4.1.2 负熵流和文明层次的跃进
熵概念嘚提出引导人类从一个全新的角度来看待文明的变迁
通过熵可以区分有效能量和无效能量，有效能量在开发应用过程中不可逆地转化为無效能量并同时增加外部世界的混乱无序度——熵！因此，即使能量守恒文明也会出现，一定是空范围内可用的能量似乎越来越少。为了维持低熵状态追逐负熵流成了所有文明的本能。在文明扩张过程中人类繁衍遵循指数式增长规律，相应地负熵流也必须跟上步伐。
要满足指数式扩张所需要的负熵流大致有两种方法，第一种是同层次的扩张农业文明负熵流主要来自于固定太阳能的粮食生产，因此所有的早期农耕文明都把占据可耕地作为社会的核心使命。以中国文明为例从黄河旁的两个小部落开始，逐步向外拓展到唐朝中叶的时候，中国文明最终把东亚大陆上能够稳定产粮的绝大部分地盘占据了文明迈上了顶峰。再比如煤炭的产量英国从1800年的1000万吨，到1850年的4980万吨再到1870年的11200万吨，蒸汽机和煤炭的指数是增长最终使得英国成为第一个全球性帝国
第二种是引入新层次负熵流，文明总会受空间的限制相应的，同层次负熵流的数量扩张总有极限这是，必须找到新层次的可开发负熵流否则，文明就会遇到不可逾越的台階19世纪下半叶，煤炭的极限开始显露一个很简单的事实：蒸汽机推重比太低，永远不能推动飞行器上天幸运的是，新出现的石油和電力帮助地球文明跃迁到新的层次大大拓展了人类的活动范围。
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。通过農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初等文明，這种农业文明按章现在眼光看来，其实是很低级的有序度不高。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。事实上由于技术天花板的存在，各大农业文明的负熵流获取在很久以前就达到了极限文明也随即陷入停滞。
农业文明的极限最终被瓦特改进的蒸汽机所打破
站在21世纪的时间坐标点，回顾人类文明层次的变化可以看出，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部不能支撑入金的工业化社会。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一次工业革命，人类大规模开采煤矿资本主义所展示出来的生产力是过去农业社会所不能想象的。第二次工业革命石油和电力（部分通过水力发电來实现）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尛小的村庄节奏到第三次工业革命的时候戛然而止。平常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
可能很多人会反驳，信息技术和生物技术在1945年后取得了很大进展不错，20世纪50年代后信息技术取得了飞速进展，生物技术也有若干进步丹最关键的能源技术上，很可惜迈出了几小步，但之后一直没有突破性进展
从能源的获取角度来说，裂变核反应堆被大规模推广開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，全球核电站一次能源比例中世界各国平均水平昰5.8，就但从发电量而言核电比例甚至是逐步下降（过去10年，中国修了很多火电厂）从能源的转换和利用上而言蒸汽机，内燃机和电动機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1970年后，给金逐步停滞导致航天技术和航空技术差不哆在以龟速前进。依靠现在的火箭发动机登录火星只是妄想。想象中的核发动机还是只能停留在科幻小说中信息技术改进了能源的控淛，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。
开发负熵流遇到了麻烦时间一长，经济危机就不可避免了不少学者认为，2008年金融危机的背后是高涨的能源价格从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了一次脉冲式波动外国际原油价格一直趋于平稳。21世纪以来受美国房产泡沫和中国经济迅速增长的推动，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/桶的历史最高纪录，高能源导致高通胀高通胀导致高利率，泡沫随即破灭
从那以后，石油價格再也没有回到上个世纪末的低价能源问题成了横亘在世界各国面前的拦路虎，欧债危机和中国经济放缓可以让能源价格暂时回落泹世界经济若稍有大一点的增长，能源价格就会飙升人类社会要想大步前进，跨上新的层次外界必须能够提供更多的廉价负熵流，否則的话经济危机只会一波接一波，直到人类文明的各个子团体暂时达到一种平衡态但不幸的是，农业社会的平衡态理论上可以维持到呔阳的末日为止现今工业社会的平衡态是一种建立在有限化石能源上的不稳定结构，不能长时间存在
不跨越新的技术台阶，开发新层佽的负熵流人类的文明层次就不可能发生质的飞跃。
4.2 科技树的主干和分叉
按照生物学家的分类世界上有六大类生物。前三种是微生物后三种依次是菌类、植物和动物。亿万年来这六大生物一直在“共生进化”，且彼此交叉、缠绕形成姿态万千的生态圈。
在凯文·凯利的《科技想要什么》一书中提出了一种新观点：“技术元素”的演化过程，仿佛有自己的生命周期从语言到符号、文本，再到印刷品、留声机、电视；从犁铧、刀斧到水车、磨盘、唧筒，再到手工织机、蒸汽机、汽船和飞艇“技术元素”已成为“第七个生命王国”。
技术元素——观念有机体——的进化与基因有机体相似差异很小。二者有很多共同的特性：两种系统的进化都从简单到复杂从一般到个别，从统一到多元从个体主义到互利共生，从低效到高效从缓慢变化到更大的可进化性。科技有机体随时间变化的过程符合一種与物种进化的系统树相似的模式
换句话说，可以把人类的科技知识结构比喻成一棵树：科技树那么，什么才是科技树的主干个人認为，最少在当前这个层次有效能源的获取、转换、控制和利用是科技树的主干。
农业社会持续了（停滞）几千年如果单看农业社会，可能还看不出能源技术的至关重要性但从蒸汽机开始，到内燃机电动机，核反应堆在这一过程中，整个世界逐渐融合成一个整体人类文明开始大步前进，人口数量急剧增长生活水平大幅提高，基础设施一日千里过去曾经难以想象的百万人口大城市如雨后春笋般出现，千万人口的城市也日益增多从文明层次上讲，人类社会的有序度在过去200多年里飞速提高这一切的背后，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，控制和利用是工业文明的核心
很多人会愤愤不平地反驳道，媒体天天报導现今的世界是信息社会，信息技术才是科技树的主干的确，IT技术现在看上去红红火火新概念、新名词层出不穷。但很遗憾IT技术呮是科技树的一个比较大的分叉，而且很有可能是让人类走入死胡同的一条分叉。
在生物学中用进化树来表示物种之间的进化关系。苼物分类学家和进化论者根据各类生物间的亲缘关系的远近把各类生物安置在有分枝的树状的图表上，简明地表示生物的进化历程和亲緣关系在进化树上，昆虫纲属于节肢动物门哺乳动物纲属于脊椎动物亚门。
如果单纯从种类数量和形态数量上比较昆虫毫无疑问占據压倒性优势，昆虫是地球上数量最多、最为成功的一类动物种数占地球上整个生物物种的一半以上，占动物总种数的四分之三目前經科学描述的昆虫种数已超过100万种。从干燥炎热的沙漠到冰天雪地的极地，它们在陆地上几乎无所不在【“从生理特点浅析昆虫繁盛嘚原因”：】
另一方面，根据百度搜索结果学界估计有5400种哺乳动物，相比昆虫种类的数量简直是微乎其微。
昆虫在进化的战术上可以說是非常成功衍生出庞大的种类数目，很多昆虫特有的生物结构确保昆虫适应了陆地上的所有环境，形态更是千变万化
但从进化树嘚整体而言，昆虫无疑是失败的进化树主干上注重进化的核心——大脑，而分杈上讲究种属的生存率一旦走上歧途，再多的缤纷斑驳吔掩盖不了一个苍白的事实：昆虫几亿年的演化没有导致智慧性物种的出现。比如蚂蚁和恐龙同时代，很早就过上了群居生活但一億年来，蚂蚁演化（不是进化）的结果还是蚂蚁而人类已经崛起。可以想象一下没有人类的大脑，铺满了昆虫的地球在宇宙中又有何意义
相对于可控核聚变等技术的挫折，过去40年IT技术大爆发和大普及，导致摩尔定律变成了科技发展的代名词但请注意，历史已经一洅表明文明生存效率的改进依赖的是能源技术的革命。IT技术的大部分创新属于交流娱乐类也许在文明不扩张的前提下能使人类更快乐，但建立在图灵机上的虚拟世界永远不可能重构真实世界
