科技發展會不會到頂?

記不住之一


除非人類毀滅,人類的科技發展在人類主動放棄前不會到頂。有的只會是某一階段的暫時瓶頸,其原因是由於當時人類的認知侷限所致,一旦突破障礙,面對的又是一個嶄新的世界。科技發展將永遠以如此形式螺旋式上升直到人類主動放棄。

就像我們現在發展電動汽車,電池的充電時間和續航就是個痛點,目前一直沒有重大的突破。但這種局面不會一直存在,只要去研究,一定會有更新的發現。

但為什麼說主動放棄呢?科技的不斷髮展是源於人類不斷增加的慾望。假設遙遠的未來,人工智能強大到一定程度,可以代替人類來進行科技發展,人類可能會放棄自己的主動探索,轉而由人工智能進行科技的發展,那時科技發展仍然不會到頂,但人類進行的科技發展就算到頭了。


老張說電


社會科學已到頂,

主義思想最先進。

自然科學差距大,

大家努力加把勁。


饒強711


範式理論的困境

在“資水東流”的文章《技術大停滯》。他的判斷是,人類科技走到這個階段,不是處於什麼技術大爆炸之中,恰恰是處於技術大停滯的過程中。

他引入了一個很重要的視角,就是“範式”。我們先解釋一下這個詞。


範式(paradigm)的概念,是科學哲學家托馬斯·庫恩 (Thomas Kuhn) 在一本書,叫《科學革命的結構》(The Structure of Scientific Revolutions)裡面提出來的。範式的意思,簡單說,就是科學家共同接受的一套假說、理論、方法和信念的總和。


如果要有一場科學革命,本質上,不是簡單的科學進步,而是一場範式轉換。換句話說,如果沒有一場在基本假說、科學方法和共同信念上的徹底轉換,科學革命就不會發生。


這個道理很好理解。舉個例子,當年沒有哥白尼提出日心說的時候,科學家們也沒有閒著,他們並不是像我們現在理解的那樣,只是躺在《聖經》上面睡大覺。其實,那個時候想理解宇宙的科學家們更忙。


為啥?因為根據地心說,也就是假設地球是宇宙中心的話,和天文觀測不符啊。但是又沒有人懷疑地球是宇宙中心,那怎麼辦?


只好修正自己的理論模型。一個均輪,加上一個本輪,修正一下模型。還不夠精確?那就再加一個本輪。


最終弄出來80多個本輪,最後這個“宇宙模型”變得極其複雜。當時就有人哀嘆了,如果我是上帝,絕不會創造出一個如此複雜的世界。


這個困境不是因為科學家懶,沒有進步。實際上,每加一個本輪,距離實際觀測還是要貼近一些的。但是後來有了哥白尼的日心說,我們才知道,那些進步沒有實質上的意義,是在一個錯誤的軌道上試圖自圓其說而已。要想擺脫那個困境,是需要在根本假說上做大變革的。再舉一個例子。瓦特改良蒸汽機後,整個19世紀,蒸汽機一直在改進,更安全,效率更高。蒸汽機的改進,也會引起一些附帶技術的完善。但是,如果一直遵循蒸汽機的原理,用熱水來產生動力,這樣的動力系統存在極限,人類永遠也沒辦法依靠這些來推動飛機上天。直到內燃機出現,人類才有了一個革命性的能量轉換器,才有可能造出飛機。在內燃機出現後,一系列的技術改進,最終導致了火箭的出現,才能把人送上太空。


在蒸汽機和內燃機之間,也存在著範式革命。


過去我們經常講一句話,叫量變導致質變。這沒錯,但是這句話在科學問題上,並不完全適用。量變,不見得能催生質變。


無論你在蒸汽機上做多少改進,在地心說上做多少修正,這些量變都不能積累成質變。只有開闢一條全新的技術道路,才能真正促進技術大進步,跨越技術臺階。


所以,科學革命上,反而是質變引領量變。

科技停留在創新黎明前的黑暗

這是一個很顛覆的觀點。如果沒有科技範式的革命,實際上我們都在吃前輩的老本,都是在做修修補補的工作,進一步的科技革命無從談起。

要知道,科技革命有幾個重要特點:

第一,任何技術道路都有它的物理極限。就拿信息技術來說,雖然這些年發展的非常快,但是有科學家預言:摩爾定律看來也快到頭了。道理很簡單,一旦芯片工藝到了10納米以下級別,量子效應就要來進行干擾。每過2年就翻一倍的速度,可能很快就持續不下去了。

第二,任何技術道路,不可能靠量的堆積,就能完成技術革命。比如,你就是把一萬臺蒸汽機連在一起,也不可能把飛機送上天。

第三,任何技術道路開闢之後,初期效用很大,資本很願意投資,讓其改進技術。但是漸漸地,回報開始遞減,任何一點性能的改進可能都要投入大量的資源。

資本回報上,就會漸漸地不划算,那這條技術道路也就到頭了。最典型的就是火箭技術,短短几十年我們就把人送上了月球,但是如果把人送上火星,靠化學燃料可能就做不到了。第四,也是最重要的一條,隨著技術改進,有一個魔鬼開始擋在人類的面前。這個魔鬼就是——複雜性。

如果倒轉100年,人類的技術雖然已經非常複雜,但是靠一個天縱奇才式的人物還是可以搞出重大發明和發現的。但是今天不行了,我們面對的技術系統,已經複雜到了超出任何一個人的理解能力。


比如,過去萊特兄弟可以單槍匹馬造出飛機,但是今天的波音747飛機已經包括數百萬個零部件,一個人不可能再辦到。單個個體已經無法理解這樣的複雜度,必須採用分工合作等方式,才能設計製造這樣的技術產品。


這本來無可厚非。學過經濟學的人都知道,分工產生效能,合作帶來繁榮,這本來是人類文明發展的底層規律。但是當分工細化到我們現在這個程度的時候,有點到了強弩之末的感覺。


牛頓那個時代,很多科學家往往是全才,一個人精通好多領域。比如,牛頓在數學、力學和光學方面都有成就。即使100年前,也有愛因斯坦、費米這樣的物理學全才。


但是現在呢,絕大部分科研工作者都是專注於一個極小的領域,這是分工細化的必然結果。但是分化到最後,一個可怕的結果出現了——人不夠了。


舉一個例子,南方週末曾經報道過數學界的一個例子,有四位年長的數學家出版了一本書,叫《有限單群分類》我也不知道啥意思,反正是數學上的一個重要分支。


這本書是350頁,其實只是一個摘要,或者說是導讀,完整的證明據說多達15000頁,是數學史上最龐大的證明。


這四位數學家出這本書,其實是為了和死神賽跑。因為他們都已經6、70歲了,能夠理解這些證明的人就剩他們幾個了。他們害怕在年輕一代數學家接班之前,就會離開人世。


不只是數學啊,很多領域都有類似的現象。一個小型學科,往往最尖端的知識就藏在幾個人的腦子裡。也許一場車禍意外,就可能讓人類在這個領域的水平倒退十幾年。

還有一個現象,一般來說,人類創造力的黃金期是在18歲到35歲之間。像牛頓和愛因斯坦,都有所謂的“奇蹟年”,就是一生中科學貢獻最多的那一年。牛頓是1666年,23歲;愛因斯坦是1905,26歲。早年間獲得諾貝爾獎的物理學家,也都非常年輕,比如楊振寧是36歲,李政道是31歲。


但是現在呢,不可能了。科學分工已經細到了極點,一個科學家30多歲的時候可能才剛剛摸清楚自己學科的框架。高度的複雜性,讓科學家在人生創造力的黃金期仍然在學習,而不是創造。


