对谁说出你的秘密,你就将成为谁的奴隶。富兰克林

前段时间抽空读了《全球科技通史》一书,本文算是一篇读书笔记,把我在书中读到的一些知识分享给大家。 本书的作者吴军博士是一位计算机科学家,曾任职腾讯的副总裁,是一位名副其实的通才。关于吴军博士的更多信息,大家自行百度。

1. 科技永远向前

为什么要学习历史?有人说,以史为镜,可以知兴替,我们可以从历史中学到一些教训。虽然历史总是惊人的相似,看似一直在重演,但实际上历史只是在形式上重演,但是情节上的重演却从未发生,历史上发生的事情很难在现实生活中重复的, 可借鉴的、重复使用的做法其实并不多。不然黑格尔也不会说:【人类从历史中学到唯一的教训,就是人类无法从历史中学到任何教训。】

吴军老师认为学习历史是为了清楚我们自己所处的位置,并且看清楚未来的方向,以便在一个大规模的时间和空间内看待问题。 在历史的轮回中,相比起那些推动科技文明前进的人,任何王侯将相的丰功伟绩都不值一提。因为在一个较长的历史阶段回望历史事件的影响力,再大的事情都显得微乎其微。

比如中日的甲午战争,中国完败,割地赔款,这对当时的中国是一个重要的打击,但是今天,对比中日两国的发展,你会发现当初那场海战的影响力已经消退殆尽;

再比如德国虽然在两次世界大战中战败,却丝毫没有影响它如今欧洲第一大经济体的地位;

拿破仑战争,普法战争,十月革命,这些国家兴衰、王朝更替的大事,在今天看来,影响力已经非常有限了。

但科技史却是永远前进的,科技是唯一能够产生可叠加式收益的进步力量。

直到今天,我们依然穿着10多万年前发明的衣服,吃着1万多年前驯化的水稻,用着4000多年前的勾股定理和300多年前的牛顿力学…… 每一次科技的发展,都在为今天的科技大厦添砖加瓦,都让活在当今的人们享受它的恩泽。

2. 能量和信息

很多人其实不是怎么喜欢读通史的,就拿我个人来说,《史记》我前后读了两次,但是每次都没有读完,我个人觉读通史之所以难读, 一个原因是大部分通史写的都是那些王侯将相的故事,而这些故事其实都是大同小异,读多了容易觉得乏味;另一个原因,也是最重要的原因, 通史的时空跨度比较大,通常都有几千年到上万年,如果没有找到合适的抓手(线索),读者很容易迷失在浩瀚的历史事件中。

本书是一本全球科技通史,它的时间跨度要远大于我们通常所读的人文通史,但是我在阅读的时候却从来没有乏味和迷失的感觉,整个阅读过程简直可以用愉悦来形容。 除去我这个理工男本身对科技的兴趣就比较浓的原因,另一个原因就是本书的作者吴军老师在开篇的时候就给我们提供了两条清晰的阅读线索:能量和信息。

世界是能量的,这几乎已经是今天科学共同体的共识了。我们就是活在一个由能量和信息组成的宇宙之中。能量是世界的本质,而信息可以让我们更好的探索和管理能量,信息和能量就是这个世界的终极答案。

学会从能量和信息的视角去解读历史,是我阅读本书的一个最大的收获。书中举了很多例子来帮助读者理解能量和信息是如何贯穿整个科技史的:

  1. 我们的祖先现代智人跟尼安德特人的终局之战之所以取得胜利,是因为现代智人发明了弓箭和标枪之类的武器。从能量的角度来讲,这些远程武器是将足够杀死敌人能量输送到远方的工具。 不管是古代的弓箭,还是现代的火枪,大炮,甚至导弹等他们在本质上没有什么区别。只不过弓箭和火枪输送的动能,而大炮和导弹输送的是化学能。

  2. 古代王朝之所以覆灭,是因为当时王朝创造的能量不足支撑它的能量消耗。土地资源是有限的,但是人口数量的增长是裂变式的,施展老师说,在农业文明时代,中国的粮食产量最多能养活一亿人口, 所以古代中国人口极少超过一亿,超过一个亿就会流民四起天下大乱,王朝崩溃。

