简介：摘录世上最痛苦的事一定是从来不曾尽力去爱船艺就是自由。不过自由也在于你知道自己不能依靠任何人，任何一个人，也绝不能依靠你的祷告，因为天堂的仁慈被远远抛在岸上。你能依靠的只有自己。 这就是为什么大海让我们成为男人。你能在海上找到安宁。在那里你能找到一种广阔和高深莫测，用以安抚、宽慰和减少生命的种种困境。人们在陆地上有各种烦恼、摩擦、挫折、相处的需要和义务，你凝视着海浪，感受存在如何在你的胸膛里平静下来。接下来也许会起风，海浪高过船头，越来越高，越来越高，而波谷那样深，你几乎能看见海底，仿佛它正升向海面，要把你带走。有些事情改变了一切。有人死去，你就会开始用不同的方式思考太阳系的行星，花儿怎样在细雨中低头，一个人吻你或不吻你，语言中闪烁的光芒都会不同。当你愤怒的时候你只想保持愤怒。我们哭泣，因为语言并不完美，无法一路抵达生命的至深处，甚至无法触及深渊的一半，我们的眼泪在语言停止的地方开始，它们是来自深渊——那片完好无损的深渊——的信息吗？对迷信、鬼魂之说和超自然力量感到恐惧，相信神秘事件的存在，这些迹象一方面是由过度活跃的想象所导致的神经紊乱造成的，另一方面是因为自控力的缺乏。没有音乐的世界如同没有光芒的太阳，没有喜悦的笑声，没有水的鱼，没有翅膀的鸟。修复生活居然这样困难？假如一辆车抛锚了，你只需要打开引擎盖，检查一下发动机。但假如生活抛锚了，你能打开什么检查呢？内疚也能啮咬一个没有过错的人。她梦想自己被送上月球，只为了能睡一觉，歇一歇，她的疲乏变成了她血液中的沙粒，日子不断拉扯她的神经，使之变成一根颤动的弦，每个小时都在弹拨同一首平淡无奇的歌，关于疲乏、失眠和麻木。历史上的重大事件并不是金字塔的建造、拿破仑的胜利和大英帝国的扩张，而是第一次张嘴说话，第一次尝试站立，或许没有什么比看着一个生命成长更伟大。无以言表的东西会更快地潜入我们的内心，让变化更迅速地发生，而那些说出与写出的话反倒更容易抵抗，让它们噤声就好。我们能让言语噤声，却不能让暗示噤声。文字的世界一直是他多年以来的避难所，是他欢乐的源泉，可如今在表哥表妹的陪伴下，他产生了一种不适感，这些书突然显得幼稚，这让他十分难过，就像失去一个朋友，就像世界的光芒开始暗淡。敌人希望我闭嘴，只要我闭嘴，哪怕只安静片刻，他就会允诺你们美好的东西，清净，他说，你值得拥有，他给你糖吃，一颗、两颗，还有第三颗，直到最后你发现自己若离开了糖，连一天都熬不过，他就赢了。你让我闭嘴，可你不知道他的伎俩，你不了解他是一个善于伪装自己的专家。也许常常出于自欺，让自己显得更漂亮，也许常常出于懦弱。我们把沉默变成谎言，变成背叛。很少说出全部真相，也因为如此，永远不会拥有正直。难道是因为我们不敢面对自己，不敢面对我们创造的世界吗？难道人的生命仅由逃避和幻觉组成？也许我们永远不会说出全部真相。有时候半个字也不说，我们总是缄口不言，让生活更易于操纵，避免不愉快。时间改变了我们所有人，它在飞驰，却放慢了我们的速度。有时候，我们好像正试图用自己的行为和思想拖住时间，否认一切都已经改变并将继续改变的事实，尤其是那些意义重大的事情，尤其是每向前迈一步我们都更接近自己消亡这样的事情。星座和它们的奥秘随着黑暗移动，我们脚下的地球以每小时十万多千米的速度在黑色的太空中飞驰，可我们不停地努力压制这种感觉、这种必然和这个事实——人类的生命是短暂的，我们的生命是鸟儿的歌唱、海鸥的鸣叫，随后陷入沉默。大海真的漫无边际，也许它比人类创造的语言和其他事物都要宽阔，即便如此，大海也无话可说。因为和你在一起，生命是一支甜蜜的舞蹈，一个漫长的吻，你的吻永不冷却。生命充满狂风骤雨，你眼中的光芒永远照亮我前行的路。当我们没有一点真实的想法，没有任何想法时，我们会感到痛苦，我们是谁？或者换句话说，我们想要成为什么？我们永远在对立的事物之间犹豫不决，究竟是留在枪声里，还是留在那些安然无恙飞起的事物中——也许我们既是猎人，也是猎物？评价这本书读下来感觉逻辑很难梳理，它像是把时间推进又拉回，所以读起来很不通顺。但是它其中又偶尔闪过几句让人眼前一亮的金句。读起来很费劲，并且没有什么感想。暂且记录下来一些摘录。如果有后续就再更新吧（十有八九是不会再读了😂）。

简介：基于卡尔曼滤波的多目标跟踪（Multiple Object Tracking, MOT）是指通过传感器（如雷达、摄像头等）采集到的连续帧图像信息，将目标的轨迹通过时间序列建模的方法进行预测和修正，从而实现目标的实时跟踪。在多目标跟踪中，假设存在N个目标需要跟踪，每个目标的状态可以表示为一个k维向量 $x_i$ ，其中k表示目标的状态维度，如位置、速度、加速度等等。我们将所有目标的状态向量表示为一个列向量X，即：$X=[x_1,x_2,...,x_N]^T$。在每个时刻t，我们通过传感器获得一个包含多个目标的观测测量值Z，也可以表示为一个m维向量，其中m表示测量的维度，如目标位置、大小、颜色等等。我们将所有目标的观测测量值表示为一个列向量Z，即：$Z=[z_1,z_2,...,z_N]^T$。卡尔曼滤波是一种常用的线性滤波算法，它通过对测量值和状态变量之间的线性关系进行建模，对状态变量进行递推预测，并利用测量值来修正预测误差，从而实现对状态变量的估计和预测。主要思想是在每个时刻t，通过利用上一个时刻的状态估计值和当前时刻的观测值来更新当前时刻的状态估计值。在多目标跟踪中，我们需要为每个目标建立一个卡尔曼滤波器。在多目标跟踪中，卡尔曼滤波可以用于目标位置的估计和预测，同时还可以对目标速度和加速度进行估计和预测。具体地，基于卡尔曼滤波的多目标跟踪过程可以分为以下几个步骤：初始化：对于每个目标，通过目标检测算法获取目标的位置信息，并初始化其状态向量和协方差矩阵。预测：利用卡尔曼滤波算法对目标状态向量进行预测，预测下一时刻的目标位置和速度。我们使用系统模型来预测下一个时刻的状态向量 $x_{i,t+1}$，并估计其协方差矩阵 $P_{i,t+1}$。系统模型一般表示为一个状态转移矩阵A和一个过程噪声协方差矩阵Q，即：$x_{i,t+1} = A_ix_{i,t} + w_{i,t}$其中，$w_{i,t}$是高斯分布的过程噪声，其均值为0，协方差矩阵为Q。在预测步骤中，我们可以利用上一时刻的状态向量和协方差矩阵，通过以下公式计算出当前时刻的状态向量和协方差矩阵：$\hat _{i,t+1} = A_i\hat _{i,t}$$P_{i,t+1} = A_iP_{i,t}A_i^T + Q_i$数据关联：将当前时刻的目标检测结果与上一时刻跟踪到的目标进行数据关联，判断是否为同一目标，若不是则认为是新目标，需要对其进行初始化。更新：对于每个跟踪到的目标，利用当前时刻的测量值对其状态向量和协方差矩阵进行修正，即使用当前时刻的观测值 $z_{i,t}$ 来修正预测结果，并计算出当前时刻的状态，得到更加准确的目标位置和速度信息。删除：对于长时间未被检测到的目标，将其从跟踪列表中删除。通过不断地进行预测、数据关联和更新等步骤，基于卡尔曼滤波的多目标跟踪算法可以实现对多个目标的实时跟踪，并输出目标的位置、速度等信息。

