空间受限下的经济危机和人类社会的热力学平衡: 技术大进步的停滞

本文是对楼主另外一个帖子的升级版。
http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-886641-1.shtml
原来的帖子发表在国际观察,最初是即兴所写,没有一个初始的大纲,想到哪里就写到
哪里,不少回复夹杂在楼主的发言中,相对比较零碎。很多网友的回复给了楼主不少启发
,因此干脆抽点时间整理归纳一下。

曾经看到过一句话:经济论坛天天讲崩溃,国际观察日日说崛起。把升级帖子发表在经
济论坛,两种极端对立的思维,两群迥异的网友,希望能碰撞出启迪的火花。

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
学有过争辩和交流,工作后,和海内外同事同学商讨过此类问题,不少人在自己领域都感觉到
了相似的问题,曾经和不少网友一样怀疑各国政府,尤其是美国政府隐藏了若干高端
科技,但08年危机后,已经快6年了,美国政府宁可改变统计方式来降低失业率数字,也没有推出革命性的创新,所以所谓的黑科技存在概率很小。

促使我写下此篇文章的直接因素有如下几点
1 最近偶尔看到了复旦大学韦森教授的长篇论文:从熊彼特的商业周期理论看目前的
世界经济衰退。我对经济学不是很熟悉,但此篇文章给我一种完全不同与理工科的的体验
, 里面介绍了对2008年来世界经济衰退的一种新解释,不是一般大众所熟悉的凯恩斯的有
效需求不足,而是熊彼特的技术创新浪潮衰竭。
2 天涯论坛上一篇帖子拓展了我的视野。
3 物理学家史蒂芬?韦伯在2002出版的《地外文明在哪儿?》,文中很多观点对我有启
发。
4 最近Nature这样的科技期刊和诸如Economist这样有影响的人文出版物,都开始探讨
技术创新所面临的问题。(尽管不少杂志是持反对态度,但在以前是不敢想象讨论此类问
题的)。
另外,发现越来越多的人开始抱有类似观点,比如,
Robert Gordon认为过去250年的技术创新是人类历史上独一无二的篇章,不可能
再涌现:
http://www.voxeu.org/article/us-economic-growth-over
著名科幻小说作家刘慈欣最近也有如下发言:
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但是很遗憾的一点是,具有未来色彩的技术绝大部分都集中在IT领域。正如有人所说,
目前我们很可能处在一种技术进步的假象中,IT技术的飞速发展掩盖了其他领域技术进步
的缓慢。
http://bbs.tianya.cn/post-worldlook-1006809-1.shtml
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作为一个在理工科领域专研了快20年的人员,首先表明个人对技术的看法:经济和社会的
发展绝对不是单单取决于技术一个因素,但技术水平决定了经济活动的空间,并且技术和
经济相互耦合,相互影响。
当技术趋于停滞时,人类发展的空间也逐步限定,闪腾折挪的余地越来越小,经济危机
的严重程度也逐渐加深,直至人类摒弃技术大进步时培养出来的观念和制度,社会才最终
平衡下来。

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
欢在文中大段引用经济学大师的话语。 但在第一次工业革命以前,经济学可以说是出于原
始状态,当时几乎没人认为经济学有多大用处。直到第一次工业革命爆发,人类社会开始
走出几千年的准停滞状态,经济学的作用才逐渐被人认识。
但问题也随着来了,经济学容易入门,所以大部分的文科人员都能说上几句。在理工科
越来越难以精通的背景下,很多学者和新闻记者缺乏必要的科技素养,习惯了卖弄经济术
语来忽悠大众,忽略了08年经济危机的背后本质。即使在经济论坛,也只有“三高的浪人”等少数网友注意到了西方技术创新的问题。

转载一段话:
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在第一次技术革命与第二次技术革命、第二次技术革命与第三次技术革命之间发生了世
界性的经济危机,分别是1857年和1929年—1933年发生的经济危机。
1857年的经济危机是在资本主义历史上第一次具有世界性特点的危机。仅1857年一年,