  3. 早期人类只能通过骑乘交通工具(马)来传递信息,这样不仅耗能巨大,每次传递的信息非常有限;电报的发明,其本质上是用信息换能量:使用更少的能量将更多的信息传输到远方。

能量是衡量文明的标尺,一个文明能掌握能量的多少决定该文明所处的阶段,比如当人类可以控制 800 度以上的炉温,就可以开始冶炼青铜,那么说农耕文明开始了;能掌握电能,那就进入了电力时代。

当人类创造的能量到达一定的数量的时候,就需要通过信息来管理和调度能量,比如将很多人组织起来形成村落和城邦甚至国家,就需要很好的沟通和管理能力,这些都是属于信息层面的东西。 可以说信息是贯穿整个文明的主线,信息传播越畅通的文明,发展越快。

3. 科学与技术

科学和技术两者密不可分,同时两者也有区别。

科学的主要目的是发现自然规律的本质和内在规律,解决认识世界的问题,要回答“是什么”和“为什么”; 而技术则是对改造世界有用的发明和创造,解决工程问题,回答的是“做什么”和“怎样做”。

科学有广义与狭义之分。广义的科学就是系统的知识,今天世界上通称的科学,指的是狭义的科学,它是建立在严格逻辑基础上的,通过证实和证伪来得出结论完整体系,它起源于古希腊。 后来的西方近代实验科学,也是在这个体系的基础上添砖加瓦发展起来的。

这里有人会说中国的科学起源要远远早于西方的,怎么能说近代科学起源于希腊呢?中国古代只有广义的科学,比如李时珍的《本草纲目》可以属于博物学的范畴。中国古代虽然技术比较发达,也有不少发明发现,比如勾股数,圆周率等,但是并未形成体系,所以算不得狭义上的科学。

科学并等于一个结论,因为结论迟早会过时,科学是一套方法论,通过这个方法我们能不断的做出各种发明和发现。牛顿说:如果我看得更远一点的话,是因为我站在巨人的肩膀上。 牛顿肩上的这个巨人就是科学方法论的发明者:大名鼎鼎的笛卡尔。

笛卡尔的科学方法论大概分为 5 步:

  1. 提出问题。
  2. 进行实验。
  3. 从实验中得出结论并解释。
  4. 将结论推广。
  5. 找出新的问题。

吴军老师认为,比解决问题更重要的是提出问题,只要你能提出一两个好问题,后面就会有一大推的教授去帮你解决问题。 但是提出好问题的起点是怀疑一切的精神和批判性思维。 目前中国的工程能力(解决问题的能力)在全球已经是数一数二的,但是我们缺少这种能提出好问题的人。

笛卡尔不仅影响了牛顿,而且一直影响到今天,在整个科学体系的建立中起着至关重要的作用。 为什么到了工业革命以后,科技发展这么快,从偶然性的成功变成必然性的成功? 正确的方法论让科技拥有了另一个特点:可重复验证,可复制的具有必然性的成功,让成功不是偶然碰运气。

科技的发展有不同的历史时期:有单纯的科学发展时期(古代希腊); 有单纯的技术发展时期(中国古代);有基于科学发展技术的时期(工业革命时期),也有科学和技术交织发展的时期(当今)。 通常来说技术往往是功利的,而科学就不一定。一方面,科学可以用来推动技术的发展,所以科学有功利的一面,另一方面,几乎所有具有革命性的科学发现,起初都不是出于功利,而只是为了满足人的好奇心,想要了解自然和自己。有些科学发现后来很有用,有些至今无用,甚至可能永远没有什么作用,但是没有这些科学,就没有人类文明的今天。

4. 偶然与必然

纵观科技历史,美索不达米亚文明,古埃及,古印度和古代中国都独立的发明了各自的语言和文字;

在中国最伟大的思想家和教育家孔子生活的年代,在古希腊也出现一个同样伟大的教育家和思想家苏格拉;