简介：前几天听星际老男孩的谐星语录，听到这么一句话：“都说这一代是毁掉的一代，都 ** 放屁，这一代才是最有希望的一代。每一代都有傻逼，但每一代都有很厉害的人。这一代才是最有作用的一代。”听完之后突然想到很多。是啊，但凡问一下长辈，十有八九听到的回答都是什么“这一代人没有当年那么勤奋”、“这一代人缺少干劲”之类的对当代人的负面评价。说实话，我也确实能看到我们这一代人的一些“不入眼”的生活习惯。酗酒、吸烟的人群在这一代人中的比重增大；而且这一代人的平均身体素质相对较弱，难以承受高负荷的体力活动；心理问题出现的风险显著增加等等。但是，让我们仔细想想，这些问题的出现，是一种病态的体现吗？随着社会的进步和发展，我们这一代人的生活环境中，无论是物质水平还是精神追求，都较上一代人产生了翻天覆地的变化。随着科技的不断进步，当今一代青年更加熟练地运用各种技术手段，这也使得上一辈人感到困惑和不理解，认为当今一代青年过度依赖科技，缺乏实际能力。同时，我们教育和家庭环境与上一辈人有所不同，可能会导致一些行为方式和思维模式的差异，上一辈人可能会认为这种差异是不好的。而随着社会的发展，不同时期的人们的价值观也必定有所不同，上一辈人可能会认为当今一代青年的价值观与自己的有差异，例如更注重个人自由和享乐，缺乏责任感和担当等等，这在上一代人的眼中就演变成了不足之处。所以，是不是这些负面评价并不是这一代人做错了什么，而是两代人之间，随着时代的发展和科技的进步，而产生了一些相互难以理解的差异性呢？这一代是最有希望的一代，还是毁掉的一代，这个问题确实存在一些复杂性和多面性。尽管人们往往倾向于将问题简化为某一代人的问题，但事实上，上一代人对我们的负面评价的背后，总隐藏着更深层次的原因。首先，两代人之间的差异是不可避免的。随着科技的进步和社会的发展，每一代人都面临着独特的挑战和机遇。比如，当今一代年轻人成长在数字化时代，拥有前所未有的信息和交流手段，但同时也面临着信息过载和社交媒体对身心健康的影响。而前几代人则更多地经历了人工智能和数字化的萌芽期，也更多地面对着传统媒体和人际交往的压力。其次，负面评价也可能源于两代人的不同价值观和文化背景。例如，当今年轻人更加强调个人自由和平等，而前几代人则更加重视家庭和社会责任。这些不同的价值观和文化背景可能导致两代人之间的摩擦和误解。最后，负面评价还可能受到社会经济和政治背景的影响。当今社会面临着诸如贫富差距、环境问题、文化冲突等重大挑战，这些问题可能会导致两代人之间的紧张关系和不信任情绪。此外，政治和经济的动荡也可能导致负面评价的产生，例如经济衰退、失业率上升等问题。但是，又有什么例子能够证明我们这一代人是最有希望的一代呢？又或者说，这一代人的希望体现在了哪些方面呢？科技的进步：随着科技的不断进步，这一代人比以往任何时候都更有机会接触到新技术，并更好地利用它们。这使得这一代人更有可能在技术和数字领域发展，这是当前和未来市场的重要部分。教育水平的提高：与前几代人相比，这一代人的教育水平普遍更高。他们拥有更多的机会接受更高质量的教育，并且更能够接受跨文化教育。这使得这一代人更有能力在全球化的市场中工作，并在多元文化环境中交流。个人表达自由：这一代人比以往任何时候都更加注重个人表达自由。他们更加开放和包容，更愿意探索不同的观点和想法。这意味着这一代人更有机会成为具有领导力和创新力的人。环境保护和社会责任感：这一代人更加注重环境保护和社会责任感。他们更加重视可持续发展和对社会的贡献，更有可能从事与环境和社会有关的工作，为未来的可持续发展做出贡献。所以，这一代人的机会比以往任何时候都更多，我们在许多方面都比前几代人更加优越和具有优势。因此，我们有理由相信自己是最有希望的一代。然而，这并不是说这一代人没有面临任何挑战和困难。虽然他们享受着许多前几代人没有的机会和优势，但是也面临着许多新的挑战和问题。首先，现代社会的快节奏和高压力对于这一代人的身心健康产生了巨大的压力。随着信息技术的快速发展，人们的生活变得越来越快节奏和紧张，而这一代人更容易受到这种生活方式的影响。许多年轻人面临着压力和焦虑问题，这对他们的健康和幸福产生了负面影响。其次，这一代人也面临着许多社会问题，例如环境污染、资源短缺、社会不公等。这些问题不仅影响着这一代人的生活和未来，也影响着全球社会的可持续发展。最后，这一代人也需要面对自己所处的时代所带来的挑战和变革。随着科技的不断进步和社会的不断变革，许多传统的职业和行业正在发生变化，新的职业和行业也在不断涌现。这就要求这一代人具备更加广泛的知识和技能，不断适应和应对变化。这一代人是最有希望的一代。虽然我们面临着一些挑战和困难，但我们也拥有前所未有的机会和优势。我们生活在一个快速发展的世界，随着科技的不断进步和社会的不断变革，我们有更多的自主权和选择权来塑造我们的未来。当然，我们也需要认识到自身的优点和不足，尤其是面对当前社会和环境的挑战。我们需要不断提升自己的能力，积累知识和经验，以便更好地适应未来的发展趋势。同时，我们也需要尊重和理解前辈们的经验和观点，以便更好地处理两代人之间的差异性和沟通问题。最后，我们应该坚信自己的能力和潜力，敢于迎接挑战和风险，不断创新和进取，为自己、为社会创造更加美好的未来。因为，正如马克思所说：“青年是社会的希望。”这一代人，我们就是最有希望的一代！

简介：2022年终总结本来想年底写这篇年终总结的，但是年底变成了“小阳人”，然后又是线上期末考试和考摩托车驾照，再然后又马不停蹄地飞去山东老家看望长辈和过春节。这周刚到福州，又开始忙活租房的事情。现在终于一切都已经安顿好了，终于有闲时间来完成2022年的年终总结了。说是2022，但实际截止日期却是23年的2月初。学习总结2022的上半年，我身边有的人已经开始忙碌考研的事情了，而我却学前端的内容。那时候我坚信我比别人更早努力，就可以在秋招的时候能够收获一份满意的offer。可实际上并不是这样的。在秋招的时候，我可以说是遭遇了“滑铁卢”，投一个被拒绝一个。可能是我学的真的不够扎实，但我觉的更可能的是学历不够看。在2022的下半年开始，我对于前端的学习也有了很大的懈怠，可能主要原因是开始在游戏公司实习，而实习的内容说实话更偏向后端。2022年的学习让我感觉像是一拳打到了软棉花上，前半年的学习好像没有体现出作用，而后半年又失去了学习的动力，或是说生活的节奏被打乱了，以至于在前端上的学习被耽误了，考研考公什么的也丝毫没有准备。