影响军事变革的关键科技：现代生物技术
现代生物技术始于20世纪70年代。现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其它组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或品系，以及与工程原理相结合，加工生产有关产品或提供服务的综合性技术。生物技
术主要包含微生物学、生物化学、分子生物学三个重要学科，涉及遗传学、内分泌学、免疫学、神经生理学、仿生学等许多学科。
生物技术最惊人的发展莫过于遗传学的发展。50年前，人们首次发现，生命体可以遗传的特点是由一族化学物质（脱氧核糖苷酸-DNA）确定的。在遗传学方面现在正在进行的最重要的事情是破译人的染色体工程，建立人类的染色体图谱，找到造成疾病和技能失调，以及激进或中性性格的基因的位置。2000年6月26日，6个国家的16个实验室的大约1100名科学家，经过3年的努力，花费了近3亿美元，完成了人类基因组计划的破译DNA碱基对序列的任务。这是人类有史以来，投人资金最多、最为雄心勃勃的生物研究计划。人类基因组计划是生物学研究领域的"登月工程"，人类基因组图谱的破译最起码也类似于19世纪末元素周期表的发现。
生物技术其它领域的飞速发展，使我们能迅速了解细胞和分子级生物的功能，我们对生物如何执行功能的详细而复杂的画面将有更深入的了解。
生物技术迅速发展的迹象,可以从受过训练的生物学家、生物研究单位、生物技术公司的数量飞速增加看出来。美国1991年授予与生物有关的博士学位的数量达到5700名，比1975年提高了30％。美国现在有1300家生物技术公司，欧洲有600家，而25年前一家也没有。前苏联在莫斯科、列宁格勒、奥博连斯克、科利佐沃建有重要生物技术研制中心；在奥穆特宁斯克、波克罗沃、别尔茨克、奔萨、库尔干、斯捷普诺格尔斯克建有生产设施。这些设施雇佣了70000名科学家和技师。40000名雇员从事生物准备工作，其中9000名是科学家。前苏联国防部雇佣了15000人；农业部雇佣了10000名科学家；卫生部、"科格勃"（KGB）也雇佣了一些人。前苏联微生物专家研究了50多种致病战剂，建成大约10种武器。为了在战时大量生产生物战剂，还制定了动员计划。到1987年，俄罗斯的这些研制生产复合体如果接到命令，每周可以生产200千克干炭疽或黑死病细菌。1992年4月叶利钦总统正式承认存在进攻性生物战计划，井发布命令消除这些能力。一些研究机构丧失大量人员，大约300名生物专家移民到美国、欧洲和世界其它地方。
2010年之后，生物技术对社会的影响可能会赶上，甚至超过信息技术。生物技术的发展影响到医药、农业、环境、通信等领域。
一、生物技术与医药和健康
生物技术有可能使医疗科学从处理疾病征候的标准做法转变为单个处理病因。今后20年，药品将逐渐转变为分子级药物医疗方法将从诊断治疗转变为在疾病的初期进行治疗。生物技术革命可以增强人体健康和营养的程度超出了人们的想象。尤其是基因技术将对保健和卫生事业产生巨大影响。即将完成测绘人类基因的计划，破解人类基因密码将打开医学研究和提高人类寿命的可能性。一旦破译了人类基因密码，就能预测对每个人哪种药物是有效和安全的。除了对包含体的细胞进行基因疗法外，还有可能影响把基因信息从一代传给下一代的生发细胞，这种影响生发细胞的基因疗法有可能消除家族内的疾病或失调。不久有可能通过基因疗法，改变使用胰岛素治疗糖尿病的老办法，而是使病人不能继续重新生产和传递有缺陷的基因。到2020年，西方的婴儿在离开医院之前，可能要进行DNA测试，这使医生能够预测他们未来对药物的需求。人们认为利用基因技术生产基因重组胰岛素和重组噬红血球细胞、克隆人的器官、治疗病人的基因缺陷，能够提高人类的预期寿命。据估计，发达国家人的平均寿命将从现在的75岁增至85岁，到2025年时多半能够达到120岁。有人甚至提出，利用基因疗法，能够有步骤地将一个国家每代人的智商提高1－2个百分点。血红蛋白是人血液中的关键成分，现在可以从烟草植物中生产。