国就有近5000家企业破产,这使英国的投资者惨遭损失。
1929年—1933年的经济危机是资本主义历史上最深刻的一次世界性经济危机。生产和贸

下降幅度巨大,延续时间久,使资本主义几十年的发展成就付之东流。
由此可见,迄今为止的世界性经济危机都出现在前一次重大革命性技术结束之后和下一

重大革命性技术出现之前(见表1)。这里讲的重大革命性技术,广义来说它也是一种技术
进步,但为了区别于普通的、行业内的技术改进,本文将重大革命性技术定义为其广泛应
用能够促进生产力极大发展、有效带动相关产业出现技术创新和应用性发明创造、并能够
彻底改变人们生活方式、生产方式、乃至思维方式的技术。
http://blog.sina.com.cn/s/blog_570442b50100dt5f.html
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楼主 资水东流  发布于 2014-02-08 21:51:00 +0800 CST  
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(改进)

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。
比如手机,从黑白屏到蓝屏,到彩屏,到触摸屏,信息沟通越来越方便,就是一系列典型的技术改进。
电脑技术的更新换代,从单核到双核,从640K内存到4G内存,
软件版本的升级,window95,windows 98,xp,win7,
神舟一号,神舟二号,。。。。
发动机材料的改进,
铁路提速
等等,都是属于技术改进范畴。

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。
所谓根本性创新,是指那种能够导致投资高潮、产业结构发生变革的技术创新。
历史上,当算盘技术系统的发展走到了尽头时,人们便发明了电子计算机技术系统,实现了计算技术的革命;
当人力、畜力、水力、风力等构成的动力系统的发展走到了尽头时,人们便发明了蒸汽机动力技术系统;
当蒸汽机动力系统的发展走到了尽头时,人们便发明了电力动力技术系统;
当天然染料提炼技术的技术系统走到尽头时,人们便发明了人工合成染料技术系统;
当用无机化学制药的技术系统对制造蛋白质类的药束手无策的时候,人们便发明了用生物工程技术制药的新技术系统;
当电缆通信技术系统的发展走到尽头时,人们便发明了光纤通信技术系统等等,这样就铸成了近现代技术史上的种种技术革命。

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。
从技术轨道来看,单个技术系统的革命实质上是从一种技术系统的发展轨道跳跃到另一种技术系统发展轨道上去,因此技术革命是技术发展史上不连续的重大事件。

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。
但在科技领域,这句话适用面很窄。很多情况下是质变引领量变。
可以举一个例子:
瓦特改进蒸汽机后,整个19世纪,蒸汽机一直在改进,更安全,效率更高,但依靠蒸汽机,人类永远也无法推动飞机上天,直到内燃机这个革命性的能量转换器出现,才有可能造出飞机。在内燃机出现后,一系列的技术改进,最终导致了火箭的出现。
技术上的质变,往往指的是技术革命,只有开辟一条全新的技术道路,才能真正的促进技术大进步。


全文提纲如下:

1 所谓的技术爆炸-----大众的错觉
2 人类面临的技术窘境
3 科技利益集团和众多的技术噱头
4 技术革命的评价标准和第三次工业革命的不完全
5 技术大进步停滞的原因之一
6 技术大进步停滞的原因之二
7 技术大进步停滞的原因之三和数学推导
8 生物技术的困境
9 可控核聚变的难产和新闻界的无知
10 费米悖论所隐含的恐怖前景和宇宙大筛子
楼主 资水东流  发布于 2014-02-08 22:25:21 +0800 CST  
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。


在大部分人看来,技术似乎会永远不停的发展下去,因而,怎么可能出现“技术革命的停滞”这种现象呢?
其实,技术的增长已经慢了下来,普通民众,尤其是中国的普通民众之所以感觉到科学技术发展越来越快,原因有以下几点:

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。
对于西方国家来说,阿波罗登月后半个世纪,除了IT技术外,其它技术领域都没有革命性改变,即使是IT方面,西方也是采用了近70年的时间来发展应用,远没有中国那样跨越式发展。

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。
事实上,医学和生物学这些年来的进步,要谢谢IT技术的进步和扩散,诸如CAT这样的设备,对于医疗技术的改进,要甚于医疗技术本身的进步。对于医疗技术本身,已经开始有学者提出,技术进步开始变慢
http://www.thedailybeast.com/articles/2013/05/08/has-medical-innovation-
slowed-down.html

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:
如果正反物质相互湮灭,释放出来的能量会多得惊人,比核聚变多上几百倍。
我当时反问道:哪里弄来反物质?通过粒子加速器能造出反物质,但造时所花费的能量比获得的能量多得多,这样的能源解决方案有意义吗?

5 长期“技术爆炸”舆论的洗脑。
在国观那个帖子中,很多从事技术工作的朋友回帖中都反映了自身领域的瓶颈和天花板,而另一方面,我发现很多朋友(估计是学文科的为主)都对技术的发展充满了乐观态度,认为是如今是一个技术爆炸的年代,
任何利益团体都喜欢用大话讹人,比如计生委喜欢讨论人口爆炸,石油集团爱宣扬石油即将枯竭,那么科学界喜欢用什么来宣扬自己的重要性?
科学界最喜欢宣扬的就是科学知识爆炸。比如说,如下一段话是过去几十年在各种报刊上常见的:
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目前我们已经进入了科学知识的“爆炸”的时代。1995年,知识的量每5年翻一番,到2020年,世界的知识量每73天增长一倍。今天已知的科学的信息量相当庞大,科学知识正以史无前例的速度增长。任何人要跟上它都是不可能的。霍金在1998年白宫千年晚会上发表演讲时曾说,如果科学知识仍然以现在的发展速度增长的话,到2600年,如果你将新书依次摆放的话,你要以每小时90英里(144公里/小时)的速度行走才能跟上新书出版的速度。即使是世界上最博学、最聪明的科学家也无法记住所有的科学知识,
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注意:以上报导由科学界的人提出的,但更多的科技工作者对此保持沉默。


我第一次看到类似的报导是在读初中的时候,当时觉得前景太恐怖了,难道自己越学,知识相对越少?感觉像庄子说的:吾生也有涯,而知也无涯,以有涯随无涯,殆已”. 但后来随着年龄的增长,尤其是在读博后,开始发现这类报导的奥秘。这类报导你要说错,也没错,但要严格意义上追究起来,却又大错特错。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-08 23:08:38 +0800 CST  
通常宣扬技术爆炸的人,最喜欢说的就是知识隔几年就翻番,国际上所申请的专利一年抵得上过去10年。但在数量的背后,质量惨不忍睹。

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。
打个浅显的比方吧,如果某位科学家在行业顶尖期刊上第一个发表论文,探讨在木头桌子上用工具刀雕刻玫瑰花,会让桌子看上去比较好看。之前没人考虑过在桌面上雕花,所以第一篇的原创性最高,是对人类知识的一种有益积累。但沿着这条思路下去,有人探讨雕花需要花费的劳动时间和劳动工具相关公式,这也算很强的原创性,但之后,由于谋生和晋升的需要,相关论文会越来越让人目瞪口呆,理论上,可以发表成千上万篇论文来讨论雕花,因为世界上有成千上万种花,每种花都可以写一篇论文,每一篇论文都是原创的。

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。
更要命的是,还会有人来探讨在床上雕花,在地板上雕花,在椅子上雕花,在皮肤上雕,你能说有朝一日不会出现这种情况?
最后,还会有人来探讨开直升飞机到岩壁上雕,开宇宙飞船到月球上雕。
无穷无尽的组合。