在学习上感觉是荒读了一年。工作总结2022年的下半年，我进入了一家游戏开发公司实习了大约两个月。本来想通过实习能够在技术上有所提升，可是事与愿违，实习的工作技术性并不高，更多的只是纯搬运，留给自己思考的空间并不大。而且使用的软件更多偏向游戏场景设计。再加上通勤时间很长，一来一回差不多要一个半小时，让我对这份工作并不是那么满意。但最起码让我真实地体会到了职场上的不容易。这也让我对本科学历找工作并不抱有太大的希望，而是转变为提升学历。生活总结2022的上半年是我大学生活中最为满意的一段时间。我基本保持着背书 >健身 >午休 >读书 >划船 >读书的生活节奏。虽然每天很单调，但是并不枯燥，而且让我每天都能感受到自己在努力，在向一个更好的方向转变。端午节期间还参加了两场龙舟赛事并拿了两块奖牌，这也是我体育生涯的小成就。但是下半年由于工作，使得我的生活节奏被打乱了。再加上一段并不轻松的感情经历，使得我的生活节奏完全乱了套。再加之疫情的影响，使我没有办法去健身，这可能也是打乱我生活节奏的一个重要因素。值得记录的一些事情搭建个人博客参加首届世界龙舟联赛塔县旅游游戏公司实习一些思想上的成长与转变通过这一年的经历，我感觉我更加认清了自己。我一直在高估自己的能力水平，总以为自己的学习能力算是很强的，但是在前端学习的过程中发现我的学习能力只能体现在短期，放眼长期而言可能学习的效果并不好。而且我也高估了我的适应性。我很难去适应一个新的生活节奏，一但我的生活节奏被打乱一段时间，那么将会很难重新调整过来或者找到替代的方法。好像我所做的一切并没有一个备选方案。其次是我对感情方面的一些认识。我可能并不是一个很擅长处理感情问题的人，在感情方面，他人对我的影响是极大的，甚至可以改变我原本对我自己的认知。在这方面我不知道我应该怎样去转变。但是至少我知道了他人会对我产生很大的影响，所以在以后面对感情问题的时候，或许我会更加的谨慎。在自我提升方面，我越来越明白读书的重要性，也开始间断性地阅读一些书籍。虽然不是持之以恒，但我明显感觉到读书对我的心智提升和视野拓宽有着明显帮助。读书的益处越发显而易见。但是现在感觉书读的越多，越感觉内心有一些空虚，并没有读书使人充实的感觉。可能是还没到使人充实的量。生活方面，我开始远离原本的对我有着负面影响的社交圈，比如决定搬离宿舍开始独居。因为环境对我的影响感觉是巨大的，而且维持三年的宿舍环境并不能指望一朝一夕就能改变。道不同不相为谋可能是目前的最优解。对2023的一些计划和期望今年我搬离了宿舍在外面租房，开启了为期一年的独居生活。在这一年中，所有事情的中心就是考研一件事。在此之外，也要为考公做准备。今年的健身还是不能停。在外面独居的好处是不受出行限制，但主要学习的地点我想还是放在学校。今年计划的日程如下（无详细时间）：起床洗漱吃早饭在房间内背英语健身回家吃饭及午休学校图书馆学习在学校吃晚饭（或回家做饭）学校图书馆学习（或回家读书）课外阅读浏览网络资讯写每日总结我感觉去年上半年让我坚持自律的一个重要原因就是我每天都会写当日总结，所以今年我也打算将其重新捡起来。去年上半年也坚持戒烟了，但下半年不知道为什么又复吸了。今年我不再以戒烟为目的，而是尽量减少吸烟。今年要提高阅读的频率及量，拓宽自己的知识面。今年健身还是要坚持下来，尽量让自己的体型更进一步。今年要尽量保证一个博客的更新频率，除了每天的记录以外，尽量在每周每月的结束都写一个总结。但这要求每日总结要详细一些，至少要记录每天的行为，以便后续的统计。由于今年在外租房，所以要从各方面减少花销，精简消费。同时尽量避免添置无用物品，尽可能将拥有的东西利用起来，不再囤积消耗品，增大非消耗品的利用效率，并找好下家，将不用的东西二手出出去，尽量减少考完研后要携带的东西。2022是一个并不完美的一年，但又是我成长路途上的关键一年，在自我认知上有了很大的提升，所以对2022并没有什么遗憾。2023年，是一个需要努力拼搏的一年，也是体验独居生活的一年。希望通过我的努力，能够在2023成就自己，让2023变得出彩！加油！

简介：《全球科技通史》作者：吴军前言 科技的本质摘录科技在大宇宙时空中的地位和作用，即它在经济和社会生出哦中的角色，以及它在历史上对文明进程的推动作用。前者是从空间维度上看，后者是从时间维度上看。从空间维度上看，科技在文明过程中的作用是独一无二的，是一种进步的力量。从时间维度上看，科技几乎是世界上唯一能够获得叠加性进步的力量，因此，它的发展是不断加速的。思考科技的发展极大地方便了我们的现代生活，但活在当下的我们却很少去了解我们是如何掌握现在这些科技的，或者说科技是如何一步步演变而来的，我们很少去关心。事实上，我们应该，也有必要去了解这些科技的发展史，这十分有利于我们进行一些发散性的思考。同时在我们了解科技发展的同时，我们可以清楚地观察到科技的演变过程，从而使得我们能够对科技有一个纵向的了解，这对于我们在各个学科的学习都是有很大帮助的。因为现如今，无论什么学科，都变得与以前大相径庭，我们去了解其演化过程，能够更清楚地掌握其中得条理。同时，去了解科技的历史，能够使得我们在学习新的学科时候更加简单。拿微积分举例，当时牛顿发明微积分的时候，并没有什么微分号、积分号这样的符号，换言之，牛顿是以一种更为简单的计算方法对微积分进行解释。如果我们不愿意去了解微积分的历史，那么就只能面对现代教材中的那些繁杂的公式定理和符号。而历史是一个由简入难的过程。无论什么科技，倒推回它历史的原型，都是很简单的物件。如果我们从这方面入手，那么想必我们会对其有着更深入的理解。远古科技人类和其他动物的一个本质区别在于前者有能力主动改变周围的环境。人类活动所产生的能量大于自身生长和生存所需，因此，能够用剩余的能量改变世界。而人类在改变世界之后，又进一步提高了获取能量的效率，这便形成了正循环。当获取能量的水平提高到一定程度之后，人类就得以从被动地适应环境进化到主动改善生存环境的发展轨道上。文明（civilization）的词根是civil，即“城市”的意思。因此，城市的出现意味着人类文明的开始。我们认为一种文明需要三个作证——城市、文字记载和金属工具。文化（culture）本意为农耕和养殖，也就是说，人类定居下来，有了农业和畜牧业，就开始有了文化。冰期结束时，还没有真正意义上的文明，只是出现了文明的曙光。而那时的科技主要围绕着两个中心，一个是多获取能量以便生存，另一个是总结、记录并传授经验，以便更有效地改变生存环境。黎明之前176万年前的阿舍利手斧暂时被认为是最早的石器，但这个“最早”的前提是不能将那些简单杂碎的石头算成人刻意制造的工具。实际上阿舍利手斧就是一块人为打造的有着锋利边缘的石片。直到20万年前，石器的种类开始丰富，出现了石核（石砍砸器）、刮制石器、尖状石器。