技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（1.4.1-1.4.2） | 資水東流

解讀科學，洞察本質，戳穿忽悠，粉碎謠言

導讀

煙花爆炸的瞬間絢麗且美，但人眼看到的時候，爆炸已經接近尾聲。此文是我讀過的最發人深省的文章之一。地球文明已經進入一個關鍵點！在黑暗的宇宙森林中，行星上的化石能源是一根小火柴，如果能夠點燃，那麼將會獲得整個森林；如果不能，就會困死在地球上！

前期參見：

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（序） | 資水東流

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（1.1） | 資水東流

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（1.2） | 資水東流

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（1.3） | 資水東流

1.4n科學和技術之間存在的鴻溝

知其然，知其所以然，造其然，利其然。這是個人對從科學到技術創新所要經歷的四步驟的歸納。一方面，人類的很多知識，往往都是卡在後兩個階段，無法轉換為市場需要的技術。少數知識，比如光伏發電，即使能投入生產，其實也沒有達到利其然的地步，背後是大量的政府補貼。另一方面，很多理論上已經劃定範圍的東西，出於牟利的目的，卻又披著耀眼的技術外皮閃亮登場，被若干商業組織兜售給大眾，最典型例子就是「水變油」和「技術奇點」。

1.4.1 科學的本質

科學本質上是認知的範式。

康德有句名言，人的理性為自然立法。人類具備有先天綜合的能力，即把感性材料綜合為相互連接的表象，進而歸納出若干原則，這些原則可以用來解釋眾多的蕪雜現象。當然，現代科學體系一般都遵循奧卡姆剃刀原則，即用最少的來解釋最多的。

科學從知其然開始，知其然就是觀察世界或通過實驗，把眾多現象（其中可能彼此看上去是風馬牛不相及）總結起來，歸納到同一因果鏈。

　很多科學領域，比如力學，電磁學，熱力學，化學，都已經超越了這一階段。

　但生物學的很多分支，還處於這一階段。

而知其所以然就是科學共同體提出的一套範式，找出內部規律，用相對簡潔的規律來解釋龐雜的外在現象，如果能夠數學化，那就意味著真正的知其所以然。

　牛頓提出三大運動定律，萬有引力來解釋諸多現象，配合微積分，演繹出一個龐大的體系，他的解釋很讓人信服，實驗精度很高。

　麥克斯韋在電磁學上作出了類似的貢獻，相似的例子還有愛因斯坦，薛定諤，香農等。

　比較低層次的有門捷列夫，元素周期表可用於定性解釋化學現象，但無法定量。

　而生物學在這方面還沒有及格，大部分生物領域，找不出較好的方法來簡潔描述生物現象。舉一個很簡單的例子，都知道單眼皮和雙眼皮是由基因方面的差異造成的，但如何造成的？DNA如何根據鹼基的不同，操縱物質一步步勾勒出單眼皮和雙眼皮？能用什麼數學方程來描述？

在此必須要慎重說明的是，對同一類現象，不同的學者可能會提出完全不同的解釋，比如對日升日落現象，就有地心說和日心說兩種截然相反的解釋體系。在科學史的研究中會發現，無論是新的，還是舊的理論體系，在它們的那些歷史時期，都能解決一些實際的問題。但是，它們對相同的觀察事實的解釋竟沒有相似之處。亞里土多德的力學體系與牛頓的體系的關係是這樣，牛頓體系同愛因斯坦的體系的關係也是如此。

庫恩認為，傳統的關於科學本質的進步性質以及知識的不斷積累增長的觀點，不管怎樣的言之成理，卻不能說明歷史研究中所呈現出來的實際情況！科學知識不是累積的，科學的歷史是由那些極具洞察力的新思想推動的，而不是連續積累的效應。如果說「常態科學」是緩慢、連續、穩定和積累的變化，那麼「科學革命」或「範式轉換」則是極少發生卻又極有意義的變化。「嬰兒科學」常常是從少部分人那裡探索出來的，如伽利略、牛頓、達爾文、愛因斯坦等。「常態科學」只是在科學首創確立以後的「精湛化」。