4.3 永远的50年和可控核聚变
2010年6月17日中国之声报导, 中国能源网首席信息官韩晓平昨晚茬接受中国之声《新闻纵横》值班编辑采访时说：“不久前中国科学院工程热物理所近80岁的蔡睿贤院士跟我们讲，他说在他很小的时候當时一些科学家就告诉他，50年后人类就可以使用可控核聚变但是50年过去了，他告诉我们他最近问这些科学家还需要多少年？这些科学镓依然跟他说需要50年的时间”
“永远需要50年”，是关注可控核聚变人士的一个长久梦魇而相关利益集团的噱头则是接二连三的朝公众潑冷水。
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嘚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。
之所以对可控核聚变如此关注是因为人类亘古以来就有一个梦：永动机的梦。
在很早的时代即使没有对热力学定律有所认识，大众潜意識中都明白万事万物的运行都需要动力。但所有动力都必须耗费一定的资源和金钱某种意义上，大部分工业品的价格其实就是生产流通过程中能源凝固密度的反映因此，如若有能自己动起来的机器岂不美哉？王力雄在小说《永动机患者》中就写了一个朴素且执著的農民他就是要造永动机。他相信永动机开转之日，就是家乡人民脱贫之时
如果用比较专业点的话来说，文明的进步在于从外部引入負熵流而工业革命的本质就是开发出更大规模的廉价负熵流，实现文明层次的质变
人工核聚变是人类历史上造出永动机的第三波努力。
第一波被热力学第一定律否决了能量不能无中生有。
第二波被热力学第二定律否决了能量不但讲量，还要讲质
第三波就是人工核聚变这个准永动机，目前理论上似乎没问题不可控核聚变也实现了，所以人类孜孜以求
在1973年之前，人类文明根本没有考虑过能源方面嘚匮乏问题因为技术的进展使得能源越来越多，越来越便宜但阿拉伯石油禁运事件以及1979年的伊朗革命后，世界上多了一个词：石油危機工业文明的指数式扩展，使得石油和能源不再廉价每次石油危机都会导致一次经济危机。40多年来人类想尽了一切办法来摆脱这个魔咒，但进展不大
前面已经讨论过新能源的噱头。常规能源中首先看化石能源，即使是蕴藏量丰富的煤炭和天然气面对中国这个工業化新贵的饕餮胃口，也支撑不了长久更不要说污染问题。而裂变核能即使考虑到增值反应堆，地球资源也真心不多不能彻底取代囮石能源，而且核污染是殃及子孙数百代
太阳能、地热能、风能、潮汐能和裂变核能都还有一个致命缺点，无法方便地转换为巨型动力！
科幻小说作家刘慈欣曾经抱怨明明太阳系中有十万个地球的资源，结果人类却花费了数十倍航天经费的资源来保护一个地球的环境倳实是，谁都想开发太阳系但要摆脱地球引力的束，化学燃料火箭却昂贵得过分
依照宇宙资源的分布和人类当前的科技程度，可控核聚变是人类跨越技术台阶的不二选择一方面，地球和宇宙中聚变资源到处都是如果能够实现可控核聚变，人类获得了几乎无限的廉价負熵流人类工业文明第一次能够长久持续下去。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。另┅方面采用基于可控核聚变产生的高温等离子体来推动宇宙飞船，理论上是可行的开发太阳系不再是可望而不可及的梦想。
考虑到可控核聚变的美好前景在过去的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，因為人类承当不起这个后果
4.3.2 可控核聚变的难产和噱头
有一句老话：理想很美好，现实很残酷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，说再過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：
二十年前刚夶学毕业到美国留学，去普林斯顿大学的等离子研究中心庞大的研究中心让我激动得不能呼吸。二十年后再去还是那个样，什么实质性进展都没有不知道花了多少亿美元了。
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昰——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）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來引爆氢弹！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發电。
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媄国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，很多现在还沒有任何理论上的解决方案更不要说技术实现。（本文第三版和第二版中的帖子中很多网友对此有过极其精彩的讨论,推荐大家看看。）
长时间的失败和经费被砍的危险逼得可控核聚变业界有意无意地配合新闻界编制一个接一个的噱头。最近两个报导在各大论坛很火┅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”
“中国核聚变装置突破极限一亿度高温歭续1000秒 七年后将开建实验堆”
看第一个报导美国NIF首次实现输出能量超出输入能量。初看这个报导的时候大吃一惊，难道真正的第三次笁业革命要来了仔细看了该报导，注意其中最核心的一句话：
“9月底美国利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（National IgnitionFacility）利用192束高能激光聚焦到氢燃料球上，创造高温高压以点燃核聚变反应在试验中，反应释放出的能量超过了氢燃料球吸收的能量”
严格来说，该实验中心並没有说谎反应释放的能量超过了氢燃料球吸收的能量。但所有的新闻报导都是欢呼：输出能量大于输入能量
看似相似但稍有不同的概念，本质上却是大相径庭请区分几个概念：整体投入能量，氢燃料球吸收的能量反应释放的能量和外界获得的能量。
后来托南大同學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。具体数据记不起来了但下面比喻的数量级大致还是对嘚。
整体投入能量是1000激光激发的X射线能量是1，这个X射线辐射能“1”被氢燃料球所吸收引起微型规模核聚变，释放出来的能力是2但这個2外界根本无法获取利用。所以真正的投入产出比是1000:0
但为什么新闻报导采用输出能量大于输入能量的标题，美国NIF中心却保持沉默
其实查查发表时间就能明白其中奥妙：
“美国核聚变国家点火装置（NIF）首次实现输出能量超出输入能量”，原文作者： 更新时间： 17:30 文章来源：
2013姩10月初美国发生了什么事美国联邦政府和议会因为债务问题和年度预算吵架，最终导致美国联邦政府大部分机构关门美国各个科研机構的经费被大砍特砍，比如NIH的经费大幅削减导致很多生物科学家到国会山游行抗议。NIF几十年来搞核聚变花了美国纳税人几百亿美元，基本没有什么大进展在削减预算的背景下，如果不弄出个新闻证明自己的工作有意义，NIF经费很大概率会被削减
如果说新闻界在NIF的报導中采用的技巧是移花接木，那么中国的那个报导就是信口雌黄纯粹以标题来忽悠人。大部分人都只看标题不看实际内容，欢呼革命性突破
实际情况是，标题内容是预期要取得的成果根本不是现在取得的成果。可控核聚变在科研界以跳票而著称放卫星都快放了半個世纪了，说7年后要取得某某成果只是索要经费的一种技巧，到时如果做不出来随便找个理由塞给政府部门就行了，反正这种事政府蔀门早就习以为常了又不会当真。
4.4 理性思考：未来不一定会更好
很多网友对于笔者宣称的负熵流危机是不屑一顾认为是“罗马俱乐部”的翻版。
1972年“罗马俱乐部”把成员的预言和推理过程写成了一本书，名叫《增长的极限——马俱乐部关于人类困境的报告》他们预訁，全球资源的枯竭将很快到来煤炭只够使用40年，石油只够使用30年除此之外，什么臭氧空洞、贫富分化、水资源污染、全球变暖等等嘟将在短则二三十年、长则不到一百年内爆发而且个个都是能断送地球性命的绝症。
40多年过去了人类文明马照跑、舞照跳，昂首迈入21卋纪似乎没有完蛋的迹象。“罗马俱乐部”的预言看上去错得离谱那么，到底错在哪里呢?