考古学家在肯尼亚找到了142万年前远古人类使用火的痕迹，那时候人类刚刚进化到直立人。对原始人来说，火有三个用途：取暖、驱赶野兽和烤熟肉食。 人类走出非洲的10万年前，地球处于冰期，没有火，人类就不可能走出非洲大陆。 用火驱赶野兽的意义不仅在于夜间点亮火把把野兽吓跑，更重要的作用是用火将山洞中的野兽赶跑，从而占领它们的巢穴。至于烤熟肉食则是很晚才被利用的，因为人类早期根本没有什么肉吃。人类在有能力捕获大型动物之前已经掌握使用火的技术上百年了。因此，人类从能够捕杀大型动物开始，很快就吃上了熟食。这使得人类仅是时间大大缩短，能够从事吃饭以外的事情。同时熟食利于咀嚼，人类的牙齿不再需要那么锋利，这就为大脑流出了空间。80万年前20万年前，人类开始掌握搭建茅屋的技术。现代智人是在10万年至5万年前走出的非洲，那时候地球正值冰期，没有衣物保存热量可是寸步难行。所以科学家们产生了疑问：人类的祖先是先发明了衣服再走出的非洲，还是在走出非洲的过程中被迫发明的衣服？基因学家从“人类褪去体毛”的角度，推算人类褪去体毛的时间。而这个时间则是从虱子身上推算。仓人类褪去体毛后，人类身上的虱子有的变异出新的种类——“体虱”。通过推算体虱的出现时间，进而可以知道人类何时穿上衣服的。最后推知72000年前（正负几千年），这个时间点恰好是现代智人走出非洲的时候，所以可知是在走出之前就有了衣服。71000年前开始使用弓箭这类远程武器。对于走出非洲的人来说，除了要抵御路上的野兽外，还要抵御其他的人类。而那时是否有远程武器成了取胜的关键。71000年前正好是现代智人走出非洲的时间点。人类的语言能力产生于500万年前（注意只是语言能力，并不是开始说话了）。语言能力决定了早期种群的存活能力。当两个群体开始对抗时，有语言能力的一方能够传达更多更完整的信息。有了语言能力并不等同于有了语言。语言既可以被认为是人类主动发明的，也可以视为人类进化的必然结果。一开始可能只是简单的“咿咿”、“呀呀”，但随着人类活动范围的扩大，要处理的事情越来越复杂，语言也就随之更丰富。工具和火的使用使人类进步，这从根本上让人类得以事半功倍地获得能量。而茅屋和衣服的发明，使得人类可以有效地减少能量的消耗，将多余的能量积攒起来，主动地改变周围的环境。同时，减少能量消耗也能让人类进行长距离的迁徙，特别是进入高寒地带。武器的发明让现代智人在和其他人类的竞争中获胜。语言能力则使现代智人能有效地传递信息，将同类组织起来，完成一些大的任务，并最终突破尼安德特人的阻拦，走向全世界。文明曙光狩猎的谋生方式虽然在单位时间里获取能量的效率较高，但是在一个地区能够获得的总能量有限；而农耕则相反，它能获得更高的总能量，从而养活更多的人口。驯服水稻：水稻是靠中国人“发明”的新种植技术实现高产的。野生的水稻长在水里，产量并不高，它和其他谷物没有本质差别。但是，中国人的祖先发现水稻有一个特点，如果在它快成熟时突然把水放掉，水稻为了船中接代，会拼命长种子（稻谷），而且一株水稻会长出好几支稻穗，每支稻穗可以长出十几颗种子，这样一株水稻就可以获得上百颗种子。定居下来的人类不得不每日辛勤地耕作，以保证每年在收获时获得足够多的能量，来维持部落的生存和发展。从这个意义上说，人类又被自己驯化的农作物拴在了那片土地上。通常，发明的过程可以简单地分为两个阶段——现象（或者原理）被发现和利用原理发明出新方法、新工具。比如发现原木能滚动，属于现象被发现阶段，而轮子的使用，则属于发明阶段。从技术的角度来看，陶器和石制工具等手工制品的不同之处在于，石制工具等只是改变了原有材料的物理形状，而陶器则是用一种原材料（黏土）通过化学反应制作出的另一种用品，因此，从科技的角度看，意义重大。农耕文明农业的发展是文明的基础，人类只有在获得稳定的农业收成后，才有足够的剩余能量供应给非农业人口，进而建立城市，创造文明。风能是自然界本身就存在的机械能。在利用风能之前，人类所能使用的动力只有人力和畜力，帆船的发明标志着人类利用能量的水平上了一个新台阶。为什么美索不达米亚人选了60而不是30，没有人知道，唯一比较合理的解释是，60是100以内约数最多的整数，它可以被1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30和60整除，便于平均分配。由于美索不达米亚采用了六十进制，我们学习几何时计量角度，或者学习物理时度量时间，都不得不采用它。腓尼基人将美索不达米亚的文字传播到地中海各岛屿。但是，在经商途中，商人们没有闲情逸致刻写精美漂亮的楔形文字，于是，他们对这种复杂的拼音文字进行了简化，只剩下几十个字母。后来，希腊人从腓尼基字母中总结出24个希腊字母，而罗马人又将它们变成22个拉丁字母。随着扩张，罗马征服了很多外国土地，吸纳了很多外国人，有些外国的人名和地名无法表示，于是罗马人在字母表中加入了x，代表所有那些无法表示的音和字，这既是英语里包含x的单词特别少的原因，也是后来人们用x表示未知数的原因。再后来，拉丁文里的i被拆成了i和j，v被拆成了u、v、w，最终形成了今天英语的26个字母。书写系统最大的作用在于包括知识在内的信息传播，更具体地讲，它包括横向传播和纵向传播。所谓横向传播，是指在同时代，通过书写的文字将信息传递给其他人。这不仅能让更多的人了解信息，还能帮助建立起比部落更大的社会组织，使得城邦和国家的出现成为可能。所谓纵向传播，就是指先人将知识和信息通过文字记载下来，传递给后人。这样即使相隔成百上千年，后人也能了解到之前的文明成就。书写系统的出现除了大大加速信息和知识的传递之外，还使得社会迅速分化。在古代，每一个人都能说话，但是并非每一个人都能书写。因此，在近代教育普及之前，对文字掌握的程度，特别是书写能力的高低，常常决定了一个人拥有多少知识，以及能够在社会组织中发挥多大的作用。古埃及人在4500多年前就掌握了勾股定理（毕达哥拉斯定理），可以把圆周率的计算误差精确到0.1%左右。人类发展的第一次加速得益于上天的赐予。一方面，一个有利于个体之间通信交流的基因突变带来的效益越来越大，让人们能够形成大规模的社会群体，从而与其他物种展开生存竞争；另一方面，地球吸收热量的增加结束了冰期，使得人类迅速开始了农耕时代和定居生活。但是在这个过程中，人类自身的能动性也发挥了巨大的作用，这体现在对谷物的驯化和水利工程的建设等方面。文字和书写系统的出现让人类得以将知识、经验普及和传承，技术得到了叠加式进步。为了有效地进行农业生产，出现了早期的科学萌芽，几何学和天文学在古埃及和美索不达米亚诞生了。然而，早期的科学、巫术和迷信的边界并不是很清晰。当聚居的人口不断增加，就需要有管理社会的组织结构，城市乃至国家就此出现。