1.4.2 技術的核心

n技術是人類超越於動物的關鍵所在,核心在於實踐。

　馬克思在《關於費爾巴哈的提綱》的11條提綱中的最後一條中說道「哲學家們只是用不同的方式解釋世界，而問題在於改變世界」。這話如果套用過來就是，科學解釋世界，但對人類更重要的是技術可以改造世界。牛頓的理論最初只能用於象牙塔，而瓦特的蒸汽機是人類社會的一個關鍵轉折點。

n縱觀歷史，人類與其它生物在生物領域的差別並無特殊意義，人類的生物秉性對於後來的人類文明而言，沒有起到決定性作用。人和動物的主要差別是技術應用。技術進步是促進人類社會發展的第一動力，承擔著人類文明進步的重任。如果沒有技術，人類肯定不會發生這麼多與其他生物不一樣的故事。以技術為基礎，生產、商業、軍事、政治、科學、道德、文化、文明才有了著力點。

n古希臘時期，有著眾多的科學理論，但這些科學理論並沒有大規模應用到當時的技術上。原因很簡單，技術的起源獨立於科學。這聽起來很不可思議，今天大眾已經習慣了「科技」這個詞，很多人會想當然的認為技術來源於科學。但實際上，從石器時代製造第一個石頭工具開始，技術就開始萌芽了，而科學還在十萬八千里外。在人類文明史的絕大部分時間內，技術的改進工作都是由工匠進行的，和科學家無關。很多時候，技術的改進取決於工匠的經驗積累。在長期實踐中，很多工匠對事物的規律不一定有理論上的認識，但經驗會告訴自己，怎麼做才能做下去，他們是在實踐中來應用規律，而不是理論上來闡述規律。直到第一次工業革命開始，科學才和技術慢慢結合起來。

n不管理論如何，技術的中心就是流程和結構必須具有可操作性和可重複性。技術實踐的主要步驟是試錯，嘗試不同的流程和結構組合，找出一條可行的路徑。在這裡必須強調的是，現代科學對於技術的作用，很大程度上就是減少試錯的次數，所謂用理論來知道實踐，就是縮小試錯的成本和範圍。比如，萊特兄弟製造出飛機的時候，工程經驗甚於空氣動力學，但後來的飛機改進和升級，離不開空氣動力學方面的知識。F-22，J-20這樣的飛機，絕對不是靠純粹試錯能夠造出來的，肯定是理論和試錯並行。

從發展順序來說，技術可以分為造其然和利其然兩步。

造其然，就是主動利用已知規律來造出自然界原本不存在的事物。這一過程本質是人對自然的反饋。早期的典型例子是弓箭，儘管不知道勢能和動能這樣的概念，但工匠們一樣可以根據經驗造出把勢能轉換為動能的弓箭。現代的典型例子是原子彈，氫彈，火箭和宇宙飛船。分領域而言，機械，電子以及電力技術在這方面最成熟，相對不成熟的是化學和材料學，通過化學反應能夠得到某種物質，能測出物質的特性，但反過來，預期要求某物質具有若干特性，如何通過一定的步驟，造出這種物質來？

利其然，雖然也是利用規律，但和造其然有很大的差異，很多造其然的行為是不計成本的實驗室行為，很多甚至是國家行為，例如二戰中的曼哈頓計劃和冷戰中的阿波羅登月計劃。而利其然的核心就是要求技術及其產品在流程和結構上平衡好性能和價格，和所處的社會能夠成功互動起來，形成一種正反饋效應，並最終接受市場的檢驗。

這方面最典型的例子就是流水線生產的汽車。

在福特發明流水線生產技術以前，製造一輛汽車類似現今的飛機製造，一大群人圍繞著一輛車幹活，一個工人裝配某個零部件的時候，幾十個工人在旁邊看著，生產效率很低下，因此早期的汽車價格很昂貴。福特發明了流水線生產技術：每個工人在流水線上固定生產一種或少數幾種產品(零件)，其生產過程是連續的，流水線上各個工作地是按照產品工藝過程的順序排列的。每個工作地只固定完成一道或少數幾道工序，流水線按照統一的節拍進行生產。在流水線生產情況下，汽車的生產效率急劇提高，汽車的生產成本開始下降。汽車售價下跌，銷售量增長，銷售量增長帶動零部件的採購量增長和零部件的價格下降，反過來又降低了生產成本，這樣形成了一種正反饋效應，1908年，福特T型車售價是850美元，一年銷量是5000輛，1916年，T型車售價是360美元，一年銷量是500000輛左右！

【http://www.emarketing.net.cn/magazine/article.jsp?aid=306】

技術創新要達到「利其然」的地步，往往需要考慮多種因素，要考慮到可實現性，但大眾往往被媒體和科技利益集團誤導，把技術創新想得很簡單，利用大眾和政府的這種心理，過去幾十年，中國，乃至整個世界都充滿了各式各樣的科技噱頭。

在這方面，尤其以生物學領域最為突出。上個世紀70年代開始，生物學領域的研發經費急劇增加，超過了其它領域的總和。由於實踐技術遲遲不能突破，一直只能為了論文來發論文，為了經費考慮，生物學界開始有意無意的傳播技術噱頭。比如，現在很多學校都開設了生物工程這個專業，但絕大部分其它帶工程頭銜的專業（如電子工程，動力工程）早就達到了利其然的地步，而生物工程專業的課程設置和培養方案和工程根本不佔邊，反而和文科專業很類似。生物學領域連「知其所以然」都沒有達到，卻在大肆渲染「21世紀是生物學的世紀」，諸如「餓死癌細胞」這樣的大餅隔一陣子就畫一個。

阿波羅登月年代後的這些噱頭，極大地誤導社會，使得大部分人認為現今仍然是一個技術爆炸年代。

背景簡介：本文是資水東流博士的作品《技術大停滯》的第三版《範式春夢中的地球工業文明：低熵體的困境和下一級技術台階》，原發於新浪博客（範式春夢中的地球工業文明：低熵體的困境和下一級技術台階（技術大停滯的第三版）_資水東流_新浪博客和技術大停滯第三版（由於博客字數限制，新開一文繼續連載中）_資水東流_新浪博客），作者授權風雲之聲發布。全文87000字，風雲之聲分為多期連載。你不需要同意作者的所有觀點，事實上許多觀點也都可以商榷。但作者提出的基本問題是真實存在的，事關人類的生死存亡，你一經思考就會深深印入腦海，縈繞於心。對於關心人類命運的讀者，這是一篇不可不讀的文章。

附：全文目錄如下

　前言

1 文明和技術

1.1 範式粗談

1.2 人類文明所經歷的範式轉換

1.3 範式牢籠

1.4 科學和技術之間存在的鴻溝

1.4.1 科學的本質

1.4.2 技術的核心

1.4.3 從瓦特談起：蒸汽機引發的正反饋

1.4.4 需求不是救命稻草

1.5 科技利益集團

2 科技利益集團鼓吹的範式春夢：所謂的技術大爆炸

2.1 渲染和洗腦

2.2 論文和專利：天文數字後的荒謬

2.3 比特世界和真實世界

2.4 部分和整體

3 範式春夢外的陰影

3.1 人類面臨的技術窘境

3.1.1 能源轉換技術的停滯

3.1.2 新能源的窘境

3.1.3 農業，醫療和生物技術

3.1.4 信息技術深度上的麻煩

3.1.5 其它方面的技術

3.2 眾多的技術噱頭

3.2.1 早早敗落的太陽能/光伏噱頭

3.2.2 經久不衰的人工智慧大噱頭

3.2.3 神乎其神的量子計算機噱頭

3.2.4 牛逼哄哄的納米材料噱頭

3.2.5 近年來的新噱頭

3.3 博士民工和生物技術的挫折

3.3.1 生物噱頭的緣起和影響

3.3.2 研究範式和問題

4 低熵體的困境和所面臨的技術台階

4.1 從熱力學第二定律談起

4.1.1 《道德經》的智慧

4.1.2 負熵流和文明層次的躍進

4.2 科技樹的主幹和分叉

4.3 永遠的50年和可控核聚變

4.3.1 永動機之夢

4.3.2 可控核聚變的難產和噱頭　

4.4 冷靜思考:未來不一定會更好

5 台階前的坑：人類社會的宿命

5.1 耗散結構理論的社會學意義

5.2 大競爭環境的消失

5.3 被全球化抹掉的差異性和人類社會的熱力學平衡

5.4 老齡化自鎖

5.5 如何填坑？　　

6 台階的本質：複雜度魔鬼

6.1 何謂複雜度

6.2 紛繁世界背後的兩條規則：適者生存和資本回報預期

6.3技術進步和技術革命：複雜度的變遷

6.3.1 運輸/動力系統的演進例子

6.3.2 技術革命的特點和複雜度的變化

6.3.3 正在面臨的高複雜度科學魔鬼

6.3.4 源自技術根底的困境

6.4 高複雜度帶來的諸多惡果（more is different)

6.4.1 吾知也有涯和生死競賽

6.4.2 維護成本

6.4.3 來自社會的負反饋

6.5 簡單的數學推導

7 寂靜星空所隱含的恐怖前景

7.1 大寂靜和費米悖論

7.2 細思恐極的三種情景

7.3 宇宙大篩子

7.4 一根小火柴

8 反思和總結

8.1 復活節島的悲劇

8.2 冷靜不代表悲觀

8.3 研發需要範式革命

8.3.1 從中心極限定理和大數定律說起

8.3.2 現行科研體制的弊端

責任編輯：黃澹寧

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