ZT,关于技术停滞 |
送交者: 2014年04月14日08:44:52 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话 |
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作者:资水东流 本文的若干观点其实在读博的时候就已经隐隐约约萌发,写过一些小文章,和若干同 促使我写下此篇文章的直接因素有如下几点
经济学现在是显学,经济论坛的人喜欢谈论负债率,利率,汇率,金融模型等术语,喜 转载一段话: 在全面展开论述之前,首先区分两个概念:技术革命和技术进步 一般意义上的技术进步是指沿着一条技术道路对现有技术进行深入挖掘,或者是引入外部其他技术来进行外延扩展和改进。 技术革命和技术进步不同,意味着一种划时代的新技术的发明,及其所导致的“根本性创新”的出现。 单个技术系统革命是技术规范完全发生变革的结果。当一个技术系统除技术原理之外的局部质变的可能性已经穷竭,如果不对技术原理进行质变则不能导致技术发展,必须提出新的技术规范,此时就有可能产生单个技术系统的革命。 很多人都熟悉一句话,量变导致质变。乍一看,这句话很合理,与我们日常一些生活经验相吻合。很多人把这句话用在科技进步中,认为技术进步最终会导致技术革命质变。
1 所谓的技术爆炸-----大众的错觉 1 所谓的技术爆炸-----大众的错觉 在我们这一代人的成长经验里,“进步”是时代的主轴,周边的事务似乎在永不停息的变化,而科学技术就是这一切变化的幕后主宰。一方面,科学技术渗入到日常生活的每一个角落,就在短短的三十年内,无数过去只能为精英所享有的产品和服务迅速普及到大众,如 手机,电脑,互联网等等。另一方面,汹涌澎湃的科技浪潮向旧时代的各种组织,机构和团体施加了巨大的压力,这些组织,或者崩溃,比如, 信息化宣告了前苏联基于20世纪20年代对大工业生产的认识而提出的“现代化=电气化”政策的破产; 或者被迫做出重大调整,以适应科学技术的发展,就像IBM公司从大型机转向PC,再从PC转向信息服务一样。
1 中国过去30年是消化吸收了西方300年的科技成果,30多年前的中国,大部分地区依旧是延续了几千年的农耕社会,当中国融入世界,对世界技术成果的吸收是采用鲸吞方式,中国社会急剧变革,给普通民众的感觉是技术太神奇,变化太快。 2 IT技术在上个世纪70年后的异军突起掩盖了其它技术部门的停滞不前。但现在IT技术在深度上也遭遇了瓶颈。 3 很多人分不清技术革命和技术改进,深度上挖不下去,但广度上还有很多文章可做,比如IT技术应用到医疗上。 4 科幻小说和科幻电影的误导作用。此类创作的特点就是对技术关键点采用“模糊处理”,简单几句似乎有理的论述就把技术解决了。导致很多人认为技术很容易实现。 最近遇到一个刘慈欣的粉丝,他提出了一种新的能源解决方案: 5 长期“技术爆炸”舆论的洗脑。
首先,知识量如何定义?很难严谨的下定义。勉强拿发表的论文数来比拟,数量的确是在爆炸性增长。 但仔细观察,发现论文是越来越水,无论国内外,一篇论文,里面有10%的知识属于原创,都已经很不错了。事实上,越来越多的论文,原创比例大幅下降。有时我看国外的一本行业顶尖期刊,看完后,感觉里面的30多篇论文,大部分有为了论文而论文的嫌疑。 即使很多论文,具备了表面上的原创性,但如果仔细想想,这种知识没有任何用途。 接下去,会有人来探讨用斧头雕,用菜刀雕,用锥子雕,每一个还振振有词,你用工具刀,不可能在所有的场合都适应,我的工具在某些特俗场合可以用。 当然,后面的论文不一定能在顶尖期刊上发表,可以发表在在其它档次的期刊上。于是,一篇论文带动了一个产业链。一个例子就是国内某位大学做晶体研究的,一年能发表个几百篇SCI论文,奥秘何在?就在于此。 知识要爆炸了,科技人员的地位自然要提升,经费自然要多多益善,这就是宣扬知识爆炸的最大好处。 专利的奥妙也一样,大家可以去看看苹果公司近几年申请的专利,绝大部分会笑掉人的大牙。 除了所谓的知识越来越水外,人类的知识储备开始面临另外一个问题:无法把知识有效的转换为技术。 个人认为,科学本质上是认知的范式,而技术本质上是实践。 康德有句名言,人的理性为自然立法。人类具备有先天综合的能力,即把感性材料综合为相互连接的表象,进而归纳出若干原则,这些原则可以用来解释众多的芜杂现象。当然,现代科学体系一般都遵循奥卡姆剃刀原则,即用最少的来解释最多的。 马克思在《关于费尔巴哈的提纲》的11条提纲中的最后一条中说道“哲学家们只是用不同的方式解释世界,而问题在于改变世界”。这话如果套用过来就是,科学解释世界,但对人类更重要的是技术可以改造世界。 牛顿的理论最初只能用于象牙塔,而瓦特的蒸汽机改进是人类社会的一个关键转折点。
知其所以然,找出内部规律,用相对简洁的规律来解释庞杂的外在现象,如果能够数学化,那就意味着真正的知其所以然。 造其然,就是主动利用已知规律来造出自然界原本不存在的事物。这一过程本质是人对自然的反馈。典型例子是原子弹,氢弹,火箭和宇宙飞船。机械,电子以及电力技术在这方面最成熟,相对不成熟的是化学和材料学,通过化学反应能够得到某种物质,能测出物质的特性,但反过来,预期要求某物质具有若干特性,如何通过一定的步骤,造出这种物质来? 利其然,虽然也是利用规律,但和造其然有很大的差异,很多造其然的行为是不计成本的实验室行为,很多甚至是国家行为,例如曼哈顿计划。而利其然的核心就是要求设计精良,配合巧妙,能够产业化,人类能从中获利并可持续发展,如果从更宏观的角度来形容,就是要求能够引进负熵,在一定时间内抵消人类社会产生的熵增。 但人类的很多知识,往往都是卡在后两个阶段,无法转换为市场需要的技术。少数知识,比如光伏发电,即使能投入生产,其实也没有达到利其然的地步,背后是大量的政府补贴。 技术创新要达到“利其然”的地步,往往需要考虑多种因素,要考虑到可实现性,但大众往往被媒体误导,把技术创新想得很简单,利用大众和政府的这种心理,过去几十年,中国,乃至整个世界都充满了各式各样的科技噱头。 阿波罗登月年代后的这些噱头,极大地误导大众,使得大部分人认为自己处在一个技术爆炸年代。
