经典诗歌

    科技是叠加进步的唯一动力


    时间:2022-06-17  来源:  作者:[db:作者]  浏览次数:


    1946年,世界上第一台电子计算机“恩亚克”的运算速度是每秒5000次。2018年6月,世界上最快的超级计算机“vertex”的计算速度达到每秒20亿次,比“Enyak”高出约40万亿次。事实上,今天苹果手机的计算能力已经超过了阿波罗登月时的主电脑。

    科技是唯一可叠加式进步的动力

    我们正处于技术爆炸的时代。2017年,全球专利申请量超过800万件。如果从专利的增长速度来看,更是惊人。从2003年到2015年的13年间,美国专利商标局批准了300万件专利,这比美国专利商标局从1802年成立到2002年底近200年间批准的专利总和还要多。

    除了专利申请数量惊人之外,当今科技的另一个特点就是让我们觉得眼花缭乱。虚拟现实、人工智能、无人驾驶汽车、基因编辑、大数据医疗、区块链和虚拟货币等。我们每天都能在媒体上看到这些概念。

    科技的快速进步不仅让我们过上了更好的生活,也让现在的人们产生了很多焦虑和恐惧。通常情况下,人的焦虑和恐惧是因为对周围的世界缺乏了解,对未来缺乏掌控。

    首先,科学技术在宇宙时空中的地位和作用,即它在经济和社会生活中的作用,以及它在历史上推动文明进程的作用。前者是从空间维度看的,后者是从时间维度看的。

    从空间维度看,科技在文明进程中的作用是独特的,是一种进步的力量,这一点毋庸置疑。工业革命是人类历史上最伟大的事件。在工业革命之前,无论是东方还是西方,人均GDP都没有本质的变化。但是工业革命之后,人均GDP突飞猛进。在欧洲,200年增长了50倍;在中国,短短40年间增长了10多倍。所以,古今中外任何王侯将相的成就,与工业革命相比,都不值一提。工业革命的发生是科学推动技术进而转化为生产力的结果。这是科学技术在经济和社会生活中的重要体现。

    从时间的角度来看,科技几乎是世界上唯一能够实现叠加进步的力量。因此,它的发展正在加速。世界文明的成就体现在很多方面,从政治、法律到文学、艺术、音乐。总的来说,文明是在进步的,但在很多方面,过去的成就并不能创造未来的叠加进步。

    比如艺术,历史上有很多高峰,后者未必能超越前者。今天,没有人敢说他的作曲超过了贝多芬或莫扎特,他的诗歌超过了李白或莎士比亚,他的绘画超过了米开朗基罗,甚至世界上许多采取民主政治的国家在政治制度上仍然没有超过古希腊。

    然而今天,任何一家三甲医院的主治医生都敢说自己的医术超过了50年前世界上最好的医生。今天,一个大学生学习微积分中的牛顿-莱布尼茨公式只需要两个小时,但牛顿和莱布尼茨用了10多年才建立起这个定理。因为科技具有叠加进步的特性,所以我们对它的未来更有把握。

    其次,世界达到今天这样的文明程度不是巧合,而是有很多历史必然性。19世纪出现了大量与机械、电力相关的技术,20世纪出现了大量与信息相关的技术,然后还会出现很多与生物相关的技术,这些技术都有内在的逻辑。当我们充分了解科学技术在人类文明进程中是如何发展的,我们就能把握科学技术发展的内在逻辑,并自觉有效地发展科学技术。

    最后,我们需要从空间维度找到一条或几条主线来理解科学技术的许多领域和分支之间的关系,从而了解科学的全貌

    把能源和信息作为科技发展史的主线,主要有两个原因:第一,我们的世界本身就是由能源和信息构成的;其次,它们可以量化科技发展水平,解释清楚各种技术之间的关系。

    宇宙的起源是能量,这是现代物理学的常识。我们以前说世界是物质的,这种说法没有错,因为本质上物质是由能量构成的。我们在中学物理课上学过,宇宙中的一切都是由数百种不同的原子(及其同位素)组成的,那么原子是由什么组成的呢?它是由更小、更基本的粒子组成的。最基本的粒子(物理学标准模型中的61个基本粒子),比如原子核中组成质子和中子的光子、电子、夸克,到最后都是纯能量,里面没有其他物质,于是爱因斯坦著名的质能关系E=mc[2]就诞生了。世界的物质性,如形状、体积、质量,不过是能量的各种性质,尤其是希格斯的理论被证实后,大家对此深信不疑。

    那么,看不见、摸不着的能量是如何构成世界的呢?这个要看物理、化学、生物、信息科学的能量定律,这些都是信息。科学的本质就是通过一套行之有效的方法去发现这种特殊的信息,这就是宇宙、自然、生命的构成和演化的奥秘。

    自现代智人出现以来,地球的面貌因为人类的活动而改变。从本质上讲,人类的实践是获取能量并利用它来改变周围的环境,而技术是科学与实践之间的桥梁和工具。在科技领域

    中,能量和信息如此重要,以至它们在人类历次重大的文明进步中都扮演了主角。同时,它们也是定量衡量科技发展水平的尺度。     1万年前开始的农业革命,其本质是通过农耕有效地获得能量,为我们的祖先创造文明提供可能性。后来,伴随着文字和数字的诞生,人类可以将以前的知识和信息传承下来,人类的发展进程得到第一次加速。     18世纪中后期开始的工业革命,其核心是新动力的使用,主要包括水能和蒸汽动力。从那一刻起,人类创造和利用能量的水平实现了巨大的飞跃。在工业革命之前的一个世纪里,欧洲迎来了一次科学大发现,其成果在工业革命中被转换成技术,使得许多改变世界的重大发明在短期内涌现。这说明在工业革命前,人类创造信息的能力有了一次飞跃。

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