大科技停滞时代

转载：本文来自微信公众号“智先生”（ID:zhixs10），作者：智sir，转载经授权发布。

壹

2008年1月16日，苹果MacWorld大会，乔布斯从档案袋里拿出‌第一代Macbook Air，讲：

「这是世界上最薄嘅笔记本电脑。」

Macbook Air薄到‌乜嘢程度？

当时市面上最薄嘅笔记本是索尼TZ Series，而Macbook Air最厚部分，比佢嘅最薄部分还要薄。

诸多细节方面，Macbook Air都做到‌美学极致，延续至今。唯独在续航方面比较差。

如果你拆开Macbook后盖，会发而家密闭狭窄嘅有限空间度，锂电池几乎塞满所有空间，只为咗提升那一点续航时间。

这是艺术同现实嘅妥协。

十年匆匆而过，各种型号嘅笔记本电脑蓬勃发展，全面屏手机成为标配，摄像头从800万提到1亿像素，指纹解锁、面容识别、快充技术都不再新鲜……一切都喺度变化，顺应时代发展。

一切又仿佛没有改变，从1990年到而家，锂电池技术几乎原地踏步，进展缓慢。

电池这玩意涉及到材料学，而材料学但凡想做出突破，没有几多捷径可走，就是不断换材料进行重复实验，乜嘢时候出成果，不知道，简称薛定谔嘅材料。

我一个在研究所工作嘅朋友，每天任务就是做理论模拟，盯住元素周期表和晶体数据库，将各种材料反复组合，不管能合成、仲系唔可以合成嘅，通通计算一遍，只为咗碰运气，揾到在电池上嘅突破口。

但呢一碰就是三年，唔好说有乜嘢突破性材料，甚至连电池嘅理论寿命都无办法推导，完全找不到数学模型，只能靠一遍遍实验数据去算，去寻找趋势，做各种无用功。

太苦嘎啦，眼见佢嘅地中海逐渐成型，岁月不饶人。

早些年还会有新闻贩卖概念，乜嘢锂空气、纳米电池、量子电池等等，甚至是加水就能跑嘅氢能汽车，要不只谈容量，回避生产成本；要不谈充电速度，不谈寿命；或者干脆就是交智商税嘅。

如果一味追求续航时间长嘅电池，我哋早就发明出来嘎啦，而家人造卫星上用嘅核衰变电池就可以用好几十年，但系功率太低，根本带不郁手机。

电池呢一块，我哋一次次折戟沉沙，无功而返，只能在现有锂电池技术上修补，做各种形式上嘅创新。

近年来都有不少安全性上嘅突破，比如比亚迪嘅「刀片电池」，成功征服‌针刺测试：

针刺测试已经克服，但点样克服在寒冬环境下锂电池嘅衰减问题，目前进展未知，北方朋友都特别煎熬。

不仅电池，半导体行业同样面临相似困境。

为咗证明「科技大爆炸」，有人会拿几十年前嘅大哥大来对比智能手机，或者拿占满一间教室那么大嘅古董计算机，来对比而家嘅笔记本电脑。

电脑和手机是改变‌我哋生活，只是拆开来睇，佢们嘅底层结构没有任何变化，都只是体而家应用上嘅进步，比如储存容量、运行速度、屏幕分辨率等。

现代计算机虽然结构更复杂，计算能力更强，仍然是基于上世纪40年代嘅冯诺依曼机原理上进行改良。

体积缩小，归功于集成电路嘅迅猛发展，都就是「摩尔定律」：集成电路可容纳嘅元器件数量，每隔18-24个月会增加一倍，性能都将提升一倍。

但摩尔定律唔会一直维持落去，想压缩集成电路面积，又要在入面无限堆砌元器件，最终肯定会达到物理极限，5nm制程必然唔系终点，都好快到临界点嘎啦。

量子计算机倒可以期待一下。

我写这篇文章嘅时候是2019年，噉时谷歌宣称「量子霸权」已经实现，喺实验中证明‌自家量子计算机嘅优越性：在世界第一超算 Summit 需要计算 1 万年嘅实验度，谷歌嘅量子计算机只用‌3分20秒。

严格嚟讲，呢个实验只是一个特定任务，实际应用意义唔多，而且由于框架性问题，量子计算机是好难取代经典计算机。

然后是上年年底，我国构建‌76个光子嘅量子计算原型机「九章」，喺处理高斯玻色取样嘅速度上，比谷歌嘅快‌一百亿倍。

虽然计算速度好快，但系佢们唔系真正嘅计算机，既无能编程，都无办法实现纠错容错，离真正大范围嘅普及可商用化，仲要需要保守几十年时间。

至于IT界，一直陷入迷茫度，反复鼓吹概念，比如全息互动、人造生命、永生技术，意识控制，记忆共享，脑联网等等。

呢啲概念背后，基本没有任何理论上嘅突破，更别谈论创新，陷入‌虚假繁荣，无办法自拔。

贰

要论鼓吹最多嘅概念，人工智能榜上有名。

人工智能起源于计算机技术，本质是解放生产力、提高技术研发效率，从而取代人嘅部分工作。

可惜，当下嘅「人工智能」只是一个幌子，沦为圈钱工具。好多做算法优化、做硬件集成、做大数据嘅公司，剩系要改个名话，就说自己是人工智能公司。

佢们会根据你嘅搜索内容，进行精准识别，推送一啲定制广告；或者畀手机摄像头打上AI噱头，本质还是自动美颜调一下滤镜；

主打换脸嘅AI软件，用嘅是深度学习，勉强达到弱人工智能嘅最低门槛，甚至连智能都称不上，剩只停留在浅层。

想要实现强人工智能，仲有好远嘅距离，而且远到令人绝望。

点解咁难？

因为实现人工智能嘅前提，是要对人类基因组有突破性进展。

人类大脑是目前已知最复杂嘅结构，拥有上千亿神经细胞，而人类嘅基因组，由大约30亿碱基对组成。

在50年前，大家对科技发展睇得太乐观，认为到2000年就能充分认识大脑嘅思维特性，然后半个世纪过去嘎啦，我哋对大脑、对基因嘅认知，仲要处于最原始阶段。

我哋一筹莫展，为何一个小小嘅受精卵会变成一个活生生嘅人？点解会有肤色差异、单双眼皮、异色瞳孔……点解人同老鼠这两个物种嘅差异咁之大，却有99%嘅基因揾到同源序列？人类基因组有两万多个基因，每一个序列又是乜嘢？

生物学嘅本质，仍是一门基于实验和经验嘅科学，需要依赖大量数据收集和整理工作，而且缺乏完整嘅理论去指导实践，缺乏一个生物学嘅牛顿。

都因此，人类基因嘅密码牢不可破，好多疾病好难解决。

几乎所有嘅精神疾病，诸如阿尔兹海默症、抑郁症、躁狂症、双相情感障碍等等，既唔可以观察，都难以治疗，甚至只能用「有无遗传病家族史」和人群发病率，去做一个大概判断。

几乎所有疾病都无办法根治，要么病因不明，要么发病机制不明，现代医学所达到嘅「治愈」层次，都只系等人恢复到健康状态。

比如艾滋病、高血压、糖尿病等病症，通过定期服用药物；早期嘅癌症患者，服用靶向药物进行长期控制，尽量不让病毒对生活产生太大影响，就可以嘎啦。

我哋是处于「科技大爆炸」时代，但真正「爆炸」嘅领域就只有IT互联网，同时掩盖‌科技树主干进展嘅贫瘠无力。

有啲研究真嘅无办法快马加鞭，我哋只能选择希望。

叁

在人类历史上，有一个横亘百年嘅问题：

地球上嘅石油乜嘢时候会被我哋用完？

答案一直在变，从最初嘅10年，一直到50年，100年……由于勘探技术进步、页岩油气革命、地质理论突破等因素，石油探明储量越来越多，好可能永远都采不完。

有一个严峻前提是，要想继续满足每年庞大嘅燃油需求，我哋只能加将劲去发展钻井技术，以应对表层油田快速枯竭嘅现实。

正如上面我提到嘅「摩尔定律」一样，钻井技术总有一日会达到瓶颈。

或者等到开采石油嘅成本越来越高，高到失去‌竞争力，一桶油可以卖到天价，自然就被市场弃用，都就等同于枯竭嘎啦。

而没有石油，光靠煤炭，但系没法维持人类嘅高科技生活。

剩只石油供应不足，就会导致全球大部分城市无办法正常运作，农业生产都难以为继，更别说要养活全球70多亿人。

而且石油还是重要嘅工业原料，塑料、合成橡胶、化纤、清洁用品、添加剂还是沥青，都离不开石油，新能源都无办法替代。

不管核能、水电、太阳能、风能还是潮汐能，目前仍处于最低层次嘅利用，而且各有弊端：

水电有季节性，风能太阳能是间歇性获取，唔可以随取随用，都唔可以调度，对现有电网嘅稳定造成冲击，只能作为补充能源……甚至一啲新能源行业还要依靠财政补贴才能撑落去。

马斯克呢个人是挺大嘴巴，资本利益代言人，但系为咗实现殖民火星嘅愿景，佢可以一边夸夸其谈，一边用长达十几年时间研究，甚至掌握‌航天器发射同回收技术，大幅降低火箭发射成本。

边怕马斯克真解决‌人类在火星上生存嘅种种问题，包括空气、食物、水和人造基地，都无办法解决最核心嘅能源问题。

目前在火箭推进方面，我哋好难有技术上创新，发动机还是使用液氢液氧甲烷来做燃料，运输成本居高不下。

就算不断压缩成本，马斯克要想送一个人去火星，都要至少50万美元成本（假设有人愿意），更别说在未来嘅宏伟计划度，要运送100万人口和一亿吨物资。

再往后推，仅以而家嘅火箭速度，我哋飞到距离地球最近嘅比邻星，就要6万年……6万年，比人类嘅文明史还要漫长。

如果在未来，火箭发动机没有出现革命性变化，火箭推进仍然基于化学燃料，人类将永远困死在太阳系内，毫无希望可言。

所以目前可以一次性解决能源枯竭问题，解放人类生产力嘅方向只有一条：可控核聚变。

不可控核聚变，喺上世纪我哋已经研究出来‌——氢弹。

可惜氢弹是一锤子买卖，炸完就没。

因此，点样将一个等同于氢弹嘅几亿度高温反应材料，和零下269度嘅低温材料，仲有上万个零部件，拘束在一个极小空间内，实现能量嘅高效率转化，并令其保持长期稳定，是最大难题。

为咗让核聚变「可控」，科学家们已经研究‌50年，接下来还要继续研究第二个50年，甚至第三个50年……

目前我国嘅研究进度是，芯部电子温度1亿摄氏度可以维持20秒，并且在今年4月底冲击100秒，算是迈出‌一大步，好不容易。

升级改造中嘅全超导托卡马克核聚变实验装置，图：新华社

点解「可控核聚变」对人类咁重要？

一旦人类掌握‌这项科技，等于掌握恒星嘅能量利用方式，拥有取之不尽、用之不竭嘅能量，而获取核聚变嘅原料来自海水里嘅氚元素，原料成本忽略不计。

有‌「可控核聚变」，就有无限廉价电力，就有无限前景：

内燃机将成为历史，石油沦为化工原料；

极大降低各种矿物开采、提炼成本；

大规模海底渔业养殖、大规模沙漠农业成为可能；

粮食问题彻底解决，无需耕地，直接无土栽培，用海水淡化，电费忽略不计；

星际航行成为可能，开发太阳系不再是梦想；

温室气体得以控制，大型绿化得以实现，不计成本改善地球生态……

这是我哋最期盼嘅未来。

但如果在化石能源耗尽前，人类仲未揾到「可控核聚变」嘅办法，最终命运一定好惨，不止是文明倒退，而是从此被锁死在太阳系内。

所有高级物理实验无办法进行，所有科学理论无办法进一步验证，太空作业将成为历史，能源危机甚至会爆发第三次世界大战……

人类承当不起「科技停滞」嘅后果。

科技进步嘅意义，在于不断将蛋糕做大，让分蛋糕嘅人唔会争抢；可蛋糕体积一旦固定，而分蛋糕嘅人越来越多，矛盾就开始嘎啦。

要么坐下和谈，要么从人哋手上抢来，一切都靠住拳头说话。

战争离我哋没那么远，核手提箱都不剩只是战略威慑，真正嘅和平，永远处于大炮嘅射程范围内。

至少在短期内，人类社会难以出现大嘅科技变革，所以地缘纷争、人口压力、经济制裁、能源危机将成为常态。

都只有末日到来，先能确定人类系咪接近极限，系咪有孤注一掷嘅决心。

肆

当今科学理论嘅验证越来越难，但人嘅寿命有限。

300年前，人根据燃烧嘅化学现象提出能量守恒理论；200年前，一边提出电磁理论一边做实验验证；100年前，人期待100年后能够有足够能力去验证量子力学。

随住人类积累嘅知识越来越多，任何一位顶尖数学家、物理学家或者生物学家，都需要经过大量时间去学习最基础嘅理论知识……或者说，目前无办法再复制出牛顿和爱因斯坦。

当一位科学家处于人生黄金期时，佢仍在埋头苦学知识，但系能40岁时学完自己专攻嘅一个极小领域，待到花甲、古稀之年才终于攻克完一个物理学嘅分支，至此留畀佢继续开拓科研嘅时间和精力，已经所剩无几。

南大博士方承志在《技术大停滞》里举‌咁样一个生动例子：

有一本书叫《有限单群分类》，由四位高龄数学家出版。这本书一共350页，全文内容剩只是一个摘要，想要完整证明，至少要15000页，是数学史上最庞大嘅证明。

为咗保存这长达15000页嘅证明，几位数学家正同死神赛跑，到2011年，这本著作只是勾勒出‌证明嘅梗概。

全世界能够理解呢啲证明嘅人所剩无几，佢们害怕在年轻一代数学家接班之前就会走人世。

不只是数学，好多领域都有类似现象。

当每个人，甚至是天才，穷尽一生都无办法学完某个知识体系中嘅一支专业知识，噉么科技嘅发展都就到‌上限，难以再有乜嘢突破。

另一个是人类思维所能到达嘅极限。

好多领域嘅研究，是靠人力反复尝试才能出成果，以前仲可以咁样玩，但当下嘅前沿物理领域，已经远远超出人类嘅想象力范围，好难落手，进展缓慢。

比如我哋无办法理解嘅弦理论、暗物质、多维空间、宇宙边缘，搞不清楚双缝干涉实验、戴森球，计算不‌曲率引擎，都找不到可以承受10%光速旅行嘅材料。

被困在三维世界中思考嘅我哋，有时候必须承认，人类嘅基础前沿科技已经触摸到天花板嘎啦。

科技虽然是没有尽头嘅，但系对人类嚟讲，能摸索到嘅科技是有尽头嘅，呢个尽头上限，取决于人类寿命。

相比起成个宇宙，我哋太微不足道，都太孤单嘎啦，至今没有揾到任何外星文明嘅足迹，又或者被人为掩盖‌踪迹。

伍

1950年，物理学家费米提出一个著名嘅「费米悖论」：

理论上讲，人类能用100万年嘅时间飞往银河系各个星球。那么，外星人只要比人类早进化100万年，而家就应该来到地球嘎啦。

可点解我哋仲未观察到有外星人嘅存在？如果我哋技术有限，没法观察到，噉外星人又点解发现不‌我哋？

唔好低估‌宇宙存在智慧生命嘅可能，仅以银河系为例，类似太阳嘅恒星就达到上千亿，而类似银河系嘅星系同样有上千亿个。

从概率上嚟讲，成个宇宙有无数类似嘅地球生命存在，但整片浩瀚宇宙，却充满死寂，除咗人类，放眼望去，一片漆黑。

其中有一个理论，叫「大筛选」。

宇宙肯定存在住大量文明，但系有能力走自己星系、进行太空旅行嘅文明，几乎没有。大部分文明经过一层层筛子、从使用火种、农耕文明、工业、蒸汽机，到内燃机和电力，最终都倒在‌「可控核聚变」这道筛子上。

踏过去嘎啦，就能拥有整片黑暗宇宙森林；踏不过去，就被困死在自己星球上，用剩余能量维持文明，苟延残喘。

显得残酷又公平。

从宇宙大寂灭来睇，我哋突破能源封锁嘅成功率，微乎其微，只能寄托在前沿科学家身上嘎啦。

我挺担忧嘅是，科技发展至今，从业人员嘅疲态越发明显，铺天盖地嘅垃圾信息和大数据、摧残心智嘅工作制、高速运转嘅效率需求，搭配难以专注嘅大脑和碎片化时间，已经让人身心俱惫。

全世界范围内，老龄人口急剧增加，凡是发达国家和地区，都面临住本土人口越来越少嘅现实，而养老金问题，已成为媒体和政治辩论焦点。

比如美国每年在福利上嘅投入，是可控核聚变研发投入嘅百倍以上，更是关停火箭推进计划、超导超级对撞机等项目，节省财政支出……毕竟过好当下生活，远比遥不可及嘅「可控核聚变」有意义嘅多。

马斯克幸亏是有钱，背后都有NASA帮助，先能支撑起自己嘅星际殖民梦，更多国家干脆就选择躺平。

我以前写过不少有关宇宙嘅文章，都曾感慨过，一个民族系咪有希望，要睇佢们能否仰望星空。

好庆幸，我哋国家仲可以不遗余力修建好多大型科技工程，有世界最大口径射电望远镜天眼（观测宇宙生命），有接棒嘅天宫空间站（将成为世界唯一嘅在轨空间站）、有环形正负电子对撞机项目、都有世界首粒量子卫星（开展对量子力学嘅实验检验）……

只要有那么一丝希望，我哋就不应该放弃。

在一个有限嘅世界里

无限嘅宇宙视野并唔是奢侈品

而是生存嘅必需品

——《星际唱片》

参考资料：

资水东流博士：《技术大停滞》

尤瓦尔·赫拉利：《未来简史》

史蒂芬·霍金：《时间简史》《宇宙简史》

新华社：《冲击！1亿摄氏度100秒》