然而，最近在优生学（通过基因学改进种族的科学）方面的进展存在负面影响。一方面，利用基因工程能够选择婴儿的性别，甚至克隆人，引发社会道德和伦理问题；另一方面，该技十有可能被用于瞄准世界人口中的某些基因群体，生产出种族灭绝武器。
二、生物技术和农业
生物技术将对农业产生巨大影响。对基因的深入了解也有助于植物和动物繁殖。基因工程将向控制单个基因，以便获得具有特别特征的产品的方向发展。生物技术的进一步发展有可能改变农业生产、食品加工。分发、储存等各个方面。现在的重点集中在克隆或改变动物和植物，生产出有用的产品。通过基因工程增加植物产量是个老话题，新的发展是使粮食作物耐干旱、抗病虫害、甚至耐火。通过基因工程，可以生产更加多样性的、营养更丰富、更均衡的食品；可以在更少的土地上生产出更多的食物。通过改变牛、猪、羊的基因，它们的肉和奶含有具有医疗价值的蛋白。农业将提供产量高、营养高和含增强疫苗的食品。从理论上说，易生长的不能食用的植物不能提供营养的说法是不成立的。生长迅速的饲料可以减轻对谷物的压力，耐寒的家畜使畜牧业收益大增，可以在目前无法放牧的地方放牧。这些都有可能影响农业的形式和结构。遗传学在植物方面有更大的希望，这是第二次绿色革命。世界上有3500种植物可以食用，但目前市场上
只有60种在销售，而且，其中6种为人类提供了90％的营养。造成这种不合理状况的原因在于许多可食植物本身有缺陷：易腐烂和枯萎，需要消耗大量能量烹调，味道不好。通过控制这些植物的基因来消除它们的缺点，增加好的特点，将创造出许多转基因物种，生产出营养平衡的植物性食品。
三、分子生物学中的机械设计
分子生物学进步不限于基因表达和免疫学，它与活细胞功能的物理和机械过程有关。一米长的神经原如何在几毫秒内把一个分子从一端传输到另一端，细菌如何仅使用几个分子大的结构就能推进自己，酶分子如何把一串DNA拆成两半，从而允许细胞再生，这些实际上是些机械问题。分子生物力学指向另一个不同的纳米方法。传统的方法是按照轮子、齿轮、杠杆、电子装置的模式建造分子结构，称之为"干"纳米，因为它避开生物方法和生物分子功能的充满水的环境。但此方法存在许多问题，如量子效应、热振动、与周围环境的机械反作用等。"湿"纳米装置是真正的生命构造物，它将证明分子生物学是成功设计的富有成果的源泉。更好的了解生物系统将为设计正常大小的装置提供运动、敏感、自主决策、能量管理的新方法。
四、生物信息学
生物技术和信息技术的会聚。有时称之为生物信息学，它将使信息的计算、储存、传输发生革命性变化。还将推广生物芯片的应用。使用生物材料传输信息更快，有时能在硅基芯片无法使用的环境中使用。与此相类似，生物探测装置（对某些信号或化学物质敏感的、井能探测和传输环境信息的生物材料）有可能得到广泛的应用。对许多物理和环境变量提供大量反馈的生物探测装置在军事、环境监视、大型数据流管理等领域具有巨大应用价值。
生物技术为解决计算问题提供了不同的方法。研究神经过程已经使我们知道生物如何感觉环境和对它作出反应，如何使用信息找到它们需要的东西。这有助于设计机器人。可以把DNA视为像两位数据一样的可表达信息
因为它是以一对为基础的可以从可能的四个之中取出一个。活细胞必须制造蛋白，因而必须读出它的DNA中的基因密码。人的DNA分子由大约30亿个沿十亿分之一米宽、约两米长的一个分子排列的基本对组成。所以，事实上它是个数据带，含有约6吉比特-750兆字节的数据，长度是它的宽度的20亿倍。人体每个细胞都由十分有效的随机存取带驱动，以便把DNA灵巧地卷起来。一些科学家
已经开始研究这种带驱动的机械性能。生物神经系统中的存储、调动、处理信息的化学和分子机制有助于设计不同的计算装置。使我们能够建造能把电子和生物信息处理系统结合起来，具有两者优点的装置。生物技术与信息技术、纳米技术之间的相互增强的性质，使得研究DNA的技能能够应用到研究更小的芯片中。
