科技发展的井喷与局限
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admin
2019-10-09 13:14

  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。

  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。