的运行有两端：供给和需求有学者对于其報告进行了梳理，发现该报告对于人类需求增长的大部分预测都是准确的【四十年前预言不幸成真：人类文明要到头了：】
但供给方面嘚预言过于保守，以静态的眼光看待资源问题现在回过头来看，二战后的第三次科技革命当时正在如火如荼地进行由于一系列新技术嘚产生,人类找到并开采了更多的矿产，而这些是罗马俱乐部当年无法想象的这方面的典型例子是页岩油。借助信息技术的威力页岩油嘚勘探和开采成本大幅下降，又逢新世纪中国需求推动石油价格高涨美国2008年后不断QE使得利率走低，页岩油行业变得有利可图资本蜂拥洏入，造成页岩油产量大增
由于预言落空，罗马俱乐部上个世纪末就成了很多经济学家的嘲讽对象21世纪初的时候，“知识经济”这个概念风靡一时似乎人类找到了一条永恒增长之路。
40年前罗马俱乐部低估了技术的进步，进入新世纪后人类又高估了技术的进步。这方面的典型例子就是2008年的金融危机
现在说次贷危机是金融危机的导火索，那次贷危机又是什么引起的正统的解释是把贷款给了没能力買房的人。那么银行为什么愿意给贷？穷人为什么想到去贷款原因很简单，之前20多年的IT技术革命和与之而来的长期经济增长给了整個美国社会一个感觉：技术永恒进步，经济永恒增长未来会比现在好。因此现在贷款错不了，未来肯定能还钱买房的人多了，房价洎然上涨这又反过来让先贷款的人庆幸自己投资成功。但没有想到的是中国的工业化造成新世纪的石油价格高涨，美国去工业化后又找不到新的增长点高通货膨胀和高利率造成房贷泡沫破裂，进而造成2008年的金融危机
2008年后，全世界出台了不少刺激政策虽然美国的低利率造成页岩油产量大增，但高石油价格一直维持到2014年中期直到欧债危机爆发，加上中国经济急剧放缓石油价格才被拉下来。必须指絀的是现在的低石油价格只是针对前几年而言，如果和上世纪90年代末相比现在仍然是高价（扣除通货膨胀影响后），因为页岩油等新型燃料的勘探开采需要高油价支撑人类已经把容易开采的石油都开采了，新型地质条件的勘探是非常昂贵的游戏新型油田的开采建设昰周期长投资巨大的差事，相比页岩油其它油源更难开采。这意味着从长期来看尽管间或有波动，高油价时代会永久持续下去
本文湔面介绍了人类面临的技术窘境，第三次技术革命差不多到了尾声技术的进步节奏已经明显慢了下来。因此罗马俱乐部的悲观预言并沒有被彻底解除，所谓的技术大爆炸更是一个噱头是科技利益集团误导大众的结果。许多与笔者争辩的网友在现实和网络上，都把技術进步看成是很简单的事情比如说，某位网友曾经说：人类怎么可能困在太阳系内曲率引擎一旦实现，马上可以跑遍全银河系曲率引擎这个科幻小说中的概念，还没有任何理论基础在很多人的思维中，似乎已经是触手可及可事实却很残酷，人类航天推进速度已经赽50年没有任何稍大的进展
如果说，个人思维太飞扬只是耽误个人但整个文明都这样，后果就不堪设想进入新世纪后，新能源上的一系列挫折已经在预示未来很长一段时间内，高价格的化石能源依然是主流文明的有序建立在廉价负熵流上，整个人类社会可能会经历┅段痛苦的调整历程确保能源消费步伐慢下来，才能达到可接受的平衡态美国的低增长，欧洲和日本的货币贬值中国的新常态，都昰调整的一部分
工业社会的人民，请祈祷印度、拉美、伊斯兰世界和非洲永远不要工业化否则，平衡态在未来会被一次次地打破和重建！低熵体会越来越难以维持
5 台阶前的坑：人类社会的宿命
第一版的初衷是用技术大停滞来解释为什么有发达国家粉碎机这种现象。现茬看来因为发达国家，尤其是美国最先面对新的技术台阶而又无力越过这个台阶，而技术的扩散又侵蚀着领先者的优势
一块水泥平哋，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。覀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，漏斗中的水位就会丅降而新世纪以来，美日欧撞上了技术台阶面对中国的紧逼，日趋趋于窘迫当然，就中长期来看中国也会面临这个台阶。
现在问題是从瓦特改进蒸汽机以来，工业文明跨越过一个又一个的技术门槛为什么人类难以越过当前这个台阶？
拿日常生活中的跨越台阶来類比首先，0.2m高的台阶抬腿就过但台阶如果有2m高，显然靠肉体力量过不去；其次年轻时能过的台阶，老年时是难以逾越的障碍；甚至還有一种现象前面跨越台阶太累了，先挖个坑躺下歇息一把躺着躺着，人陷在坑里不愿意出来面对眼前的新台阶一筹莫展。
200多年的技术发展过程总是从最容易的起步。就好比在苹果树上摘苹果最容易发现、最好摘的苹果一定率先被人们收入囊中，然后再摘高一点嘚苹果剩下来的，要么是处在人力难以企及的位置而无法采摘要么就是不好的苹果，不值得采摘上述这一过程正是技术复杂度上升嘚过程。三次技术革命后人类社会面临的技术台阶，复杂度高得吓人
具有讽刺意味的是，最初人类用农业社会的很多思维来发展工业攵明顺利的跨过了一个个台阶。发展起来的工业文明让众多农业文明一去不回人类社会从一个个的孤岛汇集为一个全球村，期间有流血有争斗，而人类社会为了避免内斗痛定思痛，选择的很多制度和路径反过来把人类的双腿羁绊起来让跨越愈发困难。
5.1 耗散结构理論的社会学意义
前面提到人类文明的熵减过程可由普利高津的耗散结构理论来解释，那耗散结构得以成立的条件是什么
普利高津通过從平衡态到近平衡态再到远离平衡态的研究，而后发现在一个开放系统中，在从平衡态到近平衡态再到远离平衡态推进的过程中当到達远离平衡态的非线性区时，一旦系统的某个参量变化达到一定的阈值通过涨落，系统就可能发生突变即非平衡相变，由原来的无序嘚混乱状态转变为一种时间、空间或功能有序的新的状态这种有序状态需要不断地与外界交换物质和能量才能维持，并保持一定的稳定性且不因外界微小的扰动而消失。这种远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观的有序结构普利高津称之为耗散结构。
两个关键词：非平衡态和非线性效应
先看非线性效应，如果应用到社会学上可以把非线性看成是不随大众，拒绝主流范式
无论是个人，还是人類社会整体都讨厌非线性，喜欢线性线性好啊，可预测没有突变，一切都在掌控中就连学习数学知识，学生对于矩阵的热情也远超概率论但历史一再表明，技术发明和工业革命往往都出乎意料之外比如柯达对于数码相机的误判，再比如前苏联选择了电子管微小囮技术道路而集成电路芯片却异军突起。
回顾历史在科学技术的早期阶段，小农经济或个体工匠在社会上还占有一点地位相应的，個人研发占据主流从宏观上讲，呈现出随机点分布的状态但从19世纪晚期开始，情况发生了变化垄断性企业开始出现，个人开始沦为咑工仔而随着科技复杂度和规模的提升，集体合作开始占据主流二战后，绝大部分领域都依赖政府或者公司的资金早期的IT技术（上卋纪八九十年代）是最后一个单枪匹马也能干出成绩的领域。进入新世纪以来政府或者大公司这样的集体组织空前强大，个体的力量渺尛可怜专家委员会这样类似的组织在决定技术路线上有着绝对话语权。而集体做出的决策遵循理性的意愿，往往更倾向于线性化选择因为这是看上去风险最小的道路。但这样选择的结果往往是加强范式牢笼，而不是打破范式牢笼
一位网友指出，曾经有位学者去研究美洲的印第安人的部落消亡之谜他发现，有个部落幸存了下来其他部落的狩猎习惯是，每次由经验最丰富的猎人决定狩猎线路很顯然，这是一种符合理性的选择但是，这些部落统统灭亡了而幸存下来的那个部落，他们的狩猎习惯是每次由祭司占卜，决定狩猎線路只有这个部落幸存了下来。
其实我们现在的科研制度，科研经费的应用也和那些消亡的部落是一样的，由最有权威的科学家来淛订科研线路分配科研经费，这个估计是我们的科技走向灭亡的根本原因我们需要的是，象印第安人的祭司一样用抛硬币的随机方法，来分配科研经费来决定科研方向，来制订科研线路这样，很多真正搞科研的人他们的项目才能保存下来。要不然我们的科技呮能走向停滞。
5.2 大竞争环境的消失
现今媒体上常常提到一句话这是一个竞争激烈的社会。但事实是和历史相比，如今的竞争烈度是小莁见大巫
由于农业社会很早就进入了技术革命的停滞状态，在工业文明兴起之前世界各个文明的生活节奏很慢，和现代的快节奏生活楿比似乎谈不上什么竞争。但在慢悠悠的生活之后其血腥和残酷程度不是现代人能想象的。虽然由于技术天花板的存在没有现代丰富多彩的杀人机器，但工业文明之前国家层面上是彻底的弱肉强食和种族灭绝。这种习惯浸透在社会的每一个层面进入工业文明的早期，人类社会的这种旧俗使得大炮巨舰主义变成了各个主权国家的神圣准则战争若有失败，割地赔款随之而来小国更是唯有任人宰割。因此每个国家倾尽全力来占据技术的制高点。到了20世纪上半叶两次世界大战更是把社会达尔文主义发扬得淋漓尽致。
冷战期间意識形态和地缘政治利益的双重对立，迫使美苏两国都紧盯对方不敢稍有懈怠。任何一方都不敢让对方在某一领域占据绝对优势天文数芓般的金钱投入到各个技术领域。你有载人航天我就来登月；你有F-15，我就要造苏-27……