五、仿生学
生物学的进展得益于理解和操纵活的生物中固有的大量数据的能力；理解和学习生物的构造和功能，能够创造建立新的信息技术、计算机、电子装置的方法。追求这种研究领域的结合有可能在设计、制造材料和装置；设计、控制人造系统并与其相互作用；捕获、储存、处理信息；监视人和活的生物；建立容错软件等方面产生全新的方法。仿生学计划的目的是提取和模仿生物系统的设计原理、材料、形式、功能。目前研究的重点：
容错移动、遥感和作动系统。有翼移动力学原理的仿生研究为我们理解苍蝇和蛾用翼飞行的空气动力学原理带来根本性突破。根据这个原理，研究人员能够为微型飞行器制造第一代扑翼元件。研究人员现在正在模仿龙虾的运动、姿态和行为，进行近海水域全向水下行走平台的试验。另项计划根据壁虎的力学原理，创造一种干的有黏附力的、独特的脚，从而发展一种可以垂直爬行的平台。研究人员根据蟑螂的步态和力学原理演示一种行动迅速、力学稳定、敏捷跑动的有足平台。
研究生物系统的导航和发现目标的原理，为硬件和软件系统的模仿和制造创造了重要机会。研究人员已经知道，昆虫使用被动可见光线索作为里程表。这些知识为无人飞行器的导航、轻轻着陆、机动的无人制导系统设计图像处理工具提供了新的算法和原理。了解生物系统如何在环境中寻找目标，并在微电子控制器中重现这些算法，以便机器人平台能够自己发现目标。一些昆虫的红外探测能力十分强，研究人员根据这些生物系统建造的一些探测装置，其能力远远超过我们目前红外探测能力。
探讨海洋无脊椎生物组织所具有的独特的弹性，用合成纤维或液晶模仿这种材料，有可能提供一种可用于国防的新型软材料。用这种灵巧材料可以制造出高效、紧凑的混合作动器，为自适应机身、空气动力控制面、机器人位移、灵巧的控制器的高逼真发音、减震装置等系统提供技术支撑。
六、生物材料
利用生物技术可以使植物生产塑料，以减少对石油的依赖。还可以利用某些细菌从一些无法利用的矿床中分离出有用的矿砂和其它材料，而且价格便宜。
七、生物能源
现在建造小型自主装置的最大障碍是能源供应问题。化学燃料太重；光伏系统能量又不足，在光线低时情况更严重；蓄电池不是大重，就是不能长时间供电。分子生物学可以提供能量，可以采用活的有机物保持生命那样的生物化学过程，提供电力。也可以把光合或其它生物化学能量机制相协调，利用转基因植物生产乙醇、甲烷、甲醇，补充或者代替煤和石油等能源。
八、利用生物技术改善环境
使用以生物为基础的生产方法，可能建立一种对环境友好的生产过程。使用适当温度和仿效自然过程的发酵这种生物过程，比以化学为基础的生产过程，产生的污染较少。使用生物技术所生产的材料有可能被降解，如用微生物制造的黏合剂材料过一定时间后自己会降解。发展能承受高剂量辐射的植物的工作也在进行之中，目的是净化辐射性强的废物。对某些微生物实施生物工程，用它们净化废物，甚至可以将无机材料转变成甲烷、天然气。
九、新型生物战战剂
利用生物技术能够发展天然的生物战剂或毒素，形成新的生物战威胁。可能出现的新的生物战剂有：
●选择性战剂，通过使用生物和环境中的基因标识或化学信号，区分友敌，能够削弱敌人力量，友好部队不易受攻击。据一些专家预测，5-10年内有可能出现这种"灭绝种族武器"。
●触发性战剂，只对具体信号或条件发挥伤害性效应。或者根据指令销毁自己。
●可编程战剂，是根据人身体在分子级如何工作而设计出的某种效应一嗜睡、迷失方向、瘫痪、破坏感觉；或者从内部破坏关键系统或器官的战剂。
●转基因战剂，是基因经过修改，能够超越已知的防御或免疫系统的战剂。
●反器材战剂，能够破坏敌人武器系统或器材的细菌，例如能够消化橡胶的细菌。 （苏平）
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