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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:00:09 +0800 CST  
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。
在详细阐述我的观点之前,先探讨一下科学和技术的区别。

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。
知其然,知其所以然,造其然,利其然。这是个人对有用的技术创新所要经历的四步骤的归纳。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:06:45 +0800 CST  
知其然就是观察世界或通过实验,把众多现象(其中可能彼此看上去是风马牛不相及)总结起来,归纳到同一因果链。
比如牛顿观察到大海潮汐,月亮的运转和地球绕太阳运动,他认识到这背后有一个共同的因素在起作用。
很多科学领域,比如力学,电磁学,热力学,化学,都已经超越了这一阶段。
但生物学的很多分支,还处于这一阶段。

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。
牛顿提出三大运动定律,万有引力来解释诸多现象,配合微积分,演绎出一个庞大的体系,他的解释很让人信服,实验精度很高。
麦克斯韦在电磁学上作出了类似的贡献,相似的例子还有爱因斯坦,薛定谔,香农等。
比较低层次的有门捷列夫,元素周期表可用于定性解释化学现象,但无法定量。
而生物学在这方面还没有及格,大部分生物领域,找不出较好的方法来简洁描述生物现象。举一个很简单的例子,都知道单眼皮和双眼皮是由基因方面的差异造成的,但如何造成的?DNA如何根据碱基的不同,操纵物质一步步勾勒出单眼皮和双眼皮?能用什么数学方程来描述?

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。


楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:14:31 +0800 CST  
2 人类面临的技术窘境


有人会批评到,19世纪末,不少人说物理学的理论大厦已经构建完毕,今后只需要在细节上修修补补就行了,可20世纪涌现了相对论和量子论,把人类对世界的认识大大推进了一步。现在说“技术革命的停滞”,不是和当年的情况一样吗?
但个人仔细思索后,认为这一次的情况不同于上一次。上一次是认为科学理论已经完美,今后不再需要完善,而这一次的情况却是,即使我们在科学上有越来越多的理论,我们对世界的了解之处越来越多,但知其所以然不代表就能造其然,我们想发明的东西越来越多,但我们可能越来越难以推进技术的增长。
当然,我不是说,技术马上就会停止进步,技术目前仍然在增长,但增长的步伐会慢下来。由于新一轮技术革命迟迟难以到达,在以后的岁月里,技术对社会的推动作用,不会像过去一个半世纪那样显著。技术很有可能进入一个“增长的停滞”时期,至于时间的跨度,如果不是永远的话,也是一段非常长的时期。
其实人类文明已经经历过一次类似的“技术革命的停滞”,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,人类文明的进展速度大大下降,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,但长期的积沙成塔,最终爆发了第一次工业革命,从瓦特改进蒸汽机到现在短短200多年,人类生活已经天翻地覆。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:21:34 +0800 CST  
2008爆发金融危机以来,世界经济,尤其是发达国家,已经萎靡不振快5年了,这5年中,美欧日采用了一切办法来刺激经济,除了行政部门的常规刺激政策,金融部门更是以超出常人想象范围的方式来给市场添加助力,美联储一次又一次的搞量化宽松,欧洲央行许诺无限制的购买债券,日本干脆以威胁以印钞的方式来撬动市场,但即使在这些史无前例的“救心针”作用下,发达国家的就业市场依旧远远没有恢复到危机前的水平,而民间的抗议示威则是一浪高过一浪,特别是欧洲那些二流发达国家,都快逼近国家破产的地步了。

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。
而最新预计是,美国的就业市场要到2016年才能恢复到可以接受的水平(不是恢复到危机前的水平)。本来经济危机和经济繁荣应该是循环往复的,但这次经济危机后,似乎看不到经济重新繁荣的征兆。
个人认为,此次危机之所以破坏程度深,对中产阶级的打击超过了以往危机,是因为本次危机在反弹阶段和过往危机有本质上的区别。

楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:24:47 +0800 CST  
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/zqsb/html/2011-02/21/content_245467.htm
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:26:53 +0800 CST  
如果透过科学技术表面上的喧嚣,就会发现,在很多技术领域,人类已经陷入泥沼之中。

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,


在能源领域,依旧是石油和煤炭的天下,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,所有光伏技术和风电技术,一直没有革命性的的突破,发电成本远超火电,必须依靠政府的大量补贴才能生存。

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。


在目前火爆的信息科学领域,自香农提出他的理论后,通信的基本框架就没有太大的变化,神经网络热闹了一阵子,大家觉得前途渺茫都不搞了,而目前所有计算机的鼻祖都是图灵机,事实上,现在最新的计算机,其工作原理,和50年前的计算机没有什么大的差别,上个世纪80年代,日本曾经宣称要发展第5代“智能”计算机,现在也偃旗息鼓了(大家还记得小时候的动画片《阿童木》吗?)。其实有一个大家天天都接触的例子,互联网上现在为了防止机器顶帖和注册,竟然在使用类手写的“认证码”,靠大脑对不规则事物的识别能力来打败计算机的计算能力。

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。
在上个世纪80年代的时候,《人民日报》采访一位医学家,该医学家乐观的估计,说到2010年,人类将会战胜癌症,这是基于对之前医疗技术进步经验的积累而做出的估计,但现在看来,这个目标显然难以达到。
不单是癌症,很多疾病的治疗效果改进都是慢得令人发指。事实上,医学和生物学这些年来的进步,要谢谢IT技术的进步和扩散,诸如CAT这样的设备,对于医疗技术的改进,要甚于医疗技术本身的进步。对于医疗技术本身,已经开始有学者提出,技术进步开始变慢
http://www.thedailybeast.com/articles/2013/05/08/has-medical-innovation-slowed-down.html
在材料学和化学方面,大家可以观察一下自己的周围,很多工艺和技术都已经有几十年,甚至半个世纪的历史了。
这样的例子还有很多很多。

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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 14:55:50 +0800 CST  
3 科技利益集团和众多的技术噱头

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。
在科学研究的早期阶段,大部分科学家都是把科学作为一种兴趣来研究的,当时的科技研究,所需要的条件也比较简单,往往靠个人的财力和物力就可以解决。即使规模比较大的研究,比如孟德尔的遗传学实验,在自己的地盘就可以完成。在另一方面,当时的技术发明也处于初级手工作坊阶段,主要依靠工匠的经验和灵感完成。大部分发明创造,不像现在那样需要宏大的实验室和支撑设备。因此,在19世纪晚期以前,科技工作者,尤其是科学家,并没有构成一个明显的利益集团。

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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 15:11:05 +0800 CST  
世界上的利益集团很多,石油巨头,军火贩子,房地产。。。例子举不胜举。科技界作为一个利益集团,自然有着大部分利益集团共用的性质:群体掩盖个体,利益至上等等,但也有着自己独一无二的特色之处:

(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。
这种高门槛还给科技界带来了另外一个特点:自我评价性。能对科技界做出评价的,只能是科技界本身。科技界所发表成果的刊物,也只有科技界能看懂。任谁离开前沿10年,前沿已经是陌生领域。

(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。
这种道德上的超然地位还给科技工作者带来了一个好处:大众对科研成败的宽容态度。毕竟科技工作者是在为人类的前景而工作,失败了不要紧,态度比成果更重要。

(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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 20:23:34 +0800 CST  
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)
当论文成了考核指标后,其实用性就无人关注了。

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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 20:26:30 +0800 CST  
制造噱头是商家的拿手好戏,到大城市的商业中心随便转一转,诸如“跳楼大卖”,“清仓处理”等口号或标语铺天盖地。当然,喊口号是比较低级的手段,很多人已经具备免疫力了。一片规划中的绿地,一条待整治的臭水沟,就可以把楼盘加上“诗意栖居”的名头,这样的宣传手段,还真能让不少消费者心甘情愿地掏钱。如果加上政府方面的配合,诸如“城市副中心”,“半小时市中心公寓”,“江北CBD”之类的,就更蛊惑人心了,至于所谓的副中心,到底有没有前途,几十年后的事了,除了买单者,谁会去在意?