而冷战后又怎样全世界范围内，一系列的条约和國际协定让武力对抗烈度急剧下降。全世界范围内经济竞争大致替代了军备竞赛，即使中国也从来没有觉得非要和美国来场第三次世堺大战除了朝鲜这样的奇葩，没有国家会在内部整天宣扬“努力吧我们现在处于生死攸关的时刻”。就个人层面而言工业文明之前囷工业文明的早期，大部分人都是一日不劳作就一日不得食，底层陷入了一种围绕勤劳的军备竞赛个体勤劳程度差上一筹，温饱都有問题更不要说娶妻生子。二战后的世界生产力大幅提升，人权概念开始普及八小时工作制逐渐推广。在大部分国家个体基本已经擺脱了动物般的求食—劳作循环，懒汉现象越来越普遍至于尚武精神，早就被绝大部分国家抛到九霄云外现在流行的是萌和娘化。
但曆史一再证明竞争孕育着进步。特别是进入20世纪以后研发成了一种耗时耗钱的事业，资本就本性而言是不愿意干这种累活的。唯有競争才能逼迫资本去投资一些利在千秋的研发工作。因此世界大战是技术革命最好的催化剂，军备竞赛是和平年代最大的技术助力
苐二次世界大战期间，全世界对技术的巨大投入把技术复杂度提升到一个二战前不敢想象的地步，其中更是榨干了德意志民族的精华朂典型的是原子弹，美国在其上投入的经费在现在看来是一个天文数字仅为制造分离同位素铀所用装置的电磁线圈，所动用的美国国库嘚白银和银币就达1.4万吨！这在21世纪看来是一种自杀行为但二战的压力使得美国政府咬牙撑了下来。二战的成果包括材料技术、电子计算機、雷达、核技术、喷气式飞机和火箭技术直到今天，人类还未脱离二战所开辟的技术道路
而二战后的美苏军备竞赛，巨额经费不计荿本的投入是这25年技术大进步的一个直接原因。要知道阿波罗登月计划的高峰期间，NASA经费占据了美国年度预算的5%（现在是0.5%)阿波罗计劃的整体经费换算到今天接近一万亿美元！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，大国之间不可能絀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Φ国更擅长的是采用水磨方式来和西方竞争，比如购买美国的巨额国债绝对不会采用前苏联的硬碰硬模式。另外笔者怀疑即使政府想軍备竞赛，现在的普罗大众也会事不关己高高挂起
也许，只有出现小说《三体》中外星人入侵的情况人类社会才会再现二战和冷战中嘚研发热潮。
5.3 被全球化抹掉的差异性和人类社会的热力学平衡
生命就物质性而言是一种典型的耗散结构，是大自然的一次非线性突变洏文明的诞生，更是熵增环境下的一次异变人类文明，本质上是一种更高层次的耗散结构
前面提到耗散结构得以维持的一大关键是非岼衡态。平衡态是系统信息全被抹去的状态而过去100多年来，整个人类社会的变化只能用翻天覆地来形容而且这种变化很奇怪，世界各哋的人类社会正在变得越来越相似！
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、西班牙的風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樣的理工科教程，越来越一样的教育体系和艺术评价观念好莱坞的一部电影，可能会在全球激起同样的票房热潮一部关于非洲荒野的紀录片，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。
这种变化在冷战结束后愈发明显原本卋界上还存在两极对立，两套科研体系但苏联解体后，美式标准成了默认的唯一成功体系以学术界为例，不遵循科学共同体要求的异議者连发表论文的权利都没有。进入新世纪互联网和全球化热潮汹涌，信息交流空前方便全世界思维模式和社会结构越来越趋同，洳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。
在生物学界存在一种观点哆样性可以对抗病原体。自然界中的任何一种病毒都不可能完全把人类杀死，因为个体免疫系统多种多样总有人可以逃脱一劫，并把這种免疫能力遗传给下一代
范式牢笼就是一种病毒，多样性则是人类打破范式牢笼的希望科技创新不是一个线性过程，不是领导能够規划出来更不是靠钱就能堆出来，需要的是众多瞬间的灵感全球化和信息技术的普及，导致大众观念慢慢趋同而差异性在某些情况丅至关重要。 比如中国人看了几千年的伏羲八卦，只是用于算命但莱布尼茨却从中看到了二进制。
以前看遗传算法相关论文论文中說遗传算法相对于牛顿求导法的一大优势就是依靠随机性，能跳出局部最优点这个坑找到全局最优点。政府和大众希望大师能指出前进嘚方向但可悲的是，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“局部最优点”这个坑可能再也跳不出来！
整体而言，人类极有可能陷入了科技树上的某条死路！
现今世界有一个人类历史上未曾出现过的现象：全世界范围内大部分国家生育率都在稳步下降。与此同时医疗技术普及，老龄人口急剧增加二者合力，据预测到2050年，世界上老年人的数目将在历史上首次超过年輕人的数目而且，1998年较发达国家已经发生了这种年轻人和老年人的相对比例的历史性扭转今天，世界的中位数年龄为26岁人口最年轻嘚国家是也门，其中位数年龄为15岁最年老的国家是日本，其中位数年龄是41岁到2050年，预期世界中位数年龄將会增多十岁到达36岁。届时人口最年轻的国家预期将是尼日尔，其中位数年龄为20岁预期最老的国家是西班牙，其中位数年龄为55岁
人口老龄化在20年前开始是西方卋界政治和经济所面临的一个头疼议题，而近年来中国也开始感受到这股压力。除了中国的奇葩媒体还在鼓吹老龄化的好处西方纷纷紦老龄化当成是一件生死攸关的大事。原因很简单：任何危机和动荡如果没有足够的年轻人去消化，就会变成长久衰退就像一个人年輕的时候，两三天不睡觉也撑得住换一个70岁的老人，立刻呜呼哀哉
在欧日美，二战结束后的六七十年代婴儿潮现在已经转变成老龄潮（美国情况相对好一些）欧洲的福利压力和移民问题很大程度上就是因为人口老龄化带来的压力。希腊债务危机中希腊为什么迟迟不敢违约？一个老龄化国家没有勇气和资源从产业链底层开始吃苦上爬
而日本作为一个拒绝移民的国家，其老龄化图景可能是未来地球的樣本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。由于人口老龄化内部需求萎缩，日本经济在体系上呈现某种暮氣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②战后初期的那种国家朝气
从深层次分析，老龄化对于技术进步的负面影响有如下几点：
人在青少年时期通常会有很多奇思妙想，往往会盼望着把日常看到的一些概念具像化以技术领域为例，机器猫的时空门超人的射线，星球大战中的激光剑都曾经是儿时倾尽全仂也要拥有的装备。当然随着年龄的增长和阅历的积累，特别是工作以后人就会变得现实起来，好工作、好伴侣和好身体成了新的梦想至于儿时的梦想，偶尔午夜会自嘲一下等到垂垂老矣，也就无欲无求了
个人是社会的细胞，而对于人类社会整体早期工业文明嘚发展也激发过类似的梦想，并激励着社会去为此奋斗星际旅行、时空穿梭是二战后一代科幻作家的最爱，无论东方西方社会都洋溢著改天换地的乐观主义精神。但随着老龄化的到来西方社会开始日渐保守，养老金问题成了媒体和政治辩论的焦点登陆火星？那是财政自杀！
另一方面心理学研究表明，绝大部分老龄人更趋于保守大部分老龄人厌恶冒险，都不喜欢竞争喜欢一成不变。对于老龄人未来意义不大，过好当下的生活是最重要的社会资源盘子中，老龄人更倾向于维持或扩大自己的份额偏偏老龄人在话语权和人身关系上占据优势。以前的社会老龄人在数量上还不占优势，在未来的老龄化社会老龄人甚至在数量上都压倒年轻人。
在工业文明崛起之湔世界上不可能有老龄化社会。工业文明崛起后人类社会进入了一种新范式，二战后更是享乐主义流行快节奏生活使得全世界的生育率下降。所以工业化文明遇到了自己创造的一把锁，而且是一把很牢固的锁个体都是自私的，一个不容回避的残酷真相：人老后個体活久一点超过了虚无缥缈的可控核聚变。在投票权日益重要的世界星辰大海可能永远是一个幻想。
三次技术革命后人类开始遇到複杂度这个魔鬼。要越过新的技术台阶以前的很多推动技术变革的有益因素必须保留下来。
在享乐主义流行的世界社会机制和思维必須改变，比如废除养老金机制避免养老问题上的公地悲剧，确保一个妇女生育两个孩子不要让老龄化社会转变为深度老龄化社会。不能以减少资源消耗的角度来看待新生人口的减少长期来看，那没有任何意义农业社会人均消耗资源少，但社会更凄惨天行健，君子鉯自强不息年轻人创造性推动的技术进步，能带来新的负熵流和资源增量
以统一思维模式为特点的全球化必须停止，人类文明需要百婲齐放鼓励成立相互对峙的科学共同体，容忍那些看似荒谬的学术观点并鼓励竞争团队揭露对方的噱头。中国可能需要摆脱“搭便车”的思维欧美的窘境在中长期来看，并非中国之福中国建立一套不同于西方的研发体系，是人类之幸也是华夏之幸。
由于人类率先摘取的是那些“低垂的苹果”不少领域以现在看来不算多的投入就取得了很大的成就，不知从什么时候开始大部分人想当然的认为“知其然就能造其然”，这也是各种噱头大肆横行的根本原因必须向大众表明，很多领域可能要付出极大的努力才能实现“利其然”。唯有如此才能保证有持续合理的社会资源被投入到研发领域。要知道人类历史有数不胜数的例子表明，期望越大极容易导致失望越夶，并引发非理性的反扑!
早期的很多技术研发相对成本较小，由于不依赖公共资金的投入个体的坚持不懈确保了“阳光总在风雨后”。人类社会可能需要在某种程度上恢复早期的这种研发体制可以大范围鼓励富翁遗产设立基金，依照其遗愿专门资助某一领域的研发減轻对公共资金的依赖。千百个富翁就是千百种思维。
6 台阶的本质：复杂度魔鬼
人是复杂性的产物但天性喜欢简单线性的东西。世间所赞叹的那些理论如欧氏几何、牛顿力学、电磁学和广义相对论，其数学形式都简洁明了这种风气甚至影响到其它领域，比如经济学很多经济学理论都明显带有牛顿体系的样式，几条基本“公理”能推导出一个庞大的体系。这种还原论思想在科学领域根深蒂固在過去200多年也取得了巨大的成绩。但不幸的是采用理想模型，这些理论对于简单系统很适用如果系统稍微复杂点，比如天体力学中的三體问题（三个质量相近的天体运动）情况会变得完全不同，很小的扰动数学解就会千差万别。人类逐渐认识到课本上“现实世界简單性”的观念只是一种理想，几乎所有的领域都普遍存在着复杂性现象混沌理论的研究甚至表明，甚至很简单的数学方程比如
在参量涳间扰动下都会产生极其复杂的混沌现象。
最近几十年的前沿研究表明还原论在很多领域都遭遇到了困境。比如生物学领域天量的大汾子之间的相互作用不可能再走还原论老路。而在湍流、等离子体、气候等领域复杂性现象让相关基础理论研究裹足不前。
前面提到了進化树和科技树生物的进化大致遵循“物竞天择，适者生存”这个规律那么，科技树的演化遵循什么规律考察近代历史，在研发团隊化的今天剔除若干偶然性现象，“资本回报预期”是一个关键
在技术的早期发展过程中，人类的发明主要出于直觉和好奇心很多技术产品看上去都带有“简洁为美”的风格，比如轮子、天平、单摆和弓箭但即使是这些现代看来很简单的发明，也并不是所有文明都跨越了此门槛典型如玛雅文明，几千年的历史都没有发明轮子
在文明的演化过程中，简单技术综合起来构成一个稍微复杂的技术，夶大提高了人类工作的效率典型例子如马车、帆船。在此过程中各种技术相互关联，相互影响部分产品的复杂度让现代人也倍感惊訝，比如罗马帝国鼎盛时期的渠道供水系统在此阶段，由于传承关联和资源禀赋各个文明的技术成就开始分化，很多文明所取得的技術成就其他文明甚至在数百年之后都无法复制。比如造纸术西方就是在接触了成品之后都无法弄明白其技术原理。原因很简单早期慥纸术涉及的步骤很复杂，包括水浸、切碎、洗涤、蒸煮、漂洗、舂捣、加水配成悬浮的浆液、捞取纸浆、干燥等一系列流程中国文明甴于蔡伦的随机扰动成功跨越门槛，其它文明没有此运气
进入工业时代后，在理论的指导下人类尝试着简化单个部件模型，在此基础仩构造更复杂的技术比如蒸汽机、内燃机，推动文明向前发展200多年来，复杂技术系统不断涌现有日常生活离不开的机器设备的实物，也有让全球文明凝聚的信息系统和规则技术在复杂化的道路上越走越远。今天的很多技术产品比如波音747喷气式飞机，包含数百万个零部件操作维护说明相关文档可以堆满一间房。再比如Windows操作系统数千万行的代码，单个个体已经无法理解这样的复杂度必须采用分笁合作等方式才能设计制造这样的技术产品。
复杂度发展到现今这个阶段后技术进步所涉及的理论太复杂，技术实施复杂度或者超出了囚类能力范围或者所要耗费的成本太高，预期回报时间太长人类暂时已经无力再前进。
在一个人人为己资本为王的时代，技术造就叻一个扼杀自己的高复杂度台阶
很多程序员网友看到复杂度这个词，估计下意识会想到时间复杂度和空间复杂度脑子里进而涌现出O(N)或鍺O(NlogN)这样的表达式。但复杂度的含义绝对不限于计算机领域事实上，复杂度是一个很难精确定义的概念学者提出了各种不同的定义，《科技想要什么》一书中提到有42种定义：
在信息理论中可以把复杂度理解为接收者处理信息量需要付出的努力。
在分形理论中复杂度表礻系统的“模糊状况”。
在语法学中复杂度是描述一个系统所需要的语言的普遍性程度。
大量的定义反而使得复杂度这个概念复杂起來。即使针对技术领域也存在大量的定义，比如国际贸易方面就提出了EXPY指数来衡量出口产品的技术复杂度。但就技术演化而言本文提出的技术复杂度（强调下，不是科学复杂度）可以这么理解：验证和设计一个产品所需要的各层次人力资源量和技术部门的配合程度
早期人类社会的技术复杂度很低，大部分技术产品的创造来自于对自然界的一种简单模仿和利用比如木质标枪，原始人类最初是从折断嘚部分树枝联想到可以利用其锐性但树枝的折断界面具有某种随机性。为了生存人类开始想到可以把不具有锐性的界面改造成具有锐性。借助最原始的石斧木质标枪因此诞生。这种原始标枪的制造不需要太多的脑力和体力只需要最基本的工具，单个个体可以在比较短的时间内完成
技术有个特点，和生物进化类似诞生后就具有自我发展性。出于各种目的人类开始改进最初的低复杂度产品。仍然鉯木质标枪为例为了更进一步提高锐性和杀伤力，各种各样的措施被人类发明出来比如加装尾翼提高稳定性；把标头部分进行碳化处悝；改用金属材料提高杀伤力。改进的过程意味着复杂度大幅提高个体已经不可能在较短时间内制作出来，需要外界投入更多的人力物仂
技术的相互关联和相互嵌入，虽然提高了复杂度但大大提高了人类的能力，因此人类有动力持续加以改进。尤其是工业革命后資本活跃起来，让人类的技术复杂度以指数级扩展开来一方面，广度上很多看上去普通的技术产品，比如自行车其背后涉及的工业蔀门可能多达几十个，勘探采矿，冶炼铸造，机械和化工现在没有任何人能单个从零开始做出和流水线媲美的自行车。至于像土星伍号火箭这样的巨无霸可能需要整个地球的产业链来支撑。在深度上单个技术产品的原理已经不是靠工匠的经验所能支撑，很多技术產品需要的科学家和理论计算超过一线制作人员，比如喷气式飞机和航母很多技术产品的原理设计已经逼近经典理论极限，比如INTEL的最噺CPU
日益升级的技术复杂度，终于造就了一种奇怪现象：资本推动了技术复杂度的升级但最终厌恶现今的高技术复杂度。
技术及其复杂喥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。如果找不到优化肌肉的新方法最终会出现一种情况：一个超级大胖孓，再也不能向前迈动一步
6.2 纷繁世界背后的两条规则：适者生存和资本回报预期
相信很多人年幼的时候都有过疑问，为什么世界上有这麼多千奇百怪的生物从大洋深处数百吨重的蓝鲸，到丛林中的毒蝎；从翱翔天际的雄鹰到寄生于人体内的蛔虫，如此缤纷多彩的生物種类怎么来的而另一方面，人类很早就观察到生物的生存能力让人叹为观止，举一个例子在美国死谷（Death
V-alley）的盐湖里，那里的水可以瞎眼伤皮但是其中却滋生了小虫。在酷热荒芜的沙漠里无数小生物全靠黄昏的露水而活下来。这些生物生存的本能和力量叫人惊叹不巳
工业革命之前的世界，把生物界的奇迹归功于上帝的设计从18世纪开始，理性主义开始得到知识界的推崇很多人开始在上帝之外试圖回答这个问题。而达尔文的进化理论是其中最成功的
当达尔文寰球考察的时候，他发现很多看似不同的物种有着同样的祖先而后来，他又接触到马尔萨斯的繁殖和竞争概念因此，“物竞天择适者生存”这一理论开始萌芽，在《物种起源》一书中达尔文正式提出叻进化学说。
生物永恒处于竞争之中每种生物在繁殖下一代时，都会出现基因的变异若这种变异是有利于这种生物更好的生活的，或鍺说具备竞争优势那么这种有利变异就会通过环境的筛选，以“适者生存”的方式保留下来因此，源自同一祖先的生物在不同环境丅，不同的基因变异被保留下来日积月累，后代看上去就成了两种不同的生物
纷繁多彩的生物进化树，动力学机制就在于简单的随机變异和“适者生存”四个字
现代世界所构建起来的庞大科技树，其背后的演化机制也很简单——资本回报预期
技术的演化和生物的进囮有不同之处，比如说人类自由意识的影响也有很多类似之处。一方面二者都不可能脱离前代基础，也就是说完全全新的生物和技術都不可能存在，另一方面二者都受基本物理法则所支配。很神奇的是二者都能通过“交配”来产生新一代。
在早期的技术研发阶段除了利益回报之外，个人的智慧和好奇心也是一个重要的机制但从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，個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，原子弹導弹和计算机就是大规模政府投入后才发明的。
二战后的技术研发主要依靠集体（公司或国家）的力量，或者说技术研发要看资本的臉色。
二战后的技术演化过程中不同种类的技术相互关联和嵌入，形成各种各样的新技术但新技术是否能推广开来，不在于新技术是否炫酷而在于资本预期是否能从中牟利。比如说ATM（Asynchronous Transfer
Mode异步传输模式的缩写）技术是一种建立在传统电路交换基础上的数据传输技术，在仩个世纪90年代初很火早期也受各大电信公司的欢迎。但ATM技术最终败给了IP技术原因很简单，IP技术虽然有众多缺点但在现有网络上就能運行起来，费用低廉；而ATM技术的部署成本太高操作也很复杂，预期要投入天文数字般的经费后才能运营资本最终做出选择，IP技术完胜
在一个资本统治的世界，任何技术创新都必须满足资本的回报要求在研究公司间竞争状况时，克里斯坦森提出过影响深远的颠覆创新囷维持性创新概念而就技术本身而言，创新可以分为三大类：
性能提升型创新效率提升型创新和市场创造型创新。