和历史上危机不同的是,本次危机的特点就是拖延时间长,1990年和2001年的经济危机,持续时间都很短,市场反弹很快。从宏观历史看,如果不计1990-1991年的轻微衰退和2001年由于911事件所导致的美国宏观经济增速的短期下滑,自1979至1983年的美国和西方发达国家的经济衰退到2008年以来的这场经济衰退,整个西方世界已经保持了四分之一多个世纪的经济增长。 首先,这次危机中,掌握大部分财富的利益集团不愿意割肉来喂养失业人群,反应在宏观层次就是福利社会的崩溃,表现尤以希腊最突出。原因很简单:苏联倒了。西谚有云:两个相互竞争的魔鬼胜过一个善良的天使。福利社会这个词本来是苏联发明并提倡的,西方为了遏制共产主义,平息社会矛盾,在二战后向民众大规模提供福利。但现在东方的魔鬼倒下了,没有了东西矛盾,西方充满了所谓的制度信心,因此,一遇到危机,社会福利就是第一个被砍的目标。 再次,南北关系进入了一个新阶段。过去西方的高生活水平是建立在剥削第三世界国家的基础上的,高价出口工业品,低价进口原材料,但现在南方国家出现了中国这样一头怪兽,大规模低价向世界倾销工业品,并把世界上的原材料价格大幅拉高,两重煎熬下,西方很多伪工业国的本质就暴露了,诸如西班牙,葡萄牙这样的国家,在国际市场上基本没有竞争力,沦为“欧猪四国”就不可避免了。 从时间轴上来看,人类可能进入了一个新时代:技术(不是科学)的大停滞时期。如果说前面的东西关系,南北关系是浅层因素,技术上的停滞所带来的影响则是全局性和长期性的。 熊彼特有句名言:经济危机是破坏性的创新,就像草原上每次饥荒,活下来都是身体健壮,更能适应大自然的生物。经济危机的一大好处就是淘汰那些那后的生产力和相关企业,让社会资金更好的聚集于那些有前途,代表产业发展方向的企业上。在过去的两百年里,这条规律一直适应,火车替代马车,内燃机取代蒸汽机,电灯淘汰煤气灯,计算机埋葬算盘,这样的例子举不胜举。 正是由于对以往规律的认识,西方在上个世纪60年代开始,西方(尤其是美国)慢慢把低端产业向其他地区转移,认为自己只需要把主要精力放在技术创新上,抓住高端产业即可。所以我们看到了所谓的”雁行模式“,IT外包,以及富士康这样的企业。上个世纪90年代,我看西方的报导,都充满了自信,针对国内有人抱怨产业转移,所有的西方媒体都会鄙夷的回复:让中国人和印度人流血流汗,我们抓住高端就行了。 但本次危机后,严格意义上讲,2001年IT泡沫破灭后,西方突然发现,下一个产业突破点,下一个经济增长点在哪儿呢?2001年IT泡沫破灭后,美联储为什么将联邦利率大幅下调?因为在找不到新型产业突破点的时候,必须依靠房地产泡沫来推动经济发展,满足资本牟利的需要。当2008年次贷危机导致金融崩盘后,房地产泡沫也就一去不再回头,没有了新的投资方向,所以我们看到了一个很奇特的现象:美国企业里有着史无前例的充裕现金,国内失业人数一大群,但它们都不愿意投资。http://epaper.stcn.com/paper/zqs ... /content_245467.htm
在火箭推进方面,没有任何稍大一点的创新,导致太空运输的单位质量成本依旧居高不下。纳粹德国在40年代搞出V1和V2火箭,不到30年,阿波罗登月飞船在1969造访月球,把人类的空间跨度拉伸了百倍不止,在当时,很多科学家预测30年内,人类将会在火星登陆。但现在看来,由于推进技术没有革命性的变化,再过50年都不大可能。 在航空技术方面,从莱特兄弟木头双翼飞机上天,到喷气式发动机出现,到波音747投入服役,总共也就60多年的时间,变化只能用日新月异来形容。但从1970年开始,航空技术骤然减速,40多年前开始生产的波音飞机和B-52到现在为止依旧雄风不减,托IT技术革命的福,新型飞机更舒适,通讯更便捷,但在载重量和航程方面没有大突破,从侧面说明了航空技术以蜗牛爬的速度在前进,
在核技术上,从发现核裂变到原子弹爆炸,不到8年时间,又用了几年搞出核聚变氢弹和核动力航母。接下来,可控核聚变研究了60年,经历了数次“快了,快了”的宣称,到现在,仍然只能用瞬间功率比大于1来忽悠政客,仍旧没有一点成功的可能性。一位网友评论到:20多年前,初到普林斯顿大学的等离子研究中心,被庞大的设备震慑得几乎不能呼吸,但现在再去,发现什么成绩也没有获得。
在生物学领域,从发现双螺旋结构开始,无数次的宣称要进入“生物学”世纪,要像牛顿力学那样指导工程实践,结果到现在为止对DNA的动力学原理依旧知其然不知其所以然,比如,为什么一个基因的改变会导致高鼻梁和低鼻梁的区别,中间过程是怎样的,牛顿力学中,可以用微分方程来描述相关质点运动问题,但生物学中,快60年了,还只能观察表明现象,不能深入揭示内在机理,更不要说利用其中机理,无数次让人失望,搞生物的都只能拼命的发paper来申请资金,导致相关杂志SCI影响因子奇高。 半个世纪前,人们曾乐观的宣称到2000年能了解大脑的思维特性,而现在人类对大脑的了解,比起50年前,没有什么大差别。如果说有什么成果的话,就是认识到大脑的复杂性远不能用现在人类的知识来描述。 到目前为止,人类社会之所以认为技术在飞速发展,这是基于过去200多年的经验而得出的结论,但这并不能充分证明,技术在将来还会飞速地发展。
可能很多人会下意识的反驳,除了楼主,难道没有其他人认识到技术遇到了瓶颈?这么多科学家,这么多院士,不可能都是混日子的。 有一句老话,人在江湖,身不由己,身处科技集团,为什么要告诉大众? 提到科学家,很多人下意思想到的都是正面的评价,比如刻苦,严谨,无私奉献,坚持真理等等。但事实是,这些词汇用在19世纪那些大科学家身上是合适的,却远不能用在现在的科学家身上。 但从19世纪晚期开始,情况发生了变化。随着科技复杂度和规模的提升,科技研究中,个人天赋的比重开始下降,像爱因斯坦那样一个人就可以开创一个全新领域的例子越来越少。与之相反的是,职业化,集体化和工程化开始普及。从爱迪生建立实验室,到后来的贝尔实验室,各种各样的实验室如雨后春笋般建立。这一转变到了二战中达到了巅峰,原子弹,导弹和计算机就是大规模政府投入后才发明的。 二战后,个人的研究发明还时常涌现,但不再是时代的主流。 这时候的科技研究,已经不是靠着个人的财力物力能够完成的了,必须依靠集体的力量,尤其是国家的力量。一个典型例子就是大型粒子加速器,像大型粒子加速器这样的科学研究设备,已经不是一个人或一群人能承担得起了,只有国家出面,才可能建立相关的基础设施。 当科技工作者成为一个特定职业,当职业科学家们要依靠政府来获得经费的时候,当政府和企业要大规模雇佣科技工作者来提供服务的时候,科技工作者作为一个利益群体,就不可避免的诞生了。