在这个过程中，除了需要有粮食养活管理人员，还需要具有社会基础，即分层的社会，以及掌握书写能力的精英。这些条件在文明的初期开始具备，接下来，人类便开始步入文明。启文明所需要的积累非常多，而下面4个基本条件是必须具备的：足够多的聚居人口、有效管理大量人口的社会组织结构和管理方法（早期通常是宗教）、 大规模建设的技术和物力、冶金技术和金属生产能力。要维持较大基数的人口，生育从来不是问题，粮食却是大问题。要想多收获粮食就需要更多的人，而更多的人就又需要更多的粮食，唯一能够解决这个困局的办法是提高农业耕作的技术水平和与之相关的技术（比如水利技术和冶金技术）。概括来说，大金字塔从三个角度反映出人类当时所具有的科技水平和工程水平。 第一，大金字塔本身就是一本档案，它用自己的尺寸数据记录了当时已知的很多科学发现，比如勾股定理、圆周率、地球公转周期等。 第二，大金字塔反映了当时古埃及的工程建设成就。建造它需要解决各种各样的工程难题。当时没有水泥，因此整座大金字塔是由大约230万块巨大的石灰岩“垒成”的。在吉萨附近并没有采石场，这些巨石是从尼罗河对岸运来的。因此，开采、切割和运输建造金字塔所需要的大量巨型石料，就是一个巨大的工程难题。当时并没有铁器，为了切割坚硬的石灰岩，古埃及人制作了青铜结合石英砂的锯。此外，他们还知道在石头缝里打入木楔，然后灌上水，利用木头的张力让巨石裂开，这样省时又省力。 大金字塔下大上小的结构使它非常稳固，但是这重达500万吨的建筑怎么做到不把开口的门压塌，本身又是一个技术难题。古埃及人的建筑结构设计得非常巧妙，他们把大门设计成由4块巨石构成的三角形，这是唯一不可能被压坏的大门，说明当时的人对结构力学已经有相当多的认识。 第三，强大的组织管理能力。胡夫金字塔的建筑规模“巨大”，在1311年高147米的英格兰林肯大教堂建成之前，它一直是世界上最高的建筑，这个记录保持了3700多年。大金字塔底座呈正方形，边长230米，面积相当于5 ~ 6个足球场，高146米（受雨水侵蚀目前只剩下139米），大约相当于40~50层楼高。组织和完成这样大的工程本身需要有一个非常稳定的社会结构和极强的政府管理及工程管理能力。当然，建设大金字塔还需要非常多的专业人员、能工巧匠以及超过10万名农夫和奴隶。管理这么多人，协调各个部门的工作，并且在长达十多年的建造时间里保障后勤供应，都需要社会达到相当高的文明程度才能做到。城市化是文明的标志，也是结果。只有当人类能够获取足够多的能量，养活大量的非农业人口时，才能开始城市化。而当城市出现之后，科技的发展，特别是科学的发展得到加速，城市不仅是权力和精神世界的中心，也是手工业、商业的聚集地。只有人口数量和密度达到一定规模，才能产生文明，才能有科技的进步。文明复兴纵观人类文明史，科学、文化的发展与信息源的丰富、传播方式的进步息息相关。亚里士多德超越了他的前辈，将过去广义上的哲学分为三个大的领域： ·理论的科学，即我们现在常说的理工科，比如数学、物理学等自然科学。 ·实用的科学，即我们现在常说的文科，比如经济学、政治学、战略学和修辞写作。 ·创造的科学，即诗歌、艺术。科学和工程技术之间的差别，后者不具有前者的纯粹性。而掌握了科学之后，主动地用于工程技术，就会在短时间里取得巨大的进步。古希腊人在很多方面对世界文明的贡献都不可估量，其中最耀眼的成就可能是创造出了科学，并且利用逻辑推理创造出了很多新知。从信息的角度讲，古希腊时期是人类文明史上第一次信息爆炸。科学的突破常常需要很长时间的积累，然后才能完成这样一次爆发。在古希腊之后，人类科学史上的第一个高速发展时期就此落幕。古代一种文明的繁荣，包括其科技水平的提高，总是和相应信息载体的发明和普及直接相关。造纸业的发展，与西方国家的文明进程（和经济发展）有着很强的相关性，因为它们都“恰好”先于重大的历史事件。这其实并不奇怪，文明的进程常常和知识的启蒙、普及有关，而知识的普及离不开廉价的载体——纸张。如果我们用今天信息论的理论来审视印刷术的作用，主要有这样两点： 第一，它拓展了信息传播的带宽，一次抄一本书和印100本带宽明显不同。根据香农（Claude Shannon，1916—2001）的理论（具体来说是香农第二定律），带宽决定了信息传播的速度。 第二，它更容易避免在传播信息过程中出现有意或无意的错误，也就是信息论中所说的噪声。阿拉伯文明的科学成就与伊斯兰教同样密不可分。在历史上的绝大部分时间里，伊斯兰教是比较宽容的，并且提倡兼收并蓄，只要异教徒缴纳了人头税，就不会遭到严重的宗教迫害。正是在这样的环境中，在欧洲停滞了的科学，在阿拉伯帝国却得到发展。那么确立代数作为数学独立分支地位的人就是花剌子米。花剌子米在数学上的代表作是《代数学》，他在这本经典的数学著作中给出了一元二次方程ax2+bx+c=0（a≠0）的通用解法： 今天，“代数”一词的英语写法是algebra，也是来自阿拉伯语的拉丁拼写“al”和“jabr”两个词，它们连在一起“al jabr”是一种一元二次方程的解法。而英语中的算法一词algorithm，则干脆是花剌子米的拉丁文译名，由此可见他在数学领域的地位和贡献。作为一名神职人员，哥白尼非常清楚他的学说对当时已经认定地球是宇宙中心的天主教来说无疑是一颗重磅炸弹，因此，他直到去世前才将自己的著作发表。不过，哥白尼的担心在一开始时似乎显得多余，因为在接下来的半个世纪里，日心说其实很少受到知识阶层的关注，教会和学术界（当时微弱得可怜）既没有赞同这种新学说，也没有刻意反对它，而只是将它作为描述天体运动的一个数学模型。有时候最可悲的事情并非到处是反对的声音，而是一种可怕的寂静。日心说刚被提出来的时候，就面临着这样一种尴尬的处境。科学对于技术发展的作用是非常明显的。如果没有纯粹的、抽象的科学，我们学习不同的技艺就需要花很长时间，而改进技艺就更加困难了。比如我们设计一个杠杆，如果不知道它的物理学原理，可能需要很多次试错，下次条件变了还需要重新做实验。但是当这个原理被总结出来后，我们花一个小时就能学会，然后就可以灵活地使用一辈子。与信息相关的技术也就必然在科技发展和文明进程中起到巨大的作用。从信息论角度讲，与信息相关的最重要的因素有两个：信息的产生和传播。当一个文明能够产生大量新的知识时，它就会领先于其他文明。当一个文明能够迅速传播知识，并且能够很容易获得其他文明的成就时，它也会比其他文明发展得更快。这一点在中华文明、古希腊与古罗马文明、伊斯兰文明以及后来的文艺复兴中都得到了体现。科学启蒙科学在启蒙时代聚集了一个多世纪的势能，到18世纪末终于迸发出巨大的能量，整个世界为之一变。正如前言中所说，人类历史上迄今为止最伟大的事件就是工业革命。从历史的维度看，欧美在工业革命之后两个世纪的发展速度远远超过前面的2000多年，而在中国，自全面开始工业化并进入商业文明之后，40年也办成了历史上近2000年办不成的事情。