一個博士,他為了瞭解知識的深度,很大程度上犧牲了知識的廣度。所以,現在的博士,恰恰不是“博”,而是“專”。知識的分工已經快超過人類的生理極限了。


這種分工協作、分科治學如果照此發展,而且當前的科技範式不發生變化的話,最直接的後果,就是整個人類的人口,也沒有辦法應付科技發展的複雜性問題。


就拿戰鬥機來說,能製造第二代戰鬥機的國家很多,但能製造第四代戰鬥機的國家就非常少了。這不只是技術水平的限制,也不是有錢沒錢的問題,其實也是人口的限制。那麼複雜的系統,沒有一個龐大的工業人口基數,光有錢和技術,也是做不出來的。


那再往下呢?也許整個人類都參與到精細分工之中,也難以應付下一次科技革命的需求。這是“資水東流”在那篇文章中提出的最大的隱憂。

費米理論的假說

1950年,物理學家費米提出了一個著名的“費米悖論”。它就是在問,如果宇宙中存在技術遠遠超出人類的外星智慧文明,那為什麼我們還沒觀察到這種超級文明呢?按說,要來,早該來了啊。

關於費米悖論有很多種解釋,其中有一個解釋是美國學者羅賓·漢森提出來的,叫“大篩選”理論。大致意思是這樣的——為什麼宇宙看上去很寂靜?不是宇宙裡面沒有文明,而是這些文明可以成長到進行大規模擴散和長久持續的,幾乎沒有。也就是人類夢想的遠距離宇宙航行,也許根本就不可能。


為什麼呢?因為在邏輯上,技術可能存在一個篩選機制。有很多層篩子,出現生命是一層,製造工具是一層,避免核戰爭毀滅是一層,等等。一層比一層難,一層比一層需要整體能力躍進一個大臺階。


羅賓·漢森列出了九層可能的篩子,逐層進行了分析。他說,人類現在正處在第三層到第四層之間。這一層篩子特別難過,如果過不去,人類就會被困死在太陽系內。宇宙間的其他文明也類似,他們也和我們一樣,被困在自己的那層篩子裡面,走不出自己的恆星系。


在人類的大部分歷史中,依靠的是牛、馬等畜力,人類的最高速度保持在每小時25英里左右。蒸汽機和內燃機出現後,增加到每小時100英里左右。飛機出現後,逐步接近音速。火箭是巔峰,人類迄今為止達到的最高速度是2.5萬英里每小時,是由1969年“阿波羅10號”創造的。


但一切到此為止,上個世紀70年代,從倫敦到紐約的飛行時間是8個小時,現在仍然是8個小時。更快的協和式超音速客機,的確也出現過,但是不好意思,2003年退役了,技術上還是不成熟。


說到底還是因為化學燃料的火箭發動機,不可能把人類送出更遠了,而且成本也太高了。甚至可以這麼說,如果不對基於化學燃料的火箭推進做範式革命,人類將會被永遠困死在太陽系內。


即使是發展最快的信息科技,其實也一樣。它都還建立在幾十年前,也就是圖靈、馮·諾依曼那代人奠定下來的範式基礎上。電腦技術更新換代,從單核到雙核,從640K內存到了4G內存;手機從小屏幕到大屏幕,甚至沒有邊框,但是又能怎樣?


換句話說,人類正在面對一個局面:一百多年來,技術進步是有的,但是範式革命到現在沒有根本性的突破。那麼根據過去的經驗,我們確實是處在一個停滯期。

還有一點希望

人類現在最期待的技術突破,應該算是可控核聚變了。這個一旦突破,宇宙航行的核心難題就解決了,人類的能源危機也徹底緩解了。

但是“資水東流”的這篇文章,還是給了我們太多啟發。任何一個人,一個公司,一個國家,一個文明,如果處在順風順水的發展階段,其實就已經進入了某種範式,某種思維和路徑的框架。

突破性的進展,不能建立在現狀的延長線上,它只能建立在對現有框架、路徑和範式的破壞上。

最後,讓我們記住愛因斯坦的那句名言——我們面對的重大問題永遠不能在產生問題本身的層次上被解決。

人這個物種,說到底是靠希望來指引,靠行動來支撐的。


分享到:


相關文章: