技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（3.2.3-3.2.4）|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

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

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（1.4.3-1.4.4） | 資水東流

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

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（2.2）| 資水東流

技術大停滯——範式春夢中的地球工業文明（2.3-2.4）| 資水東流

3.2.3 神乎其神的量子計算機噱頭

有一個概念，量子計算機的概念，在全世界流行，外國的教授和中國的叫獸，美國的商業巨頭和加拿大的新型公司，西方的暢銷書作家和東方的科幻作家，中國的自甘五和毛左，都為鼓吹這個概念而結成了神聖同盟。

在這些鼓吹手背後，常見於網路的言論有：「有了量子計算機，世界上所有的加密系統都不堪一擊」，「量子空間傳輸要實現了」，「率先造出量子計算機，中國崛起！」在密集信息轟炸下，很多對於量子計算機一知半解，甚至絲毫不懂的人都在大侃特侃量子計算機的優點和實現，彷彿量子計算機明天早上一醒來就會出現似的。一個最讓我驚愕的例子就是，我們學校一位研究社會學的導師帶的碩士研究生向我吹噓，量子比電子更小，量子計算機比電子計算機能力強多了。在他眼裡，量子儼然就是一種基本粒子。

所有技術噱頭的共同特點就是：這個東西神通廣大，現在雖然沒有，如果你給我點投資，不久就會出現。這種技術噱頭在二戰前肯定沒市場，但二戰後，各國政府一般都是定期輪替，輪替意味著記憶被刷新，換屆就意味著可以開始新的要錢循環。

量子計算機概念上個世紀70年代就出現了。我還記得看過一本描述未來的文章，似乎20世紀末，量子計算機就要把傳統計算機淘汰掉，結果40多年來，基本上連一台合格的原型機都沒有。上世紀末，本人到隔壁物理系選修了量子計算的一門課程，當時就納悶，理論上如此神奇，但怎麼用硬體實現？博士階段時，另一個研究約瑟夫森效應的同學私下裡坦言，難度很大很大。近十年過去了，量子計算機基本停留在紙面上，和經典計算機的摩爾定律形成了鮮明對比。

面對經費被砍的風險，很多科技工作者（國內國外都一樣）出於私心，過分強調量子計算的優勢和前景，甚至許以幾年以後你就可以訂購量子電腦的畫餅，做了很多誤導公眾，學術界和官員的宣傳。比如國內的那個著名潘教授，用光子實現Shor演演算法作質因子分解15＝5×3。但稍微想一想，三光子或五光子實驗已是困難重重，糾纏脆弱無比，如果數量過多，十光子糾纏此路可通？何況十光子糾纏與幾百個光子糾纏完全不是同一類型的難度，潘的最初論文到現在十幾年了，似乎沒有後續報道說取得重大突破。甚至有人聲稱已經證明，基於光子糾纏的量子計算機原則上沒有可放大性。

歐美雜誌或媒體上對於量子計算機的宣傳，猛一看了不得，但仔細看看，那些吹喇叭的都是些鼓吹量子計算機近在眼前的要錢激進分子，或者說相關利益鏈上的人員，背後的最主要目的是藉此寫申請書時可以向各國政府索要更多的支持。

到了2013年，量子計算機概念被打了一劑強心針，加拿大的一家公司：D-Wave公司宣稱他們造出了幾百個量子比特的超導量子計算機，全世界都被驚呆，難道春天就要來了？理論上，D-wave的裝置用到了量子隧穿效應，勉強可以算是量子計算機。

但好景不長，D-Wave公司將一台D-Wave Two型的512個量子比特的所謂量子計算機以1500萬美元賣給Google公司，以建立一個開放實驗室，供很多科學家在這台機器上做各種驗證，以確定聲稱的量子計算機是否有量子加速能力。2014年1月13日，以美國加州大學的Martinis和Lidar教授為首的研究組，包括Google公司的研究人員，其中Lidar教授正是上述實驗室的主任，正式宣布：在503個量子比特的D-Wave Two型的量子計算機上的實驗數據表明，沒有任何量子加速的證據。其學術文章在：http://arxiv.org/abs/1401.2910。