在科学启蒙时代之后，以瓦特（James Watt，1736—1819）为代表的发明家主动利用科学原理进行发明，从此改变人类生活的发明在短时间内不断涌现。此后，科学和发明的关系常常表现为科学先于发明几十年。我们可以把它理解成信息的剧增带动了能量利用水平的飞跃。牛顿说他自己是站在巨人的肩膀上，这个巨人就是笛卡儿。笛卡儿从前人的工作中总结出科学研究的方法论，对后来自然科学的发展影响深远，直到今天对科研仍有指导意义。我们常说，在科学上要“大胆假设，小心求证”，“怀疑是智慧的源头”，这些论点都出自笛卡儿。笛卡儿的方法论讲述的是科学研究从感知到新知所应该遵循的过程。他认为，这个过程的起点是感知，通过感知得到抽象的认识，并总结出抽象的概念，这些是科学的基础。笛卡儿在他著名的《方法论》（Discourse on the method）一书中揭示了科学研究和发明创造的普适方法，并把它概括成4个步骤。 第一，不盲从，不接受任何自己不清楚的真理。对一个命题要根据自己的判断，确定有无可疑之处，只有那些没有任何可疑之处的命题才是真理。这就是笛卡儿著名的“怀疑一切”观点的含义。不管什么权威的结论，只要没有经过自己的研究，都可以怀疑。例如亚里士多德曾说，重的物体比轻的物体下落速度快，但事实并非如此。 第二，对于复杂的问题，尽量分解为多个简单的小问题来研究，一个一个地分开解决。这就是我们常说的分析，或者说化繁为简、化整为零。 第三，解决这些小问题时，应该按照先易后难的次序，逐步解决。 第四，解决每个小问题之后，再综合起来，看看是否彻底解决了原来的问题。 如今，不论是在科学研究中，还是在解决复杂的工程问题时，我们都会采用以上4个步骤。笛卡儿将科学发展的规律总结为：（1）提出问题；（2）进行实验；（3）从实验中得到结论并解释；（4）将结论推广并且普遍化；（5）在实践中找出新的问题。如此循环往复。哈维的《心血运动论》和哥白尼的《天体运行论》、牛顿的《自然哲学的数学原理》以及达尔文（Charles Robert Darwin，1809—1882）的《物种起源》，并称为改变历史的科技巨著。人类的迁徙迄今为止有三次飞跃——现代智人走出非洲、大航海和地理大发现，以及太空探索。这三件事虽然在今天看来难度不同，但它们的意义同样伟大。从走出非洲到大航海开始，这中间有几万年的时间，而从大航海到人类登月，只经过了几百年的时间。可见，人类的科技是加速进步的。牛顿在思想领域最大的贡献在于将数学、物理学和天文学三个原本孤立的知识体系，通过物质的机械运动统一起来，这就是哲学上所说的机械方法论（简称机械论）。工业革命在欧洲科学启蒙时代之后，人类迎来了技术的大爆发，从而引发了工业革命，世界文明的进程瞬间加速，整个世界为之一变。今天，我们所有人都在享受工业革命的成果。始于英国的工业革命从本质上说是人类使用动力的一次大飞跃。机械作为新的动力来源不仅取代了人力和畜力，为生产和生活提供了更多更强大的动能，而且作为人类手和脚的延伸，它让人类做到了过去做不到的事情。自古以来，人类就试图搞清楚两件事：我们所生活的宇宙的构成，以及我们自身的构成。有趣的是，人类对外部世界的了解似乎比对自身的了解更多。到了19世纪，人类已经了解了构成宇宙的星系和构成世界的物质，却对构成生物生命的基本单元所知甚少。生物学的历史虽然很长，但是它的发展到了19世纪后才突然加速。这里面有两个主要原因：一个是前面提到的仪器的进步，特别是显微镜的进步和普及；另一个则是学术界此时普遍开始自觉运用科学方法论。人们在研究生物的过程中，懂得了要了解一个整体，需要先将它分解成部分单独进行研究，然后再从对局部的认识上升到对整体的认识，也就是认识论中分析与综合的两个过程。1831年12月，达尔文以博物学家的身份参加了小猎犬号军舰的环球考察。达尔文每到一处都会做认真的考察和研究。他在途中跋山涉水，采集矿物和动植物标本，挖掘了生物化石，发现了很多从来没有记载的新物种。通过对比各种动植物标本和化石，达尔文发现，从古至今，很多旧的物种消失了，很多新的物种产生了，并且随着地域的不同而不断变化。 1836年，达尔文回到英国。整个考察过程历时5年之久，远比原来想象的两年要长得多。在考察中，达尔文积累了大量的资料和物种化石，可以说如果没有这些第一手资料，达尔文后来不可能提出进化论。回国之后，他又花了几年时间整理这些资料，并寻找理论根据。6年后，也就是1842年，达尔文写出了《物种起源》的提纲。 但是在接下来的十几年里，达尔文却只字未写，这又是为什么呢？因为达尔文深知他的理论一旦发表，将颠覆整个基督教立足的根本。直到1858年，一件事让达尔文不得不立即完成并发表了《物种起源》一书。 这一年，英国一个年轻学者阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士（Alfred Russel Wallace，1823—1913）经过自己在世界各地的考察研究，也发现了进化论，他写了一篇论文寄给达尔文。达尔文收到论文后发现有人也提出了和他类似的理论，非常震惊，不知所措。他咨询了皇家学会的朋友，朋友建议他将自己的想法也写成一篇论文，两篇论文同时在皇家学会的刊物上发表。达尔文将这个建议和自己的论文也寄给华莱士征求意见，华莱士不仅欣然同意，而且表示非常荣幸能与达尔文的论文一同发表。华莱士为了表示对达尔文的支持，便在后来的著作中以“达尔文主义”的提法来讲述进化论。达尔文和华莱士的交往也成了科学史上的一段佳话。 1858年，两篇讲述进化论的论文在皇家学会的会刊上发表了。1859年，达尔文出版了人类历史上最具震撼力的科学巨著《物种起源》。达尔文在书中提出了完整的进化论思想，指出物种是在不断地变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。对于进化的原因，达尔文用4条根本的原理进行了合理的解释： ·过度繁殖。 ·生存竞争。 ·遗传变异。 ·适者生存对于一项发明来说，最后那个把发明变成产品的人，远比最早想到发明雏形的人重要得多。从有了语言文字开始，人类在信息交流上有几次大的进步，包括书写系统的出现、纸张和印刷术的发明等，每一次都极大地提高了知识和信息的传播速度，不过这种“速度”会受限于信息的承载介质（如竹简、纸张）的物理移动速度，即信使的移动速度。但是，当电用于通信之后，人类的通信就以光速进行了，这不仅使信息的传输变得畅通有效，也使科技的影响力快速地向全世界传播。从18世纪末到19世纪末，人类经历了两次工业革命，世界因此完成了从近代到现代的过渡。这两次工业革命都有代表性的核心科技，第一次是蒸汽机，第二次是电。