伊莱沙·格雷的电话发明专利的递交只比贝尔晚 2 个小时…

为什么工业革命会发生正在 18 世纪的欧洲,因为文艺复兴积累了足够多的信息,人类掌握信息的质变, 必然导致人类所能开发和控制的能量的爆发。 为什么工业革命会发生在英国?因为英国在财富积累,政治体系,思想变革等方面都做好了准备。

科技的发展有很多历史的必然性,如果没有爱因斯坦,同时代的人也能发现狭义相对论。如果没有美第奇家族,文艺复兴最终还是会发生在佛罗伦萨。认识必然性能帮你摆脱错误归因。

但是另一方面,很多重大的发明发现都具有一定的偶然性,比如青霉素的发明归功于弗莱明的“粗心大意”,X 射线的发现看起来完全是伦琴的“歪打正着”。 承认偶然性,对世界多一分敬畏,就可以离成功更近一步。

6. 造纸术和印刷术

造纸术和印刷术极大地推动了知识的普及和文明进步,它们的重要性被人严重的低估了。 从信息的角度看,人类文明的进步不仅取决于科技发明本身,还取决于对这些发明的传承和传播。

首先,传承依赖于对科学成就的完整记录,否则人类就需要花很多时间重复之前的发明,经常在低水平的重复,科学就没有办法获得可叠加式的发展。所以记录和传播知识非常重要,而且对文明的重要性可能不亚于创造知识本身。 纸张的发明,大大降低了知识记录和传播的成本,让科学走出发明,失传,再发明的怪圈。

其次,印刷术的发明,极大的提升了知识的传播的效率和准确度。它在欧洲的文艺复兴和工业革命中都扮演了至关重要的角色,使得新知识,新思想迅速在全世界的各个阶层传播,人类走向了近代文明。

7. 总结

《全球科技通史》这本书讲述的是人类科技发展的历史,作者以能量和信息作为线索,清晰的阐述了人类文明从石器时代到信息时代背后发展趋势,即创造更多的能量,掌握更多的关于这个宇宙的信息。

最后,总结一下本书的一些观点:

  1. 科技进步的必要条件是人类创造能量的总量增加,而文明开启的必要条件则是能量密度达到一定大高度,因为只有能量的密度高了,才能腾出人力去发展科技。正如鲁迅先生所说,【人一要求生存,二要求温饱,三要求发展】。
  2. 在文明的进程中,把很多人组织起来管理好,需要有效地传递信息。信息的传递取决于两个方面,一个是信息传递的载体,从语言文字,到书写系统,再到造纸术印刷术的发明,都属于这一方面的进步。 另一个是信息传递的方式,人类信息传递的方式主要有以下三种:

    • 一对一传播,比如口口相传。
    • 一对多传播,比如通过大喇叭广播,或者写书向公众发行,都可以做到一对多的信息传递。
    • 多对多传播,比如古代宗教的传播方式,再比如区块链节点之间的 P2P 连接。

    信息传递的成本越低,信息传播越顺畅,文明发展的速度就越快。

  3. 科学之所以诞生在希腊,第一个原因是希腊人对自己不明白的事情刨根问底,喜欢辩论,有较强的逻辑推理能力;第二个原因是希腊商业发达,民众普遍有钱, 有奴隶帮他们干活,所以他们有时间去仰望星空,思考一些“距离现实很远又没有用的问题”。 正所谓人有近忧,必无远虑,如果整天为肚子填啥发愁,是不可能有时间去思考我们是谁,我们从哪里来,我们要到哪里去这些问题的。

  4. 科技成就的衡量,不在于是谁最先做出贡献,而是在于谁的贡献和影响力最大。所以一项技术的发明的荣誉不是给最早的发明家,而是给那个最终将这项技术普及,真正惠及民众的那个人。
  5. 走进农耕时代是迟早的事情,气候变暖和驯化谷物只是加速了进程而已,如果必然性是目的地,那么偶然性就是变速器。