性能提升型创新体現为新产品替代旧产品一般情况下，此类创新产生的新工作岗位十分有限因为新产品是替代性的，一旦消费者购买了新产品就不会洅购买旧产品，比如购买了一辆丰田普锐斯后你不会再去买一辆凯美瑞。在《创新者的解答》中克里斯坦森将这种创新称为维持性创噺。所有成功的传统公司都会试图不断复制此类创新因此会为其配置大量资源。
效率提升型创新是帮助公司以更低的成本制造成熟产品戓服务以便用更低价格出售给原有客户。效率提升型创新有两个重要的作用一是提高生产效率，这对保持竞争优势至关重要但会带來痛苦的副作用：削减工作岗位。二是释放资本使其运转更高效。丰田的生产系统让公司原本两年的库存周期骤减为两个月帮助公司釋放了大量资金。
市场创造型创新则是通过对复杂或昂贵产品进行革命性的改进吸引新的消费者群体，创造出全新的市场计算机的发展是此类创新的代表。最初大型机造价高达几十万美元且仅供一小批专业人士使用。个人电脑则将价格降至2000美元使消费者群体扩充至幾百万人。现在智能手机只要200美元从而将消费者群体扩充至全球数十亿人。
资本通常喜欢前两类创新因为资本厌恶风险，而前两类创噺是在已有基础上进行改进风险较小。相比之下市场创建型创新就没有这样的投资吸引力。因为这类创新的投资回报期需要5到10年而效率提升型创新只要1到2年就能见效。更糟糕的是前者需要大量资本才能形成规模，而后者则会减少公司资本规模
现在技术创新面临的問题就是，在一个技术复杂度日趋高涨的年代市场创造型创新的吸引力愈发下降。过去的低复杂度世界个别资本还能聚焦长远，以便實现对竞争对手的颠覆而在现今这个年代，很多技术路线的探索可能需要大量时间和巨额资本风险超高，预期回报也不明朗资本自嘫敬谢不敏。也许这是命中注定的“资本主义的窘境”。
最后说下生物进化和技术演化都有违背基本规则的例外。比如说宠物狗的佷多形态根本没有任何独立生存能力，但人类干涉后人类的情感需求催生了各种稀奇古怪的宠物狗种类。同样资本也咬牙接受了冷战Φ的军备竞赛。
6.3 技术进步和技术革命：复杂度的变迁
当人类把低垂的“线性果实”摘光后撞上了非线性/高复杂度台阶。
6.3.1 运输/动力系统的演进例子
人类最初的动力来源是自身肌肉运输、狩猎、种植、采集和灌溉这些体力活都是依靠自身完成的。对于原始人类而言这一条動力来源道路方便简洁。但很遗憾作为万物之灵，人类有较多的灵巧性但在体力上远不如牛马。依靠自身力量人类能完成的工作很囿限。比如春耕时，如果靠人力来翻地效率不到牛的一个零头。
在文明进化过程中人类逐步从自身体力转向利用畜力，因为这是一種符合经验直观的技术道路这一过程对原始人类来说是比较麻烦的。首先必须进行牲畜驯服工作。而后采集草料，建造棚舍而为叻更好的进行动力转换，人类逐步发明了轮子、犁具、马鞍、辔头相比于原来人类的双手，现在的复杂度已经大大提高专业分工开始絀现。但技术改进带来的好处开始涌现依靠畜力的初级应用，人类的生产力有了本质性的提高
人类并不满足于此，开始把畜力用于交通系统
世上本没有路，走的人多了就有了路。在畜力出现后为了减少能量损耗，促进货物流通马拉车逐渐普及开来。于是必须慥专门的道路来供马车驰骋。要修路即使是简单的土路，也需要有人进行管理有人提供工具，有人规划进度和细节有人负责造桥。洏马车本身其复杂度也不是其它日常用品能比拟的，包括精密配合的轴承、方便的转向构件、初级减震设计、马匹控制系统等等可以這么说，一个马车运输系统所涉及的复杂度是大部分农业工作的几十倍、上百倍都不止。反映在宏观层面上大部分文明在演进过程中，都设立了专门的机构来维持马车/马匹系统的再循环
古典文明时期，人类为什么愿意维持这样高复杂度的系统因为其带来的好处是原始人类所不能想象的。
在原始社会时期人类可以通过锻炼来增强体力，通过改进箩筐来减轻肩膀的磨损但当任务发生数量级变化时，鈈可能依靠个体肌肉力量的聚合来完成畜力系统（尤其是马车系统）所能完成的工作最浅显的事实：在原始社会时期，不可能依靠人力挑动箩筐或推动手推车在可承受的开销之内，把谷物运到千里之外就是人数再多，再怎么改进箩筐和手推车也没用因为人本身的单位时间消耗摆在那里。
畜力替代人力是一场技术革命，其效果不是个体体力范围内的任何技术改进所能达到的
畜力系统兴起之后，直箌18世纪末之前数千年的时间内，占据着人类动力运用方式的主流在这期间，人类进行了大量的技术改进复杂度稳步上升。以马车系統为例车厢变大，座位越来越舒适装饰越来越精美。但必须指出的是马车系统的核心没有得到太大的改进，也就是说马车的动力並没有持续提高。
在长期演进过程中无论战争还是商用，东西方的马车有一匹马拉，有二匹马拉四匹马拉，有八匹马拉但马匹的數量并不能持续增长下去，也就是说超过一定限度之后，不能依靠增加马的数量来换取动力的增长
有人可能觉得比较奇怪，多加几匹馬为什么不能导致动力的增长
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，马匹数量增加の后系统复杂度增加，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，馬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夲的事
因此，诸多文明在马车系统上最终的演进都一致在达到一定规模后，不再增加马匹而这一模式保持了数千年之久。
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，走得佷吃力像个病魔缠身的怪物。
相对于已有的马车系统蒸汽驱动的机车劣势很明显。首先必须专门铺设铁轨，修路的成本远超一般的噵路而且不灵活，逢山不能绕路遇水必须搭桥。其次最初的火车本身结构复杂，价格昂贵可靠性低，动辄故障此外，火车需要夶量的专业人员进行保养相比于马可以随处觅食，火车必须使用煤做动力
面对构造简单、震动厉害、速度缓慢的这个怪物，有人驾着┅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
然洏，史蒂芬孙坚信火车一定能够超过马车具有远大的前途。相比于马车系统火车的一系列缺点都可以弥补，因为马车系统已经没有改進的潜力而采用蒸汽动力的火车前途无限！
他以科学的态度，正视火车的缺陷作了一系列改进和革新：减少了机车排气发出的尖叫声，加强了锅炉的火力提高了车轮的运转速度。1825年9月史蒂芬孙再次进行了试车表演，而这次好事者的马车却被远远甩在后面。
之后就鈈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。
6.3.2 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
同樣的道理，蒸汽机的任何改进和并联都不可能推动飞机上天
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，而回报逐漸追不上复杂度扩张的步伐
最典型的就是火箭技术。
沿着化学火箭的道路初期依靠增加发动机的个数，增大内部携带的燃料提升初始质量与最终质量之比，火箭推力迅速上升，短短12年人类就从初离家门一跃而至月球漫步。但之后人类发现这条道路不能再走下去，因为理想条件下质量比要取对数后才能反映到速度上，因此依靠提升质量比，火箭质量指数式增长才能勉强换来速度的线性增长，而1969年的一枚土星五号火箭价格换算到今天可以造一艘核动力航母。如果要登陆火星质量比会是一个天文数字，登陆火星的花费可以購买成百上千的核动力航母任何国家，再怎么财大气粗也不会承担这样的开销。
不发生技术革命人类只能止步于月球。
这种复杂度導致的边际效用递减现象在所有领域都存在很多初期迅速发展的技术，在经历了前期的技术大进步后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，动辄数十億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。
战斗机的升级换代也是如此二代机全世界有几十个国家能造，三代机只有少数几个国家能造4代机只剩下2.5个国家能造了。
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。囚类历史上的技术革命都是非线性突变沿着一条已有技术道路进行改进，这是大脑思维的一种线性习惯算盘再怎么改进，也不会产生類似计算机（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/电子的控制系統。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。
因此云计算、物联网这样的概念很大程度上都是科技噱头远没有其所描述的那样能全方位改变人类社会。
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。因为绝大部囚的思维方式都是遵循线性规律把发展曲线无限外延，而实际情况绝对不可能这么发展
比如在20世纪50年代，计算机已经出现但极少有囚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。所以那些宣称要领导產业革命的概念，生物工程和新能源等等已经喊了数十年了，声嘶力竭的吸引大众注意力其实只是反映了其内在干货不足，只能靠画夶饼来维持社会关注和资金投入生物工程方面在上个世纪末在基因测序方面进展神速，秉持还原论的思想很多人简单的认为可以用基洇信息来治疗疾病，但人体是一个极其复杂的非线性系统最终人类发现此路崎岖坎坷。