新工业机械动力需要新的能量，而新的能量又催生出新的工业。福特等人主导的流水线生产方式对现代工业的影响极大。从20世纪开始，流水线进入与制造相关的各行各业，这给社会的经济结构带来了一系列影响。 首先，在管理学和经济学上诞生了一个新名词——福特主义，即采用标准化和流水线大量生产低价工业品，并以此来刺激消费。工业品的成本大幅下降的结果是让工薪阶层能够享受富足的生活，中产阶级数量剧增。第一次世界大战之后，整个西方世界出现了空前的繁荣，然而大家并没有意识到，这种由消费驱动的经济和社会发展背后蕴藏着巨大的危机，比如过度的债务和通货紧缩，这在后来导致了20世纪30年代的经济大萧条。 其次，大规模流水线生产极大地提高了制造工业品的边际成本，也就是建立生产线、筹措资金、大量招聘工人的成本上升。这两个因素加在一起，导致每个工业领域都很难出现太多的企业。一般来说，在一个细分领域会很快形成赢者通吃的垄断局面。今天，建设一条最先进的半导体存储器生产线仅资金的投入就需要200亿美元左右，这还不算技术和人员的投入，因此，全世界只有两条这样的生产线。 最后，产业工人进一步沦为机器的附庸，而工人为了对抗这种趋势，结成了工会。于是，从20世纪初开始，大企业内资方和工会的博弈一直贯穿至今，甚至在产业转型、原有产业开始萎缩时，工会的规模仍保持了原状。这导致20世纪末和21世纪初西方很多产业因为成本过高而加速崩溃。科技发展的一个重要动力是战争。武器常常代表了一个时代最高的科技水平，因此，科技的发展和武器的进步常常是同步的。武器的本质是能够有效地把能量施加到对方身上，以摧毁对方。纽曼：“先生们，如果让我必须在那种由老师管着、修够学分就能毕业的大学和那种没有教授、考试，让年轻人在一起共同生活、互相学习三四年的大学中选择一种，我将毫不犹豫地选择后者。为什么呢？我是这样想的：当许多聪明、求知欲强、富有同情心且目光敏锐的年轻人聚到一起，即使没有人教，他们也能互相学习。他们互相交流，了解新的思想和看法，看到新鲜事物并且掌握独到的行为判断力。”现代科技原子时代在19世纪与20世纪之交，有四种力量维持着技术的快速进步：基础教育的发展、研究型大学的发展和日益广泛的学术交流，欧洲和北美全方位的工业化，拿破仑战争之后近一个世纪的和平红利，以及对知识产权的保护。夸克是构成宇宙的不可再分的基本粒子之一，事实上，它是高速旋转的纯能量。基于这种认识，物理学家最终构想出一个关于宇宙万物的标准模型，里面包括一些夸克和轻子（比如电子）等基本粒子，它们通过几种作用力结合在一起，形成了宇宙。也就是说，对于物质，不论怎么分，最终总会得到一大堆夸克和一大堆电子之类的粒子。而每一种这样的粒子，其质量都是零，也就是说里面空无一物。因此，宇宙是纯能量的。爱因斯坦的质能关系式最早的表述为m＝E/c2，也就是说，他告诉我们质量的来源是能量，可见其深刻洞察力远超同时代的人。不过，后人将物质转化成能量时，将这个公式写成了E＝mc2。今天我们利用这个公式制造核反应，物质再变成能量，不过是大自然创造宇宙物质的逆过程而已。爱因斯坦这个简单而深刻的公式，不仅和牛顿第二定律F＝ma共同被认为是物理学上最漂亮的两个数学公式，而且告诉人类密度最高的能量的来源，即将质量变成能量。20世纪不仅是人类历史上技术进步最快的一个世纪，也是战争最多的一个世纪。通常，和平的环境更有利于科技的进步，但是在极端情况下，出于对生存的需要，战争也会使特定的技术进步在极短的时间里完成，而这在和平时代是完全做不到的。第二次世界大战期间，美国在对原子能一无所知的前提下，仅仅用了三年半的时间就完成了原子弹的研究和制造，这堪称人类科技史上的奇迹。一个简单的衡量人类文明水平的标志，就是我们所掌握的能量的多少。人类文明的基础始于对火的利用，而人类文明的开始，无论是农业的起步还是城市化，都离不开畜力的使用。第一次工业革命和第二次工业革命，从本质上说，都是以动力为核心的革命，核心分别是蒸汽机和电，它们不仅标志着人类掌握了新的动力来源，也改变了几乎所有产业的面貌。 然而，宇宙中最大的能源既不是燃烧化石燃料所产生的化学能，也不是电能，那么，最大的能源在哪里呢？爱因斯坦早在1905年就给出了答案。他在狭义相对论中指出，能量和质量是可以相互转化的，当质量变成能量之后，将释放巨大的能量。不过，实现质量到能量的转变，不是容易的事情。事实上，包括爱因斯坦在内，科学家在随后30多年的时间里并不知道如何完成质能转化。人类每一个世纪在能量的使用上都会有所突破，从18世纪的化学能到19世纪的电能，再到20世纪的原子能，在它们背后，是人类对世界本质和规律认识的巨大进步。第一次是力学、热力学和化学，第二次是电磁学，第三次则是对微观世界的全面认识。当对世界的认识进入基本粒子的层级之后，人类对外部世界的理解，以及对我们自身的理解都进入了更深的层次。人类不但可以利用世界上密度最高的能量，而且能够在分子量级制造药物、医治疾病。从20世纪初到20世纪末，虽然经历了两次世界大战，但是无论是东方还是西方，人均创造的能量都翻了一番。20世纪科技发展相比之前的几千年有一个明显的区别，就是信息的作用以及围绕信息发展出来的技术占比越来越高。世界科技常常呈现出平稳快速发展和相对停滞交替的状态。每一个科技平稳快速发展的时期，其实都有它特殊的方法论，在某种程度上往往是在原有成果之上，沿用这种方法论的惯性往前走。人类相信规律的可预知性和普适性。这在我们容易观察的宏观世界里似乎没有问题。但是，当我们进入微观世界时，这种思维便不再适用，这在表象上体现为科学的危机，但是更深层的原因却是对新的方法论的需求。因此，当这个危机得到解决时，一套新的方法论也就随之诞生了，这让科技以更快的速度发展。信息时代进入20世纪之后，人类不仅在科技水平上比19世纪有了巨大的进步，在认知方法上也有了新的突破，这主要体现在对不确定性的认识。理性时代之前，人类会将自己无法理解的事情归结为非自然力，就是神的作用。在牛顿之后，人类相信一切都是确定的、连续的，可以用简单明了的规律加以描述。物理学危机之后，人类承认不确定性和非连续性也是世界的本质特征之一。在解决不确定性方面，也出现了相应的数学工具和方法论，包括概率论和数理统计、离散数学以及被称为“三论”的系统论、控制论和信息论。在此基础上，信息技术和信息产业有了巨大的发展，并且成为二战之后世界科技发展和经济增长的火车头。数学和自然科学不同，虽然数学会受到一些实验和观察现象的启发，但是它并不是在假说之上，靠实验来证实或者证伪建立起来的庞大的知识体系。数学完全是靠逻辑推导，从简单的定义和很少不证自明的公理上演绎出来的。因此，数学和数学的分支在诞生之初未必能有极为严密、无法辩驳的逻辑，仍需要后世的数学家不断补充完善，完成严密公理化的过程。