科技发展的井喷与局限

科技发展的井喷与局限

自欧洲文艺复兴，人类开启了现代科学体系以来，科学技术得到了长足的发展，由此而产生了分别以蒸汽机、电力、信息技术为代表的三次工业革命。社会生产力得到了极大的发展，人类从自然界获取物质的能力有了极大的提高，文明形态实现了质的飞跃。与此同时，人类摆脱蒙昧，信心倍增，以极大的热情投入到科学技术的研发之中，沉浸在未来物质丰富、能源无限、太空畅游的科学想象中。以《三体》为代表的科幻类作品，正是人类科学想象的表现形态。然而，事物的发展并不是线性的，往往总在人们信心满满时，出现边际成长率递减的情形。人类社会的发展也很难例外，处在科学技术飞速发展的现代社会，我们不能不保持些许清醒的认识。

在《生命的本质与人类的未来》一文中，我提出了，人类社会本身也是一个生命体，我们既可以用社会的角度来看生命，也可以用生命的角度来看社会。从生命的角度来说，人类社会由农业社会转变到工业社会，并由于三次工业革命而快速发展，就好像一个人进入青春期，而出现的快速生长发育。经过此一阶段，生命将由幼年过度到成年阶段，生长发育再次进入缓慢渐变的阶段。如此看来，科学技术对人类社会发展的边际效应逐渐递减将是大概率的趋势。当然，具体时间点的把握，目前尚不能妄作判断，第四次、第五次工业革命仍然值得期待。特别是对能源需求的增长已经紧迫人类成长的脚后跟，急需一次能源科学的突破。

从具体的科学分支来看，最早发展成熟的物理学，经由经典力学、电磁学到量子力学，目前已出现明显的发展瓶颈。特别是，进入到量子力学阶段后，“测不准原理”和“波粒二象性”的提出，从哲学上看，还原论科学的发展已经是疲态尽显。

这里，需要解释几个概念。

测不准原理，是由海森堡于1927年提出，大意是说，你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度，这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。

波粒二象性，是指所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。

还原论，是一种哲学思想，认为复杂的系统、事物、现象可以将其化解为各部分之组合来加以理解和描述。还原论方法是经典科学方法的内核，将高层的、复杂的对象分解为较低层的、简单的对象来处理；世界的本质在于简单性。

显然，现代科学主要是还原论思维方式下的产物。根据还原论思维，进入到量子层面，粒子具有不确定性，甚至已经不能算作粒子，而具有波的属性。这就有还原论科学走到尽头的感觉了。

再从另一科学分支生物学来看，还原论思维下，人们对于氨基酸、蛋白质、核苷酸、DNA等分子生物学的一些基本问题还没有完全研究清楚，这一领域的发展仍有广阔的空间有待开拓；另一方面，生命显然是一个复杂系统，即便我们研究清楚了上述分子层面的问题，也很难把握由这些分子组成细胞、器官后而出现的组成前单个要素所不具有的涌现性特点。

这进一步说明，还原论科学在一些学科分支已露疲态；在另外一些学科仍有发展空间，但总体已到思维方式向复杂性科学过渡的时候了。我们不能基于还原论科学今天的成就，线性地、无限地想象未来社会的状态。就比如芯片产业，当制程工艺已到7纳米的今天，我们不能无限地使用摩尔定律想象十年甚至百年后的芯片集成规模。

人类认识自然、探索自然的过程，经历了早期的原始科学、当今的现代科学、正逐步转向新型科学。还原论科学的出现代表现代科学作为系统的一次巨大飞跃,总体上是原始科学无法比拟的。但是，还原论科学信奉机械论、反映论，总是把复杂的系统分解割裂成各部分机械组合来加以理解，对复杂系统所具有的有机性、涌现性缺乏有效的认知手段。这正是新型科学要解决的问题。新型科学就是要站在现代科学之上，用有机观念，发挥系统思维，认识和探索自然，形成人与自然和谐共存的未来社会。这一点很重要。我们不能总期望突破自然，追求无限自由！中国古代哲学和原始科学更具有系统思维，强调天人合一，比较契合新型科学的思维方法，因此，经过不断艰苦努力，我们不仅要在现代科学发展的瓶颈期尽快追平、赶超，更应该要在未来的新型科学领域勇立潮头、引领方向。