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。
下面按照我自己的记忆来说下所见识过的科技界噱头。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 23:06:10 +0800 CST  
很小的时候,大概是在80年代中期吧,我还在读小学高年级,当时电视新闻
里,报纸上都在热烈探讨智能机器人概念。仿佛一夜醒来,智能机器人就要满大街都是,很多专家学者在报导中痛心疾首的高喊,你看日本美国多么多么重视,投了多少钱来搞,再不搞智能机器人,中国要亡国了。搞出智能机器人,人类就可以从人剥削人,变成人剥削机器了。
后来自己读大学了,开始系统学习IT方面的知识,才知道当年那些报导是多么的幼稚,何谓智能?
人类大脑是已知的最复杂的组织结构。它有上千亿个神经细胞(神经元)。这个数字相当于整个银河系星星的数目。神经细胞之间通过突触相互联结。即使从数字比照角度讲,假定每个突触有两个状态,那么,人脑中所包含的不同状态总数超过了整个宇宙中的基本粒子(质子和中子)的总数(不超过2^1000)。
对如此宏伟复杂的结构,人类的认识还处于最原始的阶段,没认清自身的思维模式,就能搞出人工智能?
读研时,数学系一位老师给我们上课,用一句话终结了人类按照冯诺依曼结构搞出人工智能的可能性:有限个零级无穷大,不可能模拟一级无穷大。
但就是这么浅显的道理(在科技界内部),当时竟然没人站出来说明。
后来帮一位朋友整理学校内部史料的时候,突然发现,学校在80年代,竟然以人工智能的名义,申请了不少国家级项目。成果呢?几篇无人再看的论文。
也许,这就是制造噱头的目的吧。

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。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 23:10:59 +0800 CST  
@PCXK 17楼 2014-02-09 17:03:43
几千年技术发展 历史 ,是人类用可移动能量克服阻力的 历史 。从陆面阻力到水面阻力到空气阻力,新能量输出一步步提升可克服阻力层级,载重越来越大,速度越来越快。现在可自由移动的能量输出,在有限的地球空间内近顶,如多马拉车走到了尽头。在克服重力的宇航活动上,还没有高层级可移动能量输出支撑,甚至连蒸汽机级别都没达到,只能通过多马拉车方式提供移动能量,从以前到现在,都属败家子才能玩的奢侈行为......
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我后面会谈到,每一次技术革命的标准其实就是能源的开发和利用。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 23:12:15 +0800 CST  
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。
生物工程,名字就取得奇怪,像计算机工程,电子工程类的专业方向,大体上已经是“造其然”的地步,但生物工程实际上离工程化差得很远很远。仍然还在处于知其然的地步,尚未达到知其所以然,更不要说造其然,用我同学的话说,现在一片惨淡,看不到大规模工程化应用的可能性。
生物工程主要靠政府养着,前一阵子,清华和北大的海归生命科学院院长都大声嚷嚷,说科研经费分配不合理,实质是这帮论文牛人在抢夺政府蛋糕时处于不利位置。
很奇怪的是,生物工程方面期刊的SCI影响因子很吓人。证明了论文大部分情况下是拿来忽悠出资者的道理。
在本文的最后,还会专门谈下生物技术。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-09 23:33:44 +0800 CST  
纳米材料在20世纪末甚嚣尘上,炙手可热,无论国内外,一谈高科技,除了IT和生物工程外,必谈纳米材料,比如有了纳米材料,就能造太空电梯,有了纳米材料,可以造出无数微米级的机器人,潜入人内脏里,在体内切除肿瘤。(附带说下,这些宣传材料倒是给写科幻小说的提供了不少素材)。2001年IT泡沫破灭的时候,纳米材料的宣传达到了顶峰,大有“舍我其谁”的势头。当时申请自然科学基金,不挂个纳米材料,还真不好拿出手。
十几年过去了,纳米材料虽有应用,远没有当初宣称的那么神奇,但科研经费已经到手,当年的狂热谁也不提。