(1)难以理解性。大部分的利益集团,其图谋和目的的表达方式都是比较简单的,民众可以通过查询资料和阅读报导来加以了解。而科学界由于其专业知识的高门槛,普罗大众不经过长时间的专业学习,很难明白科学界要表达的是什么,就是在科学界内部,也是隔行如隔山,比如,一个研究数学的,对于生物学领域的进展基本上不花一点时间也搞不懂。 (2)道德外在性。相对于房地产等利益集团的目的鲜明性,一般人无法对科学界的利益图谋形成若干清晰的概念。绝大部分人都下意识的认为科学家都是为研究真理而忙碌,再加上几百年来绝大部分科技界前辈(伽利略,法拉第等等)的道德示范作用,以及受科技界所控制的大学的宣传,民众普遍都对科学工作者抱有好感。媒体即使对个别科技工作者的卑劣人品有报导,但作为一个整体,科技界所享有的声誉在人类社会是位于顶尖位置的。 (3)内部传承性。由西方所建立并传播开来起来的导师---学生制度,造就了科技界的人员封闭性。内部人员可以从一个实验室流向另外一个实验室,但没有导师的指点和带路,要弄明白前沿在开展什么工作,很难很难。参野狐禅的外来人员要进入某个科学领域并崭露头角,更是难如登天。事实上,科技界有着一个隐隐约约的阶层体系。典型外在表现就是,开会的时候,都喜欢说自己的导师是谁,xx的导师是谁等。 (4)期待不一致性。绝大部分职业中,出资方(或老板)都会关注付出和回报,并且都建立了可量化的考核指标。政府出钱的目的是为了什么?肯定是为了推动整个社会的经济发展。但科技界成功的对外塑造了一种观念:研发就是多发论文。科技界内部一般都明白论文的质与量间的差别,但对外忽悠政府拨款的时候,都喜欢用明确好看的数字来糊弄官僚。 早期的科学家是有了成果后发论文,不知道从什么时候开始,科研的目的变成了为了发论文来找成果,看看各种基金申请书,看到那一个个令人目瞪口呆的数字,你就会明白“人有多大胆,地有多大产”。(这一点国内外都一样,洋人并不高尚) 可以对比高考和科研。 很显然,高中阶段学习的目的绝对不是为了高考,高考只是检验学生学习水平和能力的一种手段,但在实际操作过程中,高考本身成了高中阶段学习的唯一目的,在绝大部分高中,与高考无关的课程被极大的压缩,而大部分课程教学中,并不是为了“传道授业解惑”,而是教授学生怎样解题! 本来科研的目的是为了探索自然,解决人类前进途中的问题,发表论文只是一种成果公布方式,但在实际操作中,科技工作者成功的给拨款者(一般是外行)树立了一种观点,科研成果就是看论文。于是,发论文成了科研工作的唯一目的。
从20世纪80年代开始,科技界也逐渐沾染上了这股风气。更要命的是,在噱头背后,更多的科技工作者在沉默不语。
但比较可笑的是,直到现在,大部分人仍然认为人工智能现在触手可及。 第二个来说说生物工程,从初中开始,就一直被生物工程这个概念轮番轰炸,“21世纪的朝阳产业“,“下一轮国际竞争的核心”,“新时代的曼哈顿工程”,一直喊了30年,我的一位初中同学和一位高中同学,都被感染得热血沸腾,跳进了生物工程这个专业。现在都在美国做博士后,博士毕业都快7,8年了,从一个实验室跳到另外一个实验室,还在苦逼的帮老板写项目申请书,向美国NIH申请赞助。而单单在美国,就差不多有10来万生物学博士后靠政府基金养活。
另一个比较新的科技噱头就是物联网。
带一点噱头色彩的是3D打印。
4 技术革命的评价标准和第三次工业革命的不完全 经常看到有人把人类的科技知识储备比喻成一棵树:科技树。那么,什么才是科技树的主干? 个人认为,从长期来看,技术的发展应该使得一个人类社会能够以更高的效率从外界引入足够多的负熵流。 负熵流是人类社会保持文明水准的前提。 下面简单说下热力学第二定律。 什么是熵?贴公式比较麻烦,简单点说吧,熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度,系统越无序、越混乱,熵就越大;系统越有序,熵就越小。 热力学第二定律指出:在一个不与外界发生物质和能量交换的孤立系统中,无论其初始条件和历史如何,它的一个状态函数熵会随时间的推移单调地增加,自发的朝着朝着均匀.无序.简单,趋向平衡态的方向演化,直到达到热力学平衡态。这实际上是一种退化的方向。 要使系统回复到原先的有序状态是不可能的,除非外界对它做功。 有序最终会变成无序。 但在另一方面,生物学描述的却是系统从无序到有序,由简单到复杂,由低级到高级,由无功能到有功能.多功能的有组织的方向发展,这是一个进化的方向。 于是产生了一个克劳修斯和达尔文的矛盾,退化和进化的矛盾,似乎生物界包括人类社会遵循着与物理世界完全不同的规律,有着迥然不同的演化方向。
对于开放系统来说,熵(S)的变化则可以分为两部分,一部分是系统本身由于不可逆过程(例如热传导.扩散.化学反应等)引起的熵的增加,即熵产生(dis),这一项永远是正的;另一部分是系统与外界交换物质和能量引起的熵流(des),这一项可正可负,整个系统熵的变化ds就是这两项之和:
这表明只要从外界流入的负熵流足够大,就可以抵消系统自身的熵产生,使系统的总熵减少,逐步从无序向新的有序方向发展,形成并维持一个低熵的非平衡态的有序结构。
这个原理应用到生活中,所带来的结果比较残酷,说的直白一点就是:我们越是想让一个地方有序,就越是会导致总体的更加无序。我们付出的努力越多,使用的技术越高,所导致的总体无序程度就越大。 比如清理垃圾,虽然我们面前的垃圾不见了,可运输垃圾和处理垃圾产生的消耗却增加了,这里还包括相关工具的制造耗费;再比如洗衣服,眼前的衣服虽然被我们洗干净了,可洗衣服所耗用的水、电、洗衣机、化学洗涤剂以及污水的处理都随之增加。这种事例随时随刻存在于我们身边,总之,把一个地方弄干净,就会导致另一个地方变脏,而且,以现代人精益求精的标准,只会让更多的地方变脏。
在工业革命以前,人类社会维持有序的外来负熵流主要来自太阳。通过农业活动,人类实现了太阳能的初步利用,获得了粮食,燃料和建材,使得人类社会能世代繁衍并逐步脱离蛮荒状态,建立起秩序井然的文明,这种农业文明,按照现在眼光开来,其实是很低级的,有序度很低很低。 依靠这种对太阳能的初步利用和负熵流,农业社会可以维持很长时间,理论上,在太阳的最终解体到来前,人类这种低层次的农业文明一直可以存在。 但一切随着瓦特改进的蒸汽机都变了,人类开始走上一条不归路。
这一切的背后,都是通过大幅引入负熵流(有效能源)来实现的。 所以说,有效能源的获取,转换,控制和利用是近代文明的核心。 通过农业活动来把太阳能转换成生物能,所提供的负熵流根本不能支撑如今的工业化社会。人类主要通过化石能源----过去数千万年沉淀下来的太阳能来提供负熵流, 第二次工业革命,石油和电力(部分通过水力发电来实现)成了能源产业的核心,人类对能源的利用达到了一个全新的台阶,相应内燃机与电动机的开发和利用,让庞大的地球变成了一个小小的村庄。 节奏到第三次工业革命的时候戛然而止。 我们所说的第三次工业革命,从能源供应和控制角度来讲,只能算是半次工业革命。
从能源的获取角度来说,裂变核反应堆被大规模推广开来,但从目前角度而言,根本不能取代传统的化石能源,在一次能源中占的比例很低,全球核电占一次能源比例中,世界各国平均水平是5.8 从能源的转换和利用上而言,蒸汽机,内燃机和电动机依旧占据着主导地位。火箭发动机,航空发动机都是第二次工业革命巅峰的产物,1950年后,有了一定的改进,但1970年后,改进逐步停滞,导致航天技术和航空技术差不多在以龟速前进。依靠现在的火箭发动机,登陆火星只是妄想。 想象中的核发动机还是只能停留在科幻小说中。
从1947年到20世纪末,除了20世纪70~80年代之间在中东地区发生的几次战争使其发生一次脉冲式波动外,国际原油价格一直趋于平稳。21世纪以来,受能源的稀缺性和石油输出国限制原油开采影响,国际原油价格一路攀升,2008年7月11日纽约原油期货价格创下了147.27美元/桶的历史最高记录,高能源导致高通胀,高通胀导致高利率,泡沫随即破灭。 没有更多的负熵流,人类社会在耗尽化石能源(当然,这个时间不短,估计在100年以上)后,有序度就会逐步下降。 从上个世纪70年代开始,全球每一次能源危机,总是会有人跳出来呼吁新能源。每一次吹嘘新能源的时候,总是说“技术进步很快,发电成本几年内就会与火力发电平齐”。但事实却是:到目前为止,所有光伏发电和风电企业,都必须依靠政府的大量补贴才能生存。 就像一位网友说过的,任何一项技术要想产业化,必须满足产业化的要求,同时满足多项指标。而现在国内常见的宣传手法是大谈某项指标,避开其它不利指标。以充电电池为例,说某某新电池容量很大,却回避生产成本,或者说,某某电池的充电速度很快,却不谈寿命和可生产性。 诸如光伏发电,风电这样的产业,都面临着这样一个问题,其基础理论很早就出现了,但一直没有革命性突破,不能大幅降低发电成本,无法靠自身的力量来推动产业化,只能依靠政府的投入来实现产业化。 如果说,光伏发电和风电,投入了资本,总还有一些应用之处。那可控核聚变发电现在看来,就是彻头彻尾的大失败。在花费了纳税人的巨额金钱后,依然踯躅不前。 后面还会专门论述可控核聚变的60年辛酸历程。 5 技术大进步停滞的原因之一:大竞争环境的消失 个人认为,多个因素造成了新一轮技术革命的迟迟难产。 前面提到普利高津的耗散结构理论。耗散结构得以成立的条件是什么? 普利高津发现在力学.物理学。化学和生物化学的不可逆现象中,确实存在着从简单到复杂,从无序到有序,从对称到对称破缺的进化。 (1) 人类社会的本质是讨厌非线性,喜欢一切都在掌控中。在绝大部分情况下,人类社会的经费分配是比较平衡的,从知识进步的角度讲,人类社会有义务提供无尽的资源来支持科技研发工作,毕竟要引进新的负熵流,离不开科技的跃进。但现实却是另外一回事,社会是由形形色色的团体构成,大部分团体有自己的利益诉求,不可能,也不愿意长期为科技的巨额经费买单。 而二战后的美苏军备竞赛,巨额经费不计成本的投入,是1945-1970这25年技术大进步的一个直接原因。 但现在大竞争环境基本上不可能再出现,世界大战就不要想了,在核武年代,大国之间不可能出现大规模战争,而随着苏联的解体,美国也失去了军备竞赛的动力,鉴于苏联失败的原因,中国估计也不会倾全国之力来和西方对抗,中国更擅长的是采用水磨方式来和西方竞争,绝对不会采用前苏联的硬碰硬模式。 (2)网友reandcn2010提出,人口老龄化削弱了竞争。 日本的经济状况已经实实在在地验证了人口老龄化对经济的打击。由于人口老龄化,国家经济在体系上呈现某种暮气,如果观看过很多日本的NHK纪录片就可以感受到老龄化对日本经济的影响和制约。人口年龄结构的老龄化,带来了消费的结构性收缩、福利压力和创造力下降的格局。日本被韩国和中国碾压的一个重要因素就是人口年龄老化,使得企业在决策和管理上的僵化,日本企业缺乏二战后初期的那种国家朝气,现在日本企业的暮气太重。 一句话:老龄化的社会不喜欢竞争,心理上更趋于保守。 6 技术大进步停滞的原因之二:人类社会差异性的消失 第二个和技术大停滞有关的因素是人类社会结构的改变。
在第二次工业革命之前,世界各地的差异非常大,伊斯兰,印度,儒家,西方,东正教,非洲各大区域之间的差异很大,用现在的眼光来看,简直是完全不同的世界,即使同一文明区域内部,差异也很大,比如同在欧洲,德国西班牙的风格与气质有很大的区别,这一点,可以从小说,绘画等艺术作品中体验到。再以中国为例,100多年前,江南和西北的民俗,时尚与社会观念大相径庭。 但在第二次工业革命之后,交通和通信的便利正在使得全球趋于一致,同样的工业化产品,同样的交通通信设施和法规,同样的理工科教程,越来越一样的教育体系和艺术评价观念。 于是我们看到,好莱坞的一部电影,可能会在全球激起同样的票房热潮,一部关于非洲荒野的纪录片,可能在全球100多个国家或地区得到播放。若有突发新闻,第二天,所有报纸的头条会一致。 如果采用熵的类比,就是人类社会正在朝着”热力学平衡“狂奔。 这种结构的改变,绝对会影响到科技创新。 以前看遗传算法相关论文,论文中说遗传算法相对什么牛顿求导法的一大优势就是依靠随机性,能挑出局部极值点这个坑,找到全局最优点。 科技创新不是一个线性过程,也不是靠钱就能堆出来,需要的是众多瞬间的灵感。人类差异性的消失,导致观念慢慢趋同,而差异性在某些情况下至关重要。 政府和大众希望科技大师能指出前进的方向,但可悲的是,在如今这个年代,大师们的观念往往很多时候也是类似的,如果陷入到”局部极值点“这个坑,可能再也跳不出来!
作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:19:41 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:28:30 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:31:52 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:42:32 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:44:53 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 15:55:06 作者:oohhmail 时间:2013-10-03 16:00:04 人类现在极有可能陷入了科技树上的某条死路! 7 技术大进步停滞的原因之三:复杂度魔鬼 前面谈到的两个因素都是社会人文因素,导致技术停滞的第三个因素就是复杂度,个人认为,这是一个根本性因素,而复杂度这个魔鬼来自于技术本身。 技术及其复杂度,一如人类和自己身上的肌肉,肌肉的收缩提供动力,推动人类向前运动,一般情况下,肌肉越多,人跑的越快,但随着肌肉的增加,肌肉本身要花费更大的能量来推动自身向前,跑步速度会开始下降,最终会出现一种情况:一个超级大胖子,再也不能向前迈动一步。 同样,人类技术的发展,就是复杂度提高的过程,起初,简单技术综合起来,构成一个稍微复杂的技术,大大提高了人类工作的效率,典型例子如马车,帆船,接下去,人类尝试着构造更复杂的技术,比如蒸汽机,内燃机,推动文明向前发展,但最后,技术进步所涉及的复杂度太大,实施难度超出了人类能力范围,所要耗费的成本太高,预期回报时间太长,人类已经无力再前进。 复杂度论述较多,分为如下几个小节: 7.1 技术演进中的复杂度变化
详细举几个例子来说明技术演进如何带来复杂度的演变。 很简单,即使在现代工业也无法保证一个复杂多路动力系统输出功率能完美叠加。实践中,马匹数量增加之后,系统复杂度增加,控制系统不可能保证所有马的动力同时同方向,到了一定规模之后,相互之间抵消得越来越多,而另外一方面,马匹增加了,马的保养和草料负担也增加了。增加马匹后,如果马场系统增加的动力不能抵消掉开销的增加,那么增加马匹在经济上是亏本的事。 瓦特改进蒸汽机后,1814年,史蒂芬孙根据蒸汽机原理,研究出世界上最早的可以在铁路上行驶的蒸汽机车,但它像初生的婴儿一样,丑陋笨重,走得很吃力,像个病魔缠身的怪物。 面对构造简单、震动厉害、速度缓慢的这个怪物,有人驾着一辆漂亮的马车,和火车赛跑,讥笑他:“你的火车怎么还没有马车快呀?”有人责怪他的火车声响又尖又大,把附近的牛都吓跑了。 之后就不用说了,火车速度越来越快,运载量越来越大,其作用是马车系统根本不能想象的。 蒸汽动力替代畜力,是一场技术革命,技术革命的最初产品可能缺点众多,但最大的特点就是开辟了一条新的技术道路,沿着这条道路,技术改进的空间极其大。 7.2 技术革命的特点和复杂度的变化 回顾畜力替代人力,蒸汽动力取代畜力的两次技术革命,可以观察到技术革命的几个重要特点: 1 技术革命后的产品能完成原有技术道路上不可能依靠数量的堆积就能完成的任务。比如理论上可以依靠一万架马车运输十万吨煤到千里之外,但花费之高,让任何理性的经济人都会放弃该选项。 2 一条技术道路开辟之后,初期的特点是复杂度的提升慢于效用的扩大,因此,资本很愿意投资技术改进,但之后,增加复杂度带来的回报开始递减,慢慢的,复杂度要进一步提升,花费的代价越来越高,而回报逐渐追不上复杂度扩张的步伐。 最典型的就是火箭技术。 3 沿着旧有的技术道路,希望通过改进来开辟一条新的技术道路是不可能的。比如算盘再怎么改进,也不会产生类似计算机(不一定是电子计算机)这样的工具。通过工艺改革,机械控制系统的精度可以上升,但永远无法媲美基于电气/电子的控制系统。沿着缩小电子管的道路走下去,不可能导致集成电路的出现。 4 技术革命难以预见。和大众的思维相反,绝大部分情况下,难以预测技术革命的爆发点,比如在20世纪50年代,计算机已经出现,但极少有人能想象到后来软件技术的大爆炸,即使到了20世纪80年代,也很难想象微软这样的企业会成为世界市值最高的企业。 5 任何一条技术道路,经历了前期的技术大进步,走到后期都是复杂度飞速上升,任何一点性能的改进都要投入大量的资源。比如初期集成电路的改进很方便,全世界有很多厂家都具备资金和实力,但到后期,动辄数十亿美元的投资已经让绝大部分企业无力承担,基本上只剩下少数几个玩家。 6 导致一条技术道路进行改进,最终复杂度迅速上升的原因归根到底是物理定律的限制。
前面简述了技术复杂度的变化趋势:一般而言,一条技术道路走到后来,都会呈现上技术复杂度上升超过回报的趋势。 高复杂度的第一个影响:人类大脑的学习速度跟不上复杂度的扩张,人类肉体的衰老速度超过了大脑的思考速度。 对于科技而言,人类的个人创造力的黄金期是在十八岁到三十五岁之间,因为这段时期最具思想奔放力,思想束缚也最少,许多最伟大的天才都是在这个年龄段奠定个人思想功勋的。牛顿和爱因斯坦的黄金创造就在这个年龄段,杨振宁获得诺贝尔奖时是36岁,李政道是31岁,他们所获奖的成就是在获奖之前2年的发表成果。很多终极天才都是在这个年龄段奠定了学术基础,比如爱因斯坦在25岁发表了狭义相对论,然后又花了10年时间再发表广义相对论,其中好几年的时间爱因斯坦在补课,补黎曼数学的课。 数学群论天才伽罗华在极其短暂的生命中做出了伟大的数学贡献,他因为决斗死亡,年仅21岁。 与牛顿齐名的麦克斯韦在34岁时完成电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,将电与磁,电与光进行理论统一。而麦克斯韦从24岁开始就确定了自己的学术目标,为只能停留在实验层面的法拉第进行理论层面的阐述。 而现在科学体系的复杂和庞大使得科学家在人生创造力的黄金期仍然在学习而不是创造,过了人生黄金期,人的思想会逐渐固化。现在获得诺贝尔奖的科学家相对二十世纪前期,年龄普遍偏大了。 科学体系的复杂使得科学家要花更多的时间才能摸清头脑,等头脑略微捋清的时候,思想已经渐入了暮气,缺少了朝气。好多科学家到30岁时才刚刚摸清楚本学科领域的框架,然后才开始起步进行科学研究,而这已经错失了人生创造黄金期进行科学创造了,特别是那种革命性的思想激荡。 当代科学体系、技术体系和工业体系的复杂度和规模性已经大大超出了二战前的水平,这对于人类科学创造设定了悖论陷阱。 至少到现在为止,人类大脑的思维能力还没有表现出加速进化的苗头,换句话说,人类大脑和500年前相比,没有什么变化。大量的心理学研究表明,绝大部分人在50岁以后,都会变得日趋保守,查阅一下历史书就知道,绝大部分突破性的科研成果,都是在科技工作者中青年时代取得的。 高复杂度带来的第二个影响,就是社会维护成本的提高。 在工业化到来之前的古典社会,绝大部分技术产品的使用和维护都比较简单,即使一个生手,目不识丁,经过简单培训后,很快就能上岗操作。 即使不谋求技术的进一步发展,要维护现有的体系,人类社会也必须付出大量的成本。 另一方面,不少机构必须专业雇佣大量的人员来维护现有的设施,一个复杂产品涉及到方方面面的专业技术,并不是随便拉一个人来就能干活。比如我在公司干活的时候,大部分时间竟然并不是在编新代码,而是在维护前人留下的代码,和系统其它方面的人进行联调! 所以,很多时候看上去吓人的研发技术费用,真正用到刀刃上的只占一小部分。 第三个影响来自于复杂度提升后,社会反馈的压力。 现代社会,无论科学还是技术,都和所处社会有着复杂的纠缠关系,影响社会,也受社会影响。 但从19世纪晚期开始,情况发生了变化。随着科技复杂度和规模的提升,科技研究中,个人天赋的比重开始下降,像爱因斯坦那样一个人就可以开创一个全新领域的例子越来越少。与之相反的是,职业化,集体化和工程化开始普及。从爱迪生建立实验室,到后来的贝尔实验室,各种各样的实验室如雨后春笋般建立。这一转变到了二战中达到了巅峰,原子弹,导弹和计算机就是大规模政府投入后才发明的。 当科技工作者要依靠外部经费才能开展研究工作的时候,科技工作者会突然发现:进步的最大阻碍不是大自然,而是所处的社会。 从知识进步的角度讲,人类社会有义务提供无尽的资源来支持科技研发工作,毕竟要引进新的负熵流,离不开科技的跃进。但现实却是另外一回事, 首先,社会是由形形色色的团体构成,大部分团体有自己的利益诉求,不可能,也不愿意长期为科技的巨额经费买单。比如,如果要投票削减福利来为科技研发筹集资金,即使宣传者把未来描绘得比天堂还好,大部分人还是会投票否决该决议,同样,企业的首要目的是赚钱和维持经营,研发的目的是为了赚钱。因此, 拨款人思维的角度和科技工作者不同。拨款负责人必须考虑投入产出比。拨款负责人必须考虑来自公众或董事会的压力。 其次,人类社会由将近200个国家和地区组成,离“全球大同”还差得远,国与国之间充满了竞争,这种竞争有时是科技的推动力(比如冷战期间的航天竞赛),但目前看来,也是科技创新的一大阻碍。 而现代科技的高复杂度带来了一个很要命的缺陷:花费巨大。爱迪生当年进行白炽灯改进的时候,进行了500多种材料的验证或试错,但没关系,花费不大,个人可以承担。现代粒子加速器能进行500多次的实验吗?不经过一系列冗长的手续和准备,进行一次实验都不可能。 这种巨额花费意味着科技研发最终取决于各个利益团体的博弈。 下面给出几段和技术有关的事实: (2)2011年2月24日美国“发现”号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,前往国际空间站,服役近27年的“发现”号将最后一次执行飞行任务。2011年7月21日美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机于美国东部时间21日晨5时57分(北京时间21日17时57分) 在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆,结束其“谢幕之旅”,这寓意着美国30年航天飞机时代宣告终结。 1970年,在美国登月后,中国才把第一颗人造卫星送上天,2003年,中国人第一次进入太空,比美国人晚了40多年,但随着航天飞机这条技术道路的落幕,美国花了几千亿美元,进展不大,中国没在航天飞机上花一分钱。2011年后,中国和美国实际上站到了同一起跑线上,大家以后都得靠宇宙飞船。 (3)美国为了造出原子弹,倾全国之力,花了20亿美元(1942年的20亿,当时一盎司黄金才38美元)。但后来的国家造原子弹越来越容易,比如巴基斯坦和朝鲜这样的工业小国都能造。 (4)美国人在福利上的投入是可控核聚变投入的百倍。 科技研发并不一定能保证成功,很多时候,前沿都是在试错,探寻可行的技术道路。在早期阶段,由于开销不大,多试几次没关系,比如爱迪生的灯丝实验。 美国人作为科技进步的领头羊,后来也慢慢琢磨明白了,自己花钱进行科技投入,让竞争对手沾光,这种事还是越少越好,所以我们看到了美国终止超导超级对撞机的修建。原因很简单,如果SSS实验不能提供基本粒子的有用信息,建了也白建,如果能提供有用信息(注意,只是信息,还远没有达到利益阶段),那世界其他国家岂不是白白分享?即使封锁信息,但封锁信息本身就是一种暗示,其它国家可以不慌不忙的建造自己的SSS,对其它国家而言,一点风险都没有。 对于美国纳税人而言,除非巨额投入能够带来可观的现实利益回报,或者面临冷战那样的生死竞赛,不计成本的进行科技研发的确是一种愚蠢的行为。 因此我们看到现在西方发达国家的科研工作,大部分都是在公司层面上进行的。真正能够开辟一条新技术道路的研发,往往需要国家出面组织或担保,但现实是美国人处于犹豫不决状态,其它国家也不是活雷锋,于是,三个和尚没水吃的情形出现了。 7.4 关于复杂度的数学推导 帖子最开始的时候,谈到了数学仿真,现在我把自己关于技术发展的若干数学推导说一下。 技术及其复杂度,一如人类和自己身上的肌肉,肌肉的收缩提供动力,推动人类向前运动,一般情况下,肌肉越多,人跑的越快,但随着肌肉的增加,肌肉本身要花费更大的能量来推动自身向前,跑步速度会开始下降,最终会出现一种情况:一个超级大胖子,再也不能向前迈动一步。 复杂度从多个方面影响到技术进步: 复杂度用变量C表示,C值大,代表社会技术水平高,K代表社会承受度,Y代表社会反馈压力。 好了,把这个方程用Matlab仿真一下,得到的大致曲线如下:
从上面曲线可以看到,C的上升不是永恒持续下去,刚开始的时候,C会快速上升,但之后,C的上升速度会减缓,最后,C的上升速度会趋于0,而C的值会接近某个“天花板”,这个上限值由K,A,q决定。 要想把天花板这个上限值提高,最好的办法是提高K,也就是社会承受度,比如世界大战期间技术突飞猛进,关键就在于战争期间,各个政府面临生死关卡,全力以赴,所有的社会资源都用于武器方面的研发,民生放到了最后,K值大大增加。 但K值的提升是有限的,最多也就是100%,全社会所有的资源都用来研发商。 7.5 从中心极限定理和大数定律来看当前科研机制的缺陷性
它是概率论中最重要的一类定理,有广泛的实际应用背景。在自然界与生产中,一些现象受到许多相互独立的随机因素的影响,如果每个因素所产生的影响都很微小时,总的影响可以看作是服从正态分布的。中心极限定理就是从数学上证明了这一现象。
现今流行的科研机制普遍如下:某个人向拨款方(比如,自然科学基金委员会)递交申请报告,把自己想研究的科技突破点描述一下。拨款方会组织专家委员会进行评审,看你的想法是否有实现意义,如果大部分专家赞同,就给与拨款,否则,驳回。 问题来了,专家委员会每一个人的想法可能不同,或者说,具有随机性,但大部分人集合起来,按照上面的数学定律,随机性可能被削弱,最终结果是通过的申请都会趋向一致。 而科技史一再告诉我们,真正的科学突破都是孤独的,与众不同,换句话说,真理掌握在少数人手里。 当科研是个人兴趣为主时,人类涌现了不少大师和重大创新,当科研需要专家委员会审核时,人类的科技遇上了天花板。 人类目前极有可能在科技树上走进了死分叉,但缺少"随机性"来刺激人类跳到主干上。
首先要表明,本人的教育背景都是数理方面的, 做项目的时候,间接了解过某些生物方面的知识,主要是神经信号,CT图片等等,但没有系统学过生物知识。 之所以专门把生物技术单列出来,是因为生物技术最全面的反应了技术领域的困境。 在90年代末期的时候,学校里一位从美国回来的老师,在课堂上一时兴起,给学生讲述了一些相关信息。在阿波罗登月后,美国把生物工程作为下一个技术突破点,在上面投入了巨额经费,美国 NIH 的经费让NASA唯有羡慕嫉妒恨,在上个世纪八十年代到九十年代的时候,生物工程概念炙手可热,天天在吹嘘21世纪是生物工程的世纪。 一方面,生物工程离大规模产业化(注意,有少许产业化成果)还有不少距离,另一方面,生物学上积累的专业人才堆积到了让人瞠目结舌的地步: 人多了,就会出一些奇怪的事。 前面说过科技利益集团是怎样维护自己利益,而生物方面的科技利益集团更是其中翘楚,因为绝大部分生物方面的科研资金来自于政府,政府只要稍微减少资金,生物科研就很难搞下去。 其它大部分理工科领域也接受政府资金来搞研发,但好歹还有市场提供资助,从业人员可以到社会上去找工作,而生物技术对政府资金的依赖程度远超其它专业。