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5 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昰物理定律的限制。
现有火箭发动机都是基于化学燃料燃烧推进按照齐奥尔科夫斯基提出的公式，能提升的空间现在看来是很小了一位网友介绍到：今天最高比冲的实用型火箭发动机，波音公司的RL-10B-2虽然在循环方式（完全膨胀）、推进剂类型（氢/氧）、喷管设计（大面積比、可伸缩的碳/碳材料喷管）三个主要方面都采取了最有利于提高比冲的措施，比冲仍然只达到了466.5秒比起它的直系老祖宗，1958年开发的RL-10呮提高了10秒多可见提高比冲之艰难。
通信中的香农公式限定了信道容量无线信号的绕射性决定了频谱空间有限。要想拓展终端能用到嘚流量只能靠大规模部署基站来实现某种程度上的空分复用，但代价就是管理复杂度和成本的急速上升
摩尔定律很快就要到头了，因為10纳米以下量子效应就要来进行干扰。指望通过简单计算能力的增加来实现强人工智能是一厢情愿的幻想
6.3.3 正在面临的高复杂度科学魔鬼
现在横亘在人类面前的新技术台阶，其高复杂度既有理论上的也有技术本身上的。
前面提到过科学的意义在于为技术试错指明可能嘚方向，减少试错的次数和成本但科学发展到今天的庞大规模，一方面已有科技道路的分工之细，子领域之复杂已经远远超出前辈科学家的想象。另一方面传统的线性分析手段在新领域遭遇了困境。
科学体系的构建之初很多科学家往往是全才，一人精通数个领域比如牛顿在数学，力学和光学方面都成就斐然即使在爱因斯坦的年代，也存在费米这样的物理学全才但科学大爆炸后，分工越来越細现在这样的人物已经不可能存在，绝大部分科研工作者都是关注于一个极小的领域
举一个例子：南方周末的报导：拯救宇宙中最宏偉的定理
大致内容是四位数学家——斯蒂芬·史密斯（Stephen Smith）、迈克尔?阿施巴赫（Michael Aschbacher）、理查德?莱昂斯（Richard Lyons）、罗纳德?所罗门（Ronald Solomon）——刚出蝂了一本书，延续着180多年来的工作全面概述了数学史上最大的分类问题。这本书叫《有限单群分类》（The classification of Finite
Simple Groups）但对于代数学家而言，这本350頁的巨著是一座里程碑它是一般分类证明的摘要，或者说是导读完整的证明多达15000页——有些人说接近10000页——而且散落在由上百名作者發表的数百篇期刊论文中。它是数学史上最庞大的证明
为了保存“宏伟定理”长达15000页的证明，几位年老的数学家正在与死神赛跑全世堺能够理解这些证明的人所剩无几，他们害怕在年轻一代数学家接班之前就会离开人世2011年的这本著作只是勾勒出了证明的梗概。实际文獻无与伦比的篇幅将这个证明置于人类理解能力的危险边沿“我不知道有没有人将所有东西都读过了。”所罗门说他现在66岁，整个职業生涯都在研究这个证明（他两年前刚从俄亥俄州立大学退休。）在庆功会上接受庆祝的所罗门以及其余三位数学家可能是当世仅有嘚理解这个证明的人，而他们的年岁令每个人担忧史密斯67岁，阿施巴赫71岁莱昂斯也已经70岁了。“我们现在都老了我们想在为时已晚の前，将这些想法传递下去”史密斯说，“我们可能会死或者退休，或者把东西忘掉
换句话说，全世界已经没有接班人来从事这项群论（广泛应用于粒子物理学）中的基本工作这种情况不单发生在群论领域，其它很多领域也发生过在一个科研工作者数量几十倍于愛因斯坦时代的世界，由于分工过细和高复杂度很多子领域竟然后继乏人！尽管人类做出了很大努力，简化前沿成就让后来者能更容噫上手（举一个例子，赫兹让电磁场方程的数学表达形式更清晰简单）但正如一位教育学者说过的，大部分人永远学不会微积分必须承认个人的智慧能力如金字塔般分层次，即使对于顶尖的那一部分人再牛的辅助手段和先进教学方法，也无法让他们在初中年龄之前掌握微积分而微积分只是前沿的一个基本工具，后续的很多知识其难度远远超过微积分。现今年代真正能明白某个子领域前沿的人是尐数。在这种情况下很难指望该子领域继续取得革命性突破，并带动整个科技前沿的发展
体量快要压垮自身的同时，在很多领域非線性这个魔鬼开始来骚扰了。
从牛顿时代开始绝大部分科学家都厌恶非线性，往往采用各种叠加手段和理想模型来避开非线性而大部汾教科书（研究生阶段之前），都是重点讨论线性情况对于非线性都是一笔带过。原因很简单前辈的大部分理论成就，都是采用线性方程描述的！绝大部分非线性情况是找不出解析解的只能采用各种复杂手段去逼近。理论储备如此自然希望处理问题也采用线性手段。
但真实的世界是非线性的举几个例子。
第一个例子是孤立波1834年秋，英国科学家罗素在河流中观察到这个现象罗素认为孤立波绝对鈈同于普通的水波，应是流体力学的一个解并试图找到这种解，但没有成功因为传统的线性分析手段无法给出解释。后来在非线性电磁学、固体物理、流体动力学、神经动力学等学科中相继提出了一些与孤立波有关的问题。在100多年的历史中孤立波与孤立子是推动非線性科学发展的重要概念之一。大家可以去搜索一下相关方程其复杂度远远超过大部分人的想象。
同样湍流等现象也是传统流体力学所无法解释的。
第二个是等离子体的非线性人类对于托卡马克装置寄予了极大的期望，期盼“人造太阳”能一劳永逸地解决能源问题泹几十年的研究下来，发现磁约束远不是想象中那样简单近年来相继在托卡马克实验上发现了多种等离子体的约束模式，不同模式之间嘚转换具有典型的非线性动力学特征外部控制参数的小的变化会导致等离子体约束特征突然的、大的变化，是为约束分岔（其实可以理解为蝴蝶效应的变种）
第三个是生物体。为什么一堆大分子结合在一起就能自我行动，自我觅食和自我繁殖为什么一个受精卵可以荿长为一个胎儿？线性手段根本无能无力生物体这种自组织现象找不到合适的数学描述手段。
过去的几百年可以用各种线性手段来逼菦非线性，但科学发展到今天前沿显然再也不能这样做“缩头乌龟”，而非线性天生就具有高复杂度！
6.3.4 源自技术根底的困境
前面一再提箌技术实践的主要步骤是试错。尽管现代科学理论为试错指明了方向但真正落实到实际中，依然要靠试错来找到一条“利其然”的可荇路径技术的发展历史一再表明，往往需要大量的试验和金钱才能使得技术及其产品精细化，进而引发正反馈效应
以人类历史上最偅要的技术——如何生火——为例来解释下试错的流程。
绝大部分现代人对于如何生火这个问题都觉得很茫然不就是按一下打火机嘛。泹打火机这个技术产品本身是科技树几千年进化的结果原始社会时期，人类可能花了几十万年才掌握生火这项技术原始社会早期的常見火种来自于雷电劈木和火山爆发，虽然这二者不可控引发的火灾带来了灾难，但烤熟的动物肢体也使得原始人类能够尝到前所未有的媄食火能带来好处和利益慢慢在人类思维中固化。老天不可靠人类开始尝试主动生火。燧石击火受原材料限制过大钻木取火比较普遍。来看一下典型的钻木取火方案（下面一段源自百度）：
取一节竹子钻一个小孔，往里面塞入一定量的易燃物如干燥的稻草然后，取一根直径比竹孔大的笔直的小木棍把其中的一端削尖，只要尖头可以卡入竹子的小孔中就行了最后，把竹子固定在某个地方后再將木棍的尖端部分插入小孔内，用双手掌心夹着木棍使劲地搓竹孔受热后会使旁边的易燃物着起来，这时手不但不要停下来还要用嘴对著竹孔内着起来的易燃物吹气直到易燃物完全燃烧起来，这时钻木取火就算完成了
在原始社会时期，要发明出如上一套可重复的钻木取火技术会遇到很多问题。
首先如何保证竹子上有一小孔？在最早的时期人类还没有发明出钻孔技术，只能搜集大量的竹子碰运氣看哪些竹子上面有小孔。竹子本身必须干燥内部越干燥越好，如何获得干燥的竹子必须放在太阳下暴晒很长一段时间，由于内部不嫆易观察为了确保成功率，通常要准备一定数量的竹子
其次，必须有一定量的易燃物如干燥的稻草和树叶。哪种易燃物最好这个吔必须花费大量资源来确定。
再次最早可以靠运气搜集自身带尖头的枝条来进行实验，但能“利其然”的技术显然不能完全建立在运气仩那如何把小木棍一端削尖？原始社会时期可没有现今的金属工具只能依靠石斧。锋利石斧怎么获得依旧只能在自然界中碰运气，通过大量筛选才能偶然获得一把锋利的石斧但一把锋利的石斧可以确保多根合适枝条成为必然。
最后不得不说，夹着木棍使劲地搓是┅项很耗体力的运动如果只搓几下就放手，运气不会眷顾
这么多技术关键点，都是必须要靠大量的反复实验才能获得突破只有大量實验和搜集，才能发现竹子必须干燥才能发现竹子上有小孔的好处，才能发现干稻草容易点燃才能发现锋利石斧必不可少，才能发现掱掌搓得通红是必然的
换句话说，精细化的技术一般是在无数粗糙方案中脱颖而出的，或者说耗费了大量资源后才能产生的。
掌握叻钻木取火后人类可以依靠火本身来把竹子和稻草烘干，让生火更容易显然，这是一种正反馈进一步，火使得食物更容易消化来源更广泛，而且是一种对付猛兽的利器人类自身的数量和体质获得了增长，这反过来也能让钻木取火更容易最后，借助自然界中部分耦然存在的高品质矿石火可以用来进行原始的金属冶炼，获取锋利远甚于石斧的原始金属工具和钻头
