武陵观察网 科技 我的科学观|张笑宇:推动科技进步最好的方式:去玩、去消费

我的科学观|张笑宇:推动科技进步最好的方式:去玩、去消费

·我们这个民族有时候思考问题的方式太沉重。说研发科技就很高大上,说玩就觉得不务正业。实际上,很多一流科学家的科研就是在做他爱玩的事,很多一流的科技成果就是玩出来的。

我本人在研究科技史的过程中,发现的最有趣也最令人感慨的一件事,就是人类历史上大概有95%的科技发明是被遗忘掉的。

我是在接触了许许多多在科技史上留下姓名的发明家才敢这么说的。比如我经常举的一个例子就是亚历山大的希罗。希罗是公元1世纪亚历山大图书馆的馆长。这个人被公认为蒸汽机雏形的发明者。当然,如果你看他的那个装置,还很简陋,不足以作为动力装置。但那只是他众多发明中的一种。他还发明过用蒸汽驱动的自动门,发明过机械式的自动售货机,发明过可以机械编程的三轮车,发明过各种自动机。想一想,这些都是两千年前的作品,这是很令人吃惊的。

更令人吃惊的是,希罗的这些发明并不完全是工匠的经验。他是先有对基础科学的了解,再做出相应工业设计的。比如记载他蒸汽装置的书标题叫“气动力学”,他在第一章先概述了气动力学的数学原理,然后再列了几十种发明。这跟当代工程学的研究思路是一致的。换句话说,这是一位两千年前的爱因斯坦加爱迪生式的人物。但是这么一个人,为什么今天我们对他所知甚少呢?

因为他的发明并未得到大范围应用,所以少为人知。而未得到大范围应用的原因又不是一个观念问题,而是一个社会结构问题。所有技术在经济学的观点上都是降低生产成本、替代劳动力的要素,而在劳动力价格足够低的情况下,技术替代是很难发生的。希罗生活在古罗马,那是一个奴隶社会。企业家几乎不需要为劳动力付钱,因此他的技术在社会生产中无用武之地。当然,他本人并不是挣不到钱和名声,因为他有一个很理想的买家:神庙。神庙买来自动门和自动售货机,然后告诉无知的信众:这都是神力的表现。

这是件很嘲讽的事情:最先进的发明被拿来为最愚民的集团作辩护。但这恰恰揭示了一个道理:不公的社会结构会扭曲技术的应用路径,令其不能为社会作出应有的贡献。

蒸汽动力机械其实是一项在人类历史上被反复发明的技术,但直到最近一次它的集中大规模进步才带来了根本性的革新,引发了工业革命。为什么会这样呢?这是因为近代英国首先经历了商业革命和宪政革命,社会普遍富裕。人们的高消费能力对煤炭产生了大规模需求,同时煤炭企业的劳动力成本又相当之高。因此,企业家有足够的动力将蒸汽机应用于生产,工程师也可以赚到足够的钱,有动力持续作技术创新,这才有了工业革命。

这里还有一个非常有趣的故事:为蒸汽机铸钢技术奠定基础的,反而是一样不起眼的发明:铁锅。在中世纪,人们多数时间使用更廉价的铜锅。但是当煤炭普及开来之后,铜锅不能耐受那样的高温,所以就有必要大规模使用铁锅。铁锅的市场很大,于是就吸引了一位叫做亚伯拉罕·达比的工程师改良了铸铁技术。他创办的企业后来成为瓦特和史蒂芬森的供应商,在工业革命的历史中举足轻重。

类似的故事也在历史上多次发生。比如,石油最初被开采的时候是为了照明使用的。煤炭大规模应用后,煤气等副产品也得到了广泛应用,当时主要的应用场景是照明。后来,人们发现了更好的照明燃料,那就是石油。洛克菲勒因为创办标准石油公司而成为人类历史上最富有的人,而当时标准石油公司的主要市场就是照明市场。洛克菲勒成为首富之时,内燃机汽车的研发才刚刚起步。人们还不知道这种资源将来会成为那么重要的黑色黄金。

再比如,推动第二次工业革命取得重大进展的化工领域,最早是在纺织业中赚到第一桶金的。第一次产业革命期间纺织业的崛起。蒸汽机带动纺织机生产成千上万的棉布,制衣业需要给这些棉布染色,于是需要发明人工染料。我们熟悉的化工业巨头,例如拜耳、巴斯夫(号称“我们发明了化学”)和赫希斯特,它们最早的第一桶金都是染料。在这个领域取得商业成功后,它们才从化学品研发延伸到后来的炸药、化肥、尼龙、塑料、生物制药等领域。甚至这个领域后来还催生了第三次科技革命的核心——半导体产业。硅谷的起点——肖克利实验室,最早就是研发PH测试仪的。

从以上这些案例中,我们可以获得怎样的对于科技影响社会的认知框架呢?

我个人总结了一个观察模型叫做“漏斗-喇叭”模型。这个模型说的意思是,人类历史上可能有95%以上(数字未经检验)的技术创新发明是被遗忘的。它们在书上被记录下来,或者变成了专利以后,就被遗忘在故纸堆里。能够被我们记住的发明,实际上都是通过了一个漏斗的筛选和检验,这个漏斗的名字叫做“商业化”或者“产业化”。通过了漏斗检验的技术,可能会反过来对社会生活生产产生巨大的颠覆性的变化,就像喇叭放大声音一样,所以叫做漏斗-喇叭理论。

而在商业化过程来筛选技术的时候,我们又会发现,很多技术在雏形时代,由于它的不先进和不完善,它的应用方式和商业模型跟它完善之后是有很大区别的。比如蒸汽机最早并不是动力机械,而是用于地下矿井的抽水。石油最早不是动力燃料,而是照明燃料。后来研发出化肥、炸药和药品的企业,最早是给人染色挣钱的。倒退回那个时间点,你也许完全无法想象,抽水机引发了工业革命,灯油带来了车轮上的社会,染坊制造了人口爆炸和战争。

无数当时被看好的技术后来默默无闻,无数当时被人忽视的技术后来搅得人类社会翻天覆地,这说明漏斗的筛选机制是一个很难事先预判的过程。我们唯一能做的,是创造更自由、更宽松的环境,便利更多天才凭自己的喜好去天马行空地想象和发明,去尽其所能地在市场上取得成功。

近来由于ChatGPT的火爆,人工智能再次引发大家的关注。其实这也是一个非常好的“漏斗-喇叭”模型案例。

我们都知道,人工智能的理论源头是1940年代维纳等人提出的“控制论”,在当时,韦斯利·克拉克(Wesley Clark)等人就使用计算机模拟了神经学家唐纳德·赫布(Donald Hebb)提出的“神经网络”学习模型。这也是当代人工智能领域“深度学习”方法的前身。但是,在60-70年代,这套方法基本是停滞不前的,因为当时的计算机硬件缺乏足够的能力来建立复杂的人工神经网络。

直到2010年前后,以吴恩达先生为代表的斯坦福大学团队发现,使用GPU来运行深度学习的相关算法,效率可以提升70倍以上。这个发现直接导致了深度学习出现“大爆炸”,成为世人关注的焦点。打个比方,如果说深度学习是当代人工智能技术的“灵魂”,那么GPU就是深度学习算法寄托的“大脑”。

但是GPU又是从何而来呢?它的第一桶金来源很多人都想象不到:游戏。发明了GPU的公司叫做英伟达(Nvidia),成立于1993年。它的创始人黄仁勋后来回忆说,1993年的CPU处理速度还不是很快,当时英伟达希望做一个图形的加速处理器,可以做通用的图形加速。而这个硬件最大的应用市场就会来自于游戏。

后来也果如黄仁勋所料,英伟达生产的图形处理器(GPU)因为电子游戏市场的繁荣,蒸蒸日上,接连击败一系列挑战者,成为业内的佼佼者。但没有人想到,这条技术路径后来竟然阴差阳错地掀起了人工智能的技术浪潮。

夸张点说,人工智能这一新技术的方向,是游戏玩家们玩出来的。

这正是我想表达的一种科技观。我认为我们这个民族有时候思考问题的方式太沉重。说研发科技就很高大上,说玩就觉得不务正业。实际上,很多一流科学家的科研就是在做他爱玩的事,很多一流的科技成果就是玩出来的。我们太习惯以为,历史是一张有标准答案的考试卷,我们必须努力应试、应试再应试。结果就是,当爱玩的人玩出真正的创新,而这种创新又在高消费社会率先成功商业化,我们只能目瞪口呆,然后继续压缩玩和消费的时间,永远追在人家屁股后面研究。

真正的进步是超出旧思维想象的,真正的技术前景是无法预先判断的,真正的行业龙头是政策和计划塑造不出来的。如果说科技史能告诉我们什么,那就是,尽可能创造一个公平、普遍富裕、宽容和自由的社会,让大家有钱、有闲地去做自己喜欢做的事情,让大家把科研当作游戏而不是当作繁重的任务。当我们做了这些有温度的事情,技术就会在我们不经意的地方回馈给我们真正的惊喜。

(作者张笑宇,系上海世界观察研究院研究员,华东师范大学世界政治研究中心特聘研究员,腾讯腾云智库成员,得到App签约讲师。主要研究领域为政治思想史、科技社会学、商业与产业史。著有《重建大陆》、“文明三部曲”系列(《技术与文明》、《商贸与文明》已出版,《产业与文明》待出版)。《技术与文明》一书获“2021届亚洲图书奖”、“2021深圳读书月十大好书”;《商贸与文明》获“第一届刀锋图书奖十大好书”,“2021亚洲周刊全球华人十大好书”。)

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