過去有二十年時間，我曾在耶魯大學擔任院長和教務(wù)長，后來任麻省理工學院（MIT）校長，現(xiàn)在則任名譽校長。這些年來，我有幸眺望科學的前沿，看見的景象令我心潮澎湃。以生物學為基礎(chǔ)的工具正逐漸問世，每一件都顯得巧妙而強大：能自行組裝成電池的病毒，能凈化水源的蛋白質(zhì)，能偵察并消滅癌癥的納米顆粒，能讀懂意識指令的假肢，還有能增加作物產(chǎn)量的計算機系統(tǒng)。
這些新技術(shù)也許聽起來如同科幻故事，但它們都是現(xiàn)實。其中的好幾種已經(jīng)發(fā)展得相當成熟，而且每一種都來自相同的源頭：生物學和工程學的革命性融合。這本書講的就是這場融合的故事非凡的科學發(fā)現(xiàn)如何讓兩條距離遙遠的道路匯作一條，開拓性的研究者們又如何利用這場融合發(fā)明工具和技術(shù)，終改變我們在這個世紀的生活方式。
我們需要新的工具和技術(shù)。今天的世界約有76億人口，預(yù)計到2050年將超過95億。為了產(chǎn)生足夠的電力，向目前的人口提供燃料，滿足人們?nèi)∨�和制冷的需要，我們已�?jīng)向大氣中排放了大量二氧化碳，這些二氧化碳足以改變未來幾百年的地球氣候，而眼下，我們正力圖扭轉(zhuǎn)這個結(jié)果。溫度和海平面正在上升4，很多人正為干旱、饑荒和耐藥性疾病所折磨。單是將手頭的工具和技術(shù)升級，并不足以應(yīng)付我們在全世界面臨的駭人挑戰(zhàn)。我們要如何生產(chǎn)更充裕也更清潔的能源，制造充足的潔凈飲用水，以低廉的成本開發(fā)更有效的藥物，使殘疾人恢復(fù)行動能力，在不破壞全球生態(tài)平衡的情況下生產(chǎn)更多糧食？對于這些難題，我們需要新的方案。如果失敗，我們必將迎來動亂的時代。
我們曾經(jīng)克服過同樣慘淡的前景。1798年，英國教士、經(jīng)濟學家和人口學家托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯（Thomas Robert Malthus）指出，人口增長的速度必然超過糧食增產(chǎn)的速度。從這個分析出發(fā)，他警告說人類的下場只有一種：大范圍的饑荒、戰(zhàn)爭和疾病。馬爾薩斯宣稱，這些災(zāi)難將遏制人口增長，但代價是大批人的死亡。人口的巨大力量，只有靠痛苦或惡行才能阻止。他寫道。
但是馬爾薩斯錯了。在他那個時代，農(nóng)民已經(jīng)開始采用新技術(shù)，包括采用四圃式輪栽制，以及使用新型肥料。這些新技術(shù)讓局面產(chǎn)生了根本性變化，它們增加了土地的產(chǎn)量，將更多糧食送入市場。因為糧食增產(chǎn)，英國人口的增長速度超過了馬爾薩斯的預(yù)測，也由此滿足了工業(yè)革命對勞力的需求。19世紀這場由技術(shù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)革命，促成了一個充滿創(chuàng)新和經(jīng)濟成長的新時代的到來。
今天的我們也走到了一個類似的關(guān)口。我們面臨嚴重的問題，其后果可能是災(zāi)難性的。如果不加阻止，它們會給地球上許多地方帶來痛苦和毀滅，而且我們并沒有解決它們的手段目前還沒有。不過，當我眺望科學前沿，我看到的卻是一個出人意料的光明未來，生物學和工程學正以先前不可想象的方式融合，很快，這場融合就能為那些顯著、看起來也棘手的問題提供答案。我們即將進入一個前所未有的革新和繁榮的時代，前景是美好的，也是使人無比振奮的。