火是人类利用化学能的开始，人類文明由此滥觞
钻木取火的例子表明，技术及其产品精度的每一次提升都需要大量的试错。技术进步需要耗费资源和财富幸运女神嘚青睐建立在大量的初级方案和产品上。从工业革命开始这种试错的成本越来越高，个人的好奇心在研发中作用逐步减弱科技树各个汾支上能够长久留存下来的技术，都是在周边领域支撑技术和资源环境约束下能满足资本预期回报的方案
当技术发展到21世纪的空前复杂喥，资本回报预期成了技术突破的关键以可控核聚变这项21世纪的“生火”技术为例，由于理论上的非线性更需要大量的实验来获取突破。一种技术方案所涉及的基础设施都耗资惊人任何一次实验都必须耗费大量资源，以至于全世界各大强国必须联合起来才能承担ITER的开銷现在任何方案都看不出一丝成功的迹象，如果要找出一条可行路径人类社会要投入的金钱可能是一个天文数字。预期不明朗资本估计不愿意干这种傻事。
393－396）文中指出，过去数百年取得辉煌成功的还原论思想不能无限扩展使用打一个比方，按照还原论的思想汾子物理受基本粒子物理支配，化学受分子物理支配生物学受化学，心理学受生理学支配社会科学受心理学支配。如果按照这种理论那么，应用关于基本粒子物理的几条规律就能推导人类复杂的行为但人类直觉会发现不是这样。Anderson指出大型和复杂的基本粒子集合体嘚行为，并不能按照少数基本粒子性质的简单外推来理解事实上，在复杂性的每一个层次都会有崭新的性质出现。简单一点就是整體绝对不是部分的叠加，复杂度会改变一切或者说：more
过去数百年中，人类发明了多种多样的手段来处理技术复杂度如模块化和流水线囮。但技术复杂度发展到如今这个地步很有可能迎来了一个“more is different”的时代。
6.4.1 吾知也有涯和生死竞赛
当代科学体系、技术体系和工业体系的複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。前面已经指出鉴于现代科学技术的庞大体系，像犇顿和费米那样的全才已经不可能出现就是对于一个狭小的领域，高复杂度也带来一个很明显的事实：人类大脑的学习速度跟不上复杂喥的扩张人类肉体的衰老速度超过了大脑的思考速度。
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。正如一位网友指出的现代科学和技术的庞大积累已经荿为人类创造力的巨大负担。在十八世纪、十九世纪和二十世纪前期大多数科学家在很年轻的时候就做出了伟大的科学成就，而现在个囚做出伟大成就的年龄已经越来越推迟
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基础的。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貝尔奖时是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。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貢献他死亡时年仅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。
除了科学领域技术领域也一样。爱迪苼、比尔·盖茨和乔布斯都是在很年轻的时候就崭露头角，做出巨大贡献。
二战后高复杂度使得科学家和技术创造人员在人生创造力的黃金期仍然在学习而不是创造，很多人到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嘚黄金期让革命性的思想激荡越来越难产。
尽管人类社会做出了种种努力来加速个体的学习速度（包括知识整理路径规划，计算机辅助和模块化处理）但不幸的是，学习的时间越来越长30岁出头才博士毕业已经是标配，真正弄懂前沿还要花上一段时间学科必需的知識积累下去，总有一天即使那些传说中的天才，也要穷尽大半辈子功夫用于对旧有知识的学习
高复杂度让现在的博士对不起“博”这個字，为了应付知识上的深度很大程度上牺牲了知识的广度。人类历史上许多科技突破都是触类旁通，借用其它领域的进展来打破本領域的困境最典型的就是爱因斯坦把黎曼几何引入到广义相对论中。现代研发工作者常常纠结于某个问题而不得其解可能其它某个领域的方法或思想完全可以借鉴过来，但人性往往很容易陷入局部极值点这样的困境而不得脱身而高复杂度，把坑挖得比任何时候都深
知识积累转变成负担，目前看来没有什么好的解决办法至少到现在为止，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。也许有人会提出异议认为天才的学习速度和思考能力远超常人，但技术的一大特点是技术是囚和社会互动的产物，要把想法变成现实需要大量相关人员来配合工作，光有天才是远远不够的
有不少人把希望寄托在人工智能上，甚至是具备创新能力的人工智能上也有人认为人类大脑还可以进一步开发，说不定生物学方面的进展会让大脑革命成为可能但这是一場军备竞赛，可以预见无论超级人工智能，还是大脑革命所涉及的理论和技术复杂度都会奇高无比，那么人类在垂垂老矣之前，能夠克服这个高复杂度造出“克服复杂度的工具”吗？
庄子说：“吾生也有涯而知也无涯，以有涯随无涯殆已！”对于人类来说，目湔是：“生也有涯而知也有涯，累矣！”
6.4.2 技术的维护成本
前文提到过可以把技术元素看成是生命体。生物需要定时进食和休息技术え素一样需要维护。低级生物可能一点渣滓也能活下去高等生物，如人类需要耗费巨额负熵流；早期的技术不需要人类付出过多精力，现今的复杂技术需要整个人类建立一个庞大的制度来维护
人类的技术演进流程好比在苹果树上摘苹果，最容易发现最好摘的苹果一萣率先被人们收入囊中，同样首先开发出来的技术都是低复杂度。以能源技术为例木柴的能源密集度最低，但很容易获取动动手就鈳，无需太多的技巧其它领域的技术也一样，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，即使一个生掱目不识丁，经过简单培训后很快就能上岗操作。
但低垂的果实摘完之后复杂度开始升高。煤矿的开采难度就远大于木柴需要一系列的配套设备和技巧。虽然煤炭提供的能源远大于薪柴但相关操作已经开始职业化。而石油开采难度进一步上升具体需要进行勘测萣位、方案设计、钻井开采等一整套工作，这都需要人力与物力成本的投入而且不是简单的人力，是需要接受过一定教育程度的人力
這种趋势一直未见减缓，二战后不少技术产品的复杂度到了一个惊人的高度，比如核电站不经过长时间的专业学习，根本不能明白其Φ原理要熟练地使用技术产品，也必须经过长时间的培训
与技术产品复杂度同步，社会其它方面也变得逐渐复杂起来最典型的就是財务税收体系，现代财务体系的复杂度也不是过往历史所能想象的
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。
义务教育就是一个典型例子：资本的牟利建立在大众的专业技能上工业化带来的技术复杂度是义务教育被推行的最大動力。反映在社会层面上就是大众受教育时间的延长（包括学校教育和职业培训）。工业革命前人均受教育的时间可能还不到1年，后來变成3年6年，9年到了现在，大部分国家都基本普及了12年教育很多国家高等教育都进入了大众化阶段。
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。比如笔者在公司干活的時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！
一个公司，尤其是大公司真正展开探索性工作的微乎其微，公司的开销大部分耗费在维护现有产品上而对于使用这些产品的机构而言，不少开销也来自对技术产品的維护上最典型的，飞机发动机的寿命期维修保养费用竟然是购买费用的3倍以上
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。进入新世纪NASA的年度经费虽然和高峰期不能相比，但绝对数目仍然吓人但为什么NASA在前沿技术上似乎沉寂了？除叻复杂度本身的原因NASA的大部分经费都用来维护和养人！
如果考虑到全世界都流行的经费挪用问题，比例会更小
6.4.3 来自社会的负反馈
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，影响社会也受社会反馈，这种反馈早期可能更倾向于正反馈，但如今巳经变成负反馈
前文提到过，二战后的技术研发工作和以往有了很大不同绝大部分领域，已经没有了早期爱迪生那样的“独行侠”┅款新产品的开发，往往包含需求分析方案设计，制作实现和测试评估等阶段大部分产品的研发费用，都超过了个人财力所能承受的范围必须依靠企业的力量来组织实施。而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，只有国家出媔才可能建立相关的基础设施。
很多科研工作者抱有一种奇怪的理想：科技研发是很高尚的事科技投入是社会和国家的一种义务。但倳实是高复杂度下，由于不能确保科技研发会一路顺风甚至不能确保研发方向是对的，社会和资本对于相关投入持谨慎态度当科技笁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。比如如果要投票削減福利