這次科學界對加拿大D-Wave所宣稱的量子計算機的證據充分的駁斥，從某種意義上也布了其所謂量子計算機比經典計算機沒有任何加速優勢。

[Google』s quantum computer flunks landmark speed test]

事實上，政府被欺騙了多次之後，也慢慢明白了其中的門道。以美國為例，DARPA現在對量子計算機沒有任何興趣（美國國防部先進研究項目局，DARPA是Defense Advanced Research Projects Agency的簡稱，是美國重大科技攻關項目的組織、協調、管理機構和高技術預研工作的技術管理部門，2015財年DARPA預算申請總額為29.1477億美元，較2014財年增加了1.36114億美元，大約資助200個左右的項目。）

美國DARPA2015年度預算日前在其網站發布：

[http://www.darpa.mil/NewsEvents/Budget.aspx]

根據該公開預算文件，原來支持量子計算研究的兩個項目被終止：第一個是名為「Quantum Entanglement Science and Technology」的項目，2014年度預算僅為4.65百萬美金，2015年被終止，無預算。第二個是名為「Quantum Information Science」的項目，2014年度預算僅為1.14百萬美金，2015年被終止，無預算。

美國DARPA終止量子計算的研究項目，是評估考慮其發展遇到嚴重瓶頸和預期非常困難，目前不值得繼續做較大規模的聚焦性的投入，而只適合於開展自由發散性、摸索性的基礎研究。

不過根據該公開預算文件，原來支持量子通信研究的一個項目繼續得到支持：這是名為「Enabling Quantum Technologies」的項目，2014年度預算為23.35百萬美金，2015年度預算為30.97百萬美金。該項目公布的研究目標有多條，其中之一為「集成原型宏觀量子通信系統進入量子通信試驗平台」。美國DARPA繼續量子通信的研究項目，是評估其發展具有一定的實用性，尚可做一些前瞻性的探索研究。

但請注意，所謂的量子通信，完全是掛羊頭賣狗肉，不是科幻作家筆下橫跨數百光年都可以實時通信的量子技術，完全是一種通信中的加密技術。換句話說，並不是一種提供全新功能的技術，離科幻愛好者期盼的空間傳輸更是差了十萬八千里。【袁嵐峰按：我很贊同作者全文的基本觀點，但這一節的基本觀點我完全不贊同。對量子信息的宣傳如果說有偏差，那是媒體和外行說的，研究人員從來都是有一說一。量子通信的研究者一直都說量子通信是一種加密技術，不是科幻愛好者期盼的空間傳輸。怎能因為媒體的胡扯和外行的腦補，就歸罪於研究人員？量子通信的原理，可以參見我的文章《從量子力學到量子衛星》（從量子力學到量子衛星：如何在量子科學領域談笑風生|袁嵐峰）和《你見到的否定量子通信的說法，為什麼是錯的？》（你見到的否定量子通信的說法，為什麼是錯的？ | 袁嵐峰）。2016年，中國發射量子衛星，開通量子通信京滬幹線合肥到上海部分；歐洲發布《量子宣言》，也宣稱要大力發展量子通信與量子計算。關於量子計算機，本節所述的指出D-Wave的量子計算機沒有超過經典計算機的Martinis教授，最近加入了谷歌的團隊，計劃在2017年造出經典計算機的量子計算機。量子信息具有改變世界的革命性潛力。如果在當前這樣的關鍵時間節點放鬆對量子信息的支持，會造成歷史性的大錯誤。】

衛星量子通信示意圖

3.2.4 牛逼哄哄的納米材料噱頭

人類對於微觀物質的研究是逐步深入的。隨著配套儀器的進步，從毫米級，到微米級，再到納米級別，一切都是循序漸進，由點到面，由實驗室到工廠。物理定律並不因為尺寸的變化而有跳躍式突變。

但從上個世紀90年代開始，相關專業的研究人員眼紅網路泡沫和生物工程大噱頭所帶來的好處，心想你們八字沒有一撇都能吹，憑什麼讓我們堅守清貧？你們生物工程能吹21世紀是生物學的世紀，我們就拿出資料表明：到 2010年，納米技術將成為僅次於晶元製造的世界第二大產業，擁有 14400億美元的市場份額。