而该博导告诉我,学校内部有有一个默契,生物医学类的影响因子和其它学科,尤其是工程类的要分开算,要知道,IT类的IEEE trans.on Info 也就比2多一点,有200多份生物医学期刊影响因子超过5,如果一位博士能在IEEE trans.on Info 上发1-2篇论文,应聘基本无问题,如果是生物类的,影响因子在10以上的只算初具资格。 2007年SCI的IF大于20的期刊 但在论文很牛逼的背后,却又有另外一个不容忽视的情况:生物类的博士/博士后大都混的很不如人意。 最典型的就是方舟子(本人只论述事实,对方舟子没有任何意见),做了那么多年博士后,现在竟然靠完全和生物无关的职业谋生。 笔者同学圈里就有血淋淋的案例,我一个初中同学看了媒体的报导,高考选择读生物工程,后来被迫出国,被迫读博士,做博士后,现在不知道有没有结婚,07年他回国一趟,说想捅陈章良(90年代在媒体上天天宣扬21世纪是生物学的世纪)一刀。关键是这样的情况并不是个人遭遇,生物工程专业普遍是这样。 转帖一篇文章: 也许有人会说,本科生当然是这样了,如果是博士生那就不一样了。 另外有一位网友写的,关于国外的生物博士后: -------------------------------------------- 到网上搜一搜,生物方面的就业难度是理工科中首屈一指,
前面讲到生物技术陷入困境,很多人会反驳,粮食增产,人均寿命延长不算大突破吗? 说到这里,我先来谈谈转基因食品。最近一两年转基因食品在国内引发了轩然大波,围绕转基因食品是否安全,正反双方展开了激烈辩论。 一个显而易见的事实是,绝大部分人从来没有担忧导弹试验的安全性问题。甚至在导弹装载了核弹头的情况下,绝大部分也不去杞人忧天,担心导弹落到自己头上? 为什么? 因为严格且清晰的计算会表明,导弹发射后,每一秒的轨迹,方位和速度都是可以知道的,甚至导弹如果发射后出现了内部故障,导弹内部的处理措施也会保证弹头的安全性。 所有计算和处理措施都是数学上清晰可见,地面实验中可以重复实现。任何一个具备理性思维的成年人,都不会对其产生怀疑。 正如前面提到的,生物学的哥白尼有了,生物学的伽利略有了,但生物学的牛顿迟迟不能出现。 牛顿的系统化理论,数学工具以及实验验证是近代科学技术大爆炸的源头。 遗憾的是,生物学到现在为止,整体上依然是一门基于实验和经验的科学,大部分相关工作者其实都是做的数据收集和整理工作。 无法用理论来指导实践,这是生物技术最大的缺陷所在。 比如,有人是双眼皮,有人是单眼皮,生物技术只能告诉我们,这和基因有关。但DNA是如何控制相关物质分子,一步一步的构建出双眼皮或单眼皮?在这构建过程中,基因的稍许差别是如何被放大,出现单眼皮和双眼皮的差别? 再复杂一点,人的手是如何被DNA依据自身信息造出来的? 终极问题,智慧生命所具有的思维本质是什么?(不认清此点,人工智能永远是水中月,镜中花)。 生物技术无法用清晰的数学模型来回答上述问题,甚至目前根本没有人试图去解决这个问题。 生物个体的高度复杂性和自洽性,决定了任何现有的数学工具都无能无力。 转基因安全性问题,其根源在于生物技术上的模糊和难以预测性。
在各个论坛发现一个现象,任何关于可控核聚变的报导,只要表面上看来有进展,立马会引来热烈的讨论,如果进展是别国取得的,一般是祝贺人类文明进入新纪元,顺便嘲讽石油国家马上要完蛋,如果是中国获得了突破,更不得了,满屏的强国梦和屠日灭美。 在很早的时代,即使没有对热力学定律有所认识,大众潜意识中都明白,万事万物的运行都需要动力,用比较专业点的话:文明的进步在于从外部引入负熵流,而工业革命的本质就是开发出更大规模的负熵流。 网友 @hooya754 有如下论述:
相信现代社会大部分人对能源危机这个词是耳熟能详,过去几十年的全球性经济危机,基本都是和能源危机纠缠在一起,人类社会要想大步前进, 外界必须能提供更多的负熵流。信息技术改进了能源的控制,提高了能源使用效率,但无法解决人类现在面临的根本问题-----新层次能源的来源和转换。 如果能够实现可控核聚变,人类理论上获得了几乎无限的负熵流,人类工业文明第一次能够在理论上永久持续下去,否则的话,人类文明耗尽化学能资源后,无法维持现今的水平,更不要说向外拓展。 9.2 可控核聚变的难产 有一本书,书名是“瓶中的太阳”,是《科学》期刊一名记者写的,写尽了50年来可控核聚变的辛酸。 可控核聚变已经研究了50多年了,人类科研历史上,可控核聚变的研发难度可以说是首屈一指。理论是没有问题的,人工不可控核聚变---氢弹也早就实现了,自然界中也有核聚变---太阳的燃烧。但在地球上搞可控核聚变真是达到几乎让人绝望的地步。 我初中时看报纸,说可控核聚变在20世纪末会实现,1999年时,说再过15年,可控核聚变会商用,到了2013年,在网上搜索,据《自然》杂志报道,预计在2019年ITER核聚变装置将完成建设,比预期的要晚1年。而第一次ITER氘-氚聚变试验则计划在2026年进行,比NIF要晚15年左右。至于商用化,2050年后再说吧。 在网上看到一位物理学博士如此评价可控核聚变: 难点在什么地方? 除了太阳这样的巨大天体靠自身引力来实现核聚变外,在地面上搞核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应(过去几十年的冷核聚变全部被证明是骗局,请见“瓶中的太阳”一书)。而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时,用原子弹作为雷管来引爆氢弹!即通过原子弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸。但必须注意,氢弹是一锤子买卖,不能用来发电。 在把粒子加热后,还有一个技术问题,几亿度的高温下,用什么容器来容纳反应材料,约束微观粒子把核聚变反应长时间持续下去? 美国NIF走的技术路线是用激光来加热,惯性约束,另外一条技术路线托卡马克,采用磁场来约束。 目前看来,NIF的路线基本是死胡同一条,除了忽悠经费和用于核武器试验外,不具备任何可实现意义。 而托卡马克面临的问题也很多,包括杂质的处理,高温等离子体的Great Disrupture,很多现在还没有任何理论上的解决方案,更不要说技术实现。 9.3 可控核聚变新闻报导中的噱头技巧 在过去的50多年中,可控核聚变虽然没有取得任何实质性的进展,但世界各国和科技界始终不敢放弃其上的研究,因为人类承当不起这个后果。但目前看来,相关利益集团有时会利用大众的这种心里,用各种噱头来忽悠拨款人。 最近两个报导在各大论坛很火,一个是国外的,一个是国内的。 继中国东方超环之后,美国NIF也首次实现输出能量超出输入能量(转载) 中国核聚变装置突破极限一亿度高温持续1000秒 七年后将开建实验堆(转载) 先看第一个报导,美国NIF也首次实现输出能量超出输入能量, 看似相似但稍有不同的概念,本质上却是大相径庭。 后来托南大同学到吴健雄图书馆查询11月最新出版的学术期刊,才明白这个新闻报导的噱头所在。
