污染指标，污染超标的国家可以从污染未达标的国家购买污染证，供求双方可以讨价还价，以确定每吨二氧化碳气体的排放权价值多少多少美元。这种体系可能是不可避免的。2010年，“污染权证券交易所 ”有可能在巴黎、纽约、东京等地开张。
18、纳米技术：纳米世界的先锋。
20世纪60年代，微电子学和信息学飞速发展，当时的明星是集成电路。工业上使用集成电路才几年的功夫，计算机的计算速度就达到每18个月翻一番。然而，在硅片上雕刻的密度很快就达了极限。要使机器人技术、手术和机械的性能更好，就需集成电路更小。于是，人们将希望寄托在了纳米技术上。纳米技术将通过一个一个地移动原子而创建新的世界，无限小的科学将微型化的极限远远地向后推了。在纳米技术顶峰搏击的先锋－－美国的Zyvex公司打算建立第一座原子级的工厂，其体积比大头针的头部还小。它与工程学、生物学和化学配合，以制造如下产品：用于医疗和工业的人造蛋白质，用作电子器件、太空探索的碳纳米管（其强度是钢的100倍、其比重为钢的1/6），用于医疗而在人体内游走的纳米机器人……人们将建造纳米机器人，让其通过一个一个地移动原子将水变成酒、将碳变成钻石。人们还将利纳米技术来建立无污染工业、生产免费能源、制造通往太空的升降机……
19、太空：星际网络。
1961年4月12日，加加林完成了在330公里的高空绕地球一圈的飞行。约40年后，第一批宇航员到达了国际空间站。21世纪，征服太空将是伟大的国际项目之一。在一些火星轨道站上，人们将需要不停地与极其遥远的地方交换信息。专家们认为，最合适的工具是类似于互联网的体系－－星际网络。美国国家航空和航天局制订了InterPlaNet计划，这个体系建成后，人们很快就可以向火星发电子邮件了。
20、城市化：救救农村。
1958年，法国遇到的最大问题是为几十万居住条件恶劣的家庭建造住房，因为那时，900万人居住在45万座简陋的房屋内，平均3人一间房；二战后15年来，重建工作进展缓慢，大批农村人口流入城市。于是，住房部长企望在大城市大兴土木。到60年代，各个大城市都在大兴土木，大批的农村变成了城市。尽管制订了领土整治计划，但城市蚕食农村的局面仍在继续。按照这种蚕食速度，不要很久，农村就只能存在于人们的记忆中了。为了制止城市无限制地扩展，SOS（救救农村）计划制订了出来，它涉及欧洲7个城市周围地区。其使命是制止无政府主义的城市化、利用城市废弃的空间而使城市中心重新密集化、保护田园风光等等。
21、交通：由Big brother驾驶汽车。
1955年的圣灵降临节，法国公路上有110人死于交通事故。当年8月份，《科学与生活》杂志公布的调查表明，有一半事故本来是可以避免的。两名驾车高手向读者讲解了“无风险驾驶 ”的规则，其中第一条是紧紧地握住方向盘。然而，半个世纪来各种各样的预防事故的运动都未能制止交通伤亡事故的发生。于是，瑞典政府出了一个主意：用Big brother体系驾驶汽车。该体系主要由卫星和计算机组成：由计算机操纵汽车的方向盘、油门、刹车等等，用卫星来制导计算机。这个驾驶体系可以保证交通总是畅通无阻而又不会发生任何伤亡事故，它还可以使汽油消耗最少、污染大大减少。总之，追求“零死亡目标 ”的瑞典项目就是要用卫星来驾驶汽车。（杨贵兰编译）