[科學家預言：「納米時代」離我們不遠]

於是乎，材料子領域開始鼓吹納米材料的神奇，認為納米材料會給人類社會帶來革命性的變化。納米材料概念在20世紀末甚囂塵上，炙手可熱，無論國內外，一談高科技，除了IT和生物工程外，必談納米材料。比如有了納米材料，就能造太空電梯。有了納米材料，可以造出無數微米級的機器人，潛入人內臟里，在體內切除腫瘤。（附帶說下，這些宣傳材料倒是給寫科幻小說的提供了不少素材）。

2001年IT泡沫破滅的時候，納米材料的宣傳達到了頂峰，大有「捨我其誰」的勢頭。當時申請自然科學基金，不掛個納米材料，還真不好拿出手。而各級政府也被忽悠得團團轉。2001年的報道中，據不完全統計，我國有一半的省市將納米材料列入當地「十五」期間的發展規劃。國家還成立了納米科技指導協調委員會，負責組織協調全國納米科技的研究開發力量，制定有關規劃。國務院批准了「國家納米科技發展綱要」。

但鼓吹者沒有想到的是，很多東西一旦出籠，往往會出乎發起者的控制之外。

天下熙熙，皆為利來；天下攘攘，皆為利往。納米如此神奇，自然有精明廠家應聲而動。於是貼著各式納米標籤的納米家電、納米紡織品、納米衛生潔具、納米化妝品、納米車膜、納米基因等，一個個閃亮登場，紛紛把納米技術作為新的賣點。在這種情況下，不少普通老百姓上當受騙，納米概念很快就聲名狼藉。

好吧，研究者可以指責商家無恥掛名，但研究者自己又做出了什麼成就？在下面的2001年報導鏈接中，科學家預言，納米時代的到來不太久。美國的一家公司預計在未來10年內，納米技術可能發展到能夠大量製造複雜的納米結構物質的水平，超越「量子效應障礙」的技術，從而達到實用化水平。

[納米技術的發展預計要經歷五個階段_資訊中心_儀器信息網]

現在是2015年，納米材料雖有應用，遠沒有當初宣稱的那麼神奇，大家覺得自己的日常生活有什麼被納米大幅改變的嗎？對於相關利益團體而言，科研經費已經到手，當年的狂熱誰也不提。

但政府是健忘的，大眾是好忽悠的，這不，2014年又有了新的報導：即將改變世界的13大納米材料技術

[即將改變世界的13大納米材料技術_科技_騰訊網]

報導風格又是老一套，說未來某某年會造出具有某種神奇性質的材料，潛台詞是快給我研究經費。

唉，連噱頭都造得沒有新穎性！

石墨烯是最近幾年來冒出的一個新噱頭，藉助諾貝爾獎的名頭，吹得天花亂墜。但好比「正反物質湮滅提供能量」這樣的能源解決方案一樣，理想是美好的，現實是殘酷的，石墨烯遠沒有吹噓中那樣神奇。好幾年前，BBC的報導中，科學家就提醒大眾不要有過高期望。

[石墨烯是神奇材料嗎？(組圖)-搜狐IT]

石墨烯

但國內外的資本市場能把泥巴吹成金子，石墨烯這個概念讓很多企業股價輕易翻番，至於事後如何，不關操盤手的事情。概念吹得太虛，連政府都看不下去了，提醒大眾要注意噱頭：

[石墨烯材料「噱頭」來襲 科技路線搶奪全球石墨烯產業話語權]

[噱頭熱炒過後 墨西科技石墨烯工廠靜悄悄]

帶一點噱頭色彩的是3D列印、雲計算和大數據。

3D列印很早就出現了，有一定用途，特別是在一些不適合大規模流水線生產的場合，比如飛機上的某些部件和模具製造，3D列印算是比較大的突破。但離開這些場合，其作用被極度誇大，什麼下一次工業革命這樣的牛皮都敢吹。人類歷史早就證明，規模化生產才是王道。

雲計算和大數據就不細說了，IT行業需要新的噱頭來吸引眼球。

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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