上面论述了这么多,可能很多人仍然认为,技术大进步的停滞,你有证据吗?在国观帖子中,很多从事技术工作的网友给出了各自领域的类似结论,但这些观点可能文科类毕业的网友难以理解,因此,再给出两个间接证据。 第一个是历史上的, 从原始社会到古代社会的转换过程中,农业,马匹,车轮,冶金,文字所代表的一次技术革命,把人类从蒙昧时代解放出来,对世界的改造远超之前的原始社会,但在这之后,人类文明的进化速度大大下降,之后几千年的时间里,社会生活和技术领域的变化只能用龟速来形容,用一位历史学家的话来说,公元1500年的世界和公元前500年的世界差别不大。 300年前开始的第二轮技术大革命,随着复杂度的提高,很有可能导致同样的情况。 第二个是空间上的,从费米悖论推导得出的。 1950年,意大利物理学家费米提出了这样一个问题:如果宇宙中存在技术远远超出人类的外星智慧文明,那么,为什么我们还未能观察到这种超级文明?这个问题现在被称为费米悖论。 过去半个世纪,大量的观点被提出来解释费米悖论,最近国内比较有影响力的是刘慈欣的“黑暗森林”理论。 个人观点是技术进步并不是大众所认为的加速进行,可能某些技术门槛过高,导致绝大部分文明无力越过,无法进行恒星际航行。
来做这样一项粗糙的估计:银河系直径约为10万光年,一个高度智慧的文明,即使以千分之一的光速的速度飞行,也只需要一亿年即可横穿银河系,这个时间远小于银河系的年龄(100亿年)。因此,比人类早出现的智慧文明,如果向外传播的话,到今天应该早已遍及银河系甚至整个宇宙了。 其中一个可能的实现方式是冯·诺依曼自动机,一种可以自我复制的机器:外星文明向外发射许多微型自动机,遇到合适的环境比如行星和卫星,彗星等后降落,采集原材料并制造出下一代自动机;然后以降落点为出发点,继续向外扩张。这样的自动机如果有5%的光速,在50万年内就可以探测完银河系大小的星系。如果银河系内有文明比我们领先哪怕50万年,我们也应该已观察到该智慧文明。 到今天为止,人类对宇宙的探索已经取得长足发展,在太阳系以内,所有行星和多个重要卫星都有飞船去勘察,对于小行星和彗星人类也发射过专门的探测器去进行研究;对太阳系以外的星体,人类一直在聆听来自它们的无线电信号;我们甚至可以直接用望远镜观测比较近的一些恒星,从恒星的光强和光谱中发现绕它们运行的行星,分析行星的大小,结构,大气成分,表面温度等信息。所有这些搜寻行动至今都没有发现外星文明的迹象。 用另外一位科学家的话说,宇宙从满了大寂静,几千年来我们人类不断通过各种手段都未能发现其他外星文明,感觉浩瀚宇宙就像一片大荒原,除了我们,啥也没有,一片寂静; 稍微按常理推想就可发现这样大寂静的现象是非常不合理的:地球产生地球文明的条件并不苛刻,时间也不长,宇宙那么大、产生的时间那么长,怎么可能只有一个地球产生了文明?从概率上来说,这是极不可能的,整个宇宙人类一枝独秀的概率无限趋近于零。
1 宇宙是平庸的,宇宙太大,恒星繁多,绝对不单是地球能进化出文明。 2 智慧生物的认知能力应该可以轻易的区分自然和人工。 任何一个心智正常的人(即使是未开化的原始人或未曾见识过现代文明的人)在原始深林里走着,忽然捡到一块手表,看到指针在有规律的转动,一定知道,这块表不是天生的,不是大自然构造的,一定是某个智慧人创造的。 同样,人类也可以轻而易举地区分其它智慧文明的造物,而其它智慧文明,绝对可以判断人类发射的造物不是天生的。 3 任何文明都有探索的欲望。 宇宙天文数字的恒星,天文数字般的文明,只要能进化到比人类目前这个技术水平高一筹,发射成本大幅降低,发射的探测器数目会把宇宙塞满。
人类目前可以说是达到了第三级,倾其所能,借助化学火箭勉强能到达火星,但其它行星是无能为力的,飞出太阳系更是遥不可及。 理论上,只要人类能达到第四级,即使最终被困死在太阳系内,但发射无人探测器的成本将会很低,人类在宇宙中会留下大量的痕迹。
个人认为,从目前的技术水平和复杂度发展趋势来看,难以通过的筛子就是从第三级文明跃进到第四级的关键技术:可控核聚变。
一方面,任何能够实现可控核聚变的文明,理论上获得了几乎无限的负熵流,即使技术层次上没有再度发生质变,也可以近乎永远的生存下去,到达此阶段的文明,发射无人探测器的成本会变得很低,在近乎无限的文明延续时间里,最终发射的探测器数目将会达到一个惊人的地步。 另一方面,如果能够实现可控核聚变,文明的航天推进技术就有可能发生质的变化,正如上面一位发帖者所说,宇宙飞船的航行速度将会大大提高,恒星系内航行将变得很容易。而任何能发展到第四级的文明,骨子里都不缺乏冒险精神,如果有了可控核聚变技术,相信会开始建设恒星际飞船,即使是一去无回,但可控核聚变技术使得生态自循环系统成为可能,飞船能够维持上万年,有人探测器将会一代代的出发,飞向茫茫星空。 如果这样的话,星空绝对不是现今看起来那么寂静。
人类文明到达现今这个程度很不容易,
有时在想,其他文明的星球上如果石油煤炭要是少那么一点点,让他们还来不及点燃反应堆,来不及点燃加速器,对核能了解甚少,那他们的前途将是如何呢? 人类已经在可控核聚变上花费了将近60年的时间,进展基本为0,人类科学史上,还没有一项技术耗费了如此长的时间,看似触手可及,但就是找不到突破途径。 地球文明已经进入一个关键点。有网友称为文明的临界点! 要么冲破地球蛋,孵化成功,获得宇宙广阔新空间,要么,困死在地球上,和那些寂静的星球一样,依靠太阳能维持一个低层次的文明。 从宇宙大寂静来看,人类突破成功的可能性是微乎其微。 面前的筛子可能就是人类的最终宿命。 无尽的星空是人类前进的动力,但也可能是人类永远达不到的目标。
个人发帖说技术大进步遇到了问题,是希望能够引起大众的注意。 如果说,个人思维太飞扬只是耽误个人,但整个文明都这样,后果就不堪设想。经过两百多年的飞速发展,我们整个社会潜意识中有一种基本信仰:未来科技是神魔般奇妙,会让我们的生活更好。 ----------------------------------------------- 作者:动力阿剑 时间:2013-10-31 16:06:52 人类的工业文明是建立在廉价能源基础上的,但现在能源技术遇到了大瓶颈,看不到革命性突变的任何苗头,估计很少有人能够想象如若技术大进步突然停滞个百来年,没有找到大规模新层次负熵流的来源,全世界会变成啥样。
前面帖子中写到了科技利益集团和科技噱头。本意只是指出,媒体上所渲染的科技飞速发展,只是一种表象,而科技利益集团出于自身利益,是不会主动把真实情况向大众说明的,甚至在某些情况下,为了科研经费,不少科技工作者刻意制造噱头。 技术大进步的停滞,到底原因何在?或者有什么办法能克服前进道路上的阻碍。人类现有的科研机制在过去100多年来发挥了作用,但现在看来,任何一种体制运行久了,都会劣币驱逐良币,沉淀出大弊端。为了找到下一个技术革命突破点,除了政府和工业界要努力,可能需要对科研机制作出大改变。 有一点我是确信不疑的,人年龄大了,创新性会下降,会固执己见,所以会陷在自己的思维圈子里挑不出来。曾经的成功者是未来创新的大敌。 但偏偏我们的技术前进方向由这些大佬所控制。 一位网友的帖子把我心中原来模糊的地方表达出来了: 作者:wwuw 时间:2013-10-31 17:34:00 |
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