另一个比较新的科技噱头就是物联网。
这个就不细说了,天涯国观曾经有一个帖子,揭穿了物联网的忽悠本质。相比于其它噱头,物联网“来也匆匆,去也匆匆“。无锡成了冤大头,前任总理在这上面马失前蹄,吃了一个闷亏。
别的地方不说,借助物联网这个噱头,无锡和南京的物联网大楼倒是盖了不少。


最新的就是石墨烯。
借助诺贝尔的名头,吹得天花乱坠,好比“正反物质湮灭提供能量”这样的能源解决方案一样,理想是美好的,现实是残酷的。
附带说一下,一个从事新闻工作的朋友,竟然真的相信石墨烯会改变世界,和我争辩了一个上午。本来搞新闻的都是忽悠别人,这次竟然被相关科技利益集团给忽悠了。

带一点噱头色彩的是3D打印。
有一定用途,但作用被极度夸大了。没有什么革命性的大突破,什么下一次工业革命这样的牛皮都敢吹。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-10 00:13:10 +0800 CST  
@大家想一想 18楼 2014-02-09 17:15:53
如果技术停滞成立,东西方关系会如何变化呢,
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举例说下技术扩散和技术创新之间的关系。
一块水泥平地,中央放一个圆形漏斗,漏斗中灌了一些水,很显然,漏斗中的水会从下面流出来,向四周扩散,漏斗中的水越多,扩散得越快。
要想保持漏斗中的水位不变,上头必须不停的有足够流量的活水注入,否则,漏斗中的水最终都会扩散出去,导致水泥地上各点的水位相同。
西方要想保持技术优势,就必须不停的能够实现技术创新,保证"漏斗中有活水注入“。如果技术创新的脚步停下来,漏斗中的水位就会下降。
美日欧现在的窘境就在于此。
楼主 资水东流  发布于 2014-02-10 10:27:16 +0800 CST  
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?
或者说,科技革命的核心部门是哪一个领域?

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。
热力学第二定律有几种表述方式,最能说明本质的是熵表述:
随时间进行,一个孤立体系中的熵总是不会减少。

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。
所以,在无外界干涉的情况下,把一滴红墨水放入一杯水中,最终整杯水会变红。一栋房子会随时间的流逝而最终倒塌,山峰会瓦解,行星最终会解体。

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。
同时,我们也看到,人类历史一再表明,人类可以在一座荒芜土地上,构建出一个巨大,繁荣,有序的城市。

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。


上面的矛盾最终由普利高津的耗散结构理论而得以解决。普利高津得出结论,要想维持一个系统的有序,系统必须开放,从外界引入负熵。

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:
ds=des+dis


根据熵增加原理,dis>=0(平衡态dis=0)而des 可以大于或小于零。如果des小于零,其绝对值又大于dis,则
ds=des+dis〈0

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。
这样,普利高津在不违反热力学第二定律的条件下,通过引入负熵流来抵消熵产生,说明了开放系统可能从混沌无序状态向新的有序状态转化,从而解决了克劳修斯和达尔文的矛盾
楼主 资水东流  发布于 2014-02-10 10:51:08 +0800 CST  

楼主:资水东流

字数:89140

发表时间:2014-02-09 05:51:00 +0800 CST

更新时间:2021-10-27 16:43:56 +0800 CST

评论数:2252条评论

帖子来源:天涯  访问原帖

 

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