计算机科学的基础也是数学，但是计算机使用的数学和过去有很大的不同，因为在本质上计算机所处理的都是离散的而不是连续变化的数值，比如整数、集合、图、二元逻辑等。对象不同，工具也就不同，这些数学分支因为都是处理离散的结构及其相互关系，被统称为离散数学（discrete mathematics），包括数理逻辑、抽象代数、集合论和组合数学等。科学技术的工具远不止数学一种，很多新的方法论对科技进步的影响也是巨大的。在这方面，影响力最大的是被称为“三论”的系统论、控制论和信息论。系统论研究的是复杂系统内部的关系。随着现代科技的发展，人类面对的系统越来越复杂，这些系统既包括人和生物本身，也包括物理学、经济学和社会学等学科的研究对象。系统论强调复杂系统的本质属性，认为它不可能是内部各部分属性简单的叠加，而是必须考虑各部分之间的关联性和统一性，才能从根本上认识整个系统。控制论研究的是在一个动态系统中，如何在很多内在和外在的不确定因素下，保持平衡状态的方法。它的思想核心是如何利用对各种输入信号的反馈来控制系统。信息论是关于信息处理和通信的理论，由另一位天才科学家香农在第二次世界大战时提出，并在战后发表。香农采用了物理学中“熵”的概念，把虚无缥缈的信息进行了量化，从此人类可以准确地度量信息的多少，并且从理论上解决了数据压缩存储和传输的效率问题。信息论也是今天密码学和大数据的理论基础。 和控制论一样，信息论也是一种新的方法论，它否认了机械论把一切看成是确定性的思维方式，认为无论是一个系统还是传输的信道，都有不确定性，都有干扰，而消除这些不确定性所需要的正是信息。以微积分为代表的高等数学和随后以机械和电为核心的工业革命紧密相连，而20世纪初确立的抽象的、完全公理化的新的数学体系（特别是离散数学）为后来的信息革命提供了数学基础。可以说，整个20世纪科技的发展离不开新的数学工具，只是它们常常在幕后默默地起作用，不为人关注。在方法论方面，如果说机械论代表了工业时代的方法论，那么“三论”则代表了信息时代的方法论，它们都出现在二战期间，和计算机的发明时间契合。这并非巧合，而是科技发展的必然结果。在人类进入20世纪之前，人类的智力是能够处理身边所接触到的信息的。但是由于通信的发展、无线电的出现、雷达和信号检测技术的产生，信息的产生和传播的速度剧增，信息传播的手段也越来越多。人类开始进入信息时代，而存储和处理大量的信息需要新的工具，电子计算机遂应运而生。互联网的发展说明，政府需要在技术发展的初级阶段出资扶植那些暂时产生不了效益的新技术，而当技术成熟、可以靠市场机制发展时，就不应再由政府扶持。相比有线通信，无线通信有三个难点。 首先，传输率受限制。说到传输率，就要说说它的理论极限——香农第二定律。1948年，香农发表了信息论，在这个关于信息表示、压缩和传输的理论中，他的第二定律给出了任何信息传输方式的理论极限，即传输率不能超过带宽。在无线通信中，无线电波是有带宽限制的，因此传输率不可能很高。相比之下，有线通信，比如采用激光的光纤通信，带宽则可以很高，传输率可以很快。当人类的祖先第一次抱着树干漂过一条湍急的河流时，一定想不到自己的后代能够远渡重洋到达新的大陆。很多发明虽然最初是用于军事目的，但是很快便开始用于民用，造福人类。直到今天，几乎所有的发明创造和技术进步带来的好处都远远大于危害。技术本身并没有善恶之分，它们产生的结果完全取决于人类如何使用它们。人类从轴心时代开始，到工业革命之前，科技的进步大致是匀速的，但是工业革命之后，科技进步的速度明显加快，重要科技成果出现的密度越来越高。工业革命之后，科技进步的另一个特点是，重大的发明和科学发现会有很多人几乎在同一时刻做出。因此，从人对科技的贡献来说，个别天才及偶然性因素的作用在相对变弱，而系统的作用、方法论的作用，包括资金甚至综合国力的作用则在提升。在未来，每个人都有通过掌握有效的科技创新方法发挥自己作用的可能性。未来世界核聚变比核裂变有很多优势。首先，从理论上讲，在同等质量下，核聚变所产生的能量比核裂变高出上百倍，这也是氢弹的当量要比原子弹高出上百倍的原因。其次，核聚变所需的材料氘和氚在海水中大量存在，一升海水中的氘和氚如果完全发生核聚变反应，释放的能量相当于300升汽油的能量，这种能量可以说取之不尽，用之不竭。而用于核裂变的放射性元素在地球上的含量很有限。最后，核聚变反应没有放射性，因此更安全。目前人类对核电站最大的担心是万一出现故障而导致的核辐射。但遗憾的是，人类在发明核聚变武器氢弹之后60多年，依然没有能力控制核聚变反应。后记人类历史最精彩的部分是科技史。科技是几乎唯一能够获得可叠加式进步的理论。今天没有人敢说自己的诗写得比李白、杜甫或者莎士比亚好，没有音乐家敢说自己超过了贝多芬或者莫扎特，但是今天的物理学家却可以非常肯定地说他们的研究超过了牛顿和爱因斯坦，这就是叠加式进步带来的结果。近年来，全世界出现了一种科技虚无主义和反智的倾向，社会上出现了一种娱乐至死的思潮，值得我们警惕和反思。 美国一些科学家嘲笑总统特朗普缺乏科技知识，甚至反智，但是恰恰是这位没有科技知识的总统知道科技的作用，并且致力于改进中小学的STEM教育，同时在移民的配额上向大学中学习STEM的外国学生倾斜。反倒是反对特朗普的人试图在美国中小学中减少STEM的教育，以便让那些不能努力学好相应课程的学生觉得有些面子。以拥有硅谷而自豪的加州居然有议员提出取消高中部分数学课程，以便照顾不努力学习的学生。很多人问我今后的20年是美国有希望还是中国有希望，其实答案很明显，但前提是，中国不能学习美国那些冠以公平名义的不理性的做法，不能变成一个娱乐至死的社会。因此，在社会上树立一种崇尚科技的精神是有必要的。 今天的中国，全民科学精神和科学素养依然有着极大的提升空间。近年来，在全国提倡“双创”时，照理应该是通过技术革命提升工业水平和生产力水平，但是绝大部分的创业都和科技无关。更有很多人以没有科技含量而能融资上亿为荣，很多机构还在为这种公司背书。至于出现保健品泛滥这样的怪现象，其实反映了全民的科学常识和科学素养还亟待提高。科学的思维训练对人的帮助非常大。在科学上我们强调从实际出发，不做任何主观的假设，而是要根据事实，通过逻辑得到结论。这样的结论是摒弃了偏见的结论，是可信的、可重复的和有意义的结论。在工作中，我们强调就事论事，对事不对人，这是大家能够合作的基础。科技的发展，离不开这种尊重客观事实的做事方式。了解科技的历史，有助于我们把握未来技术发展的方向，这个必要性就不多说了。需要强调的是，任何一个历史事件，任何一项发明发现，都需要放到一个大的历史时期、一个大的社会环境中去考察，才能看出它的意义，这也就是所谓的大历史方法。当我们把一个个历史事件、一个个发明创造串联起来，并且和社会发展联系起来时，就能看出几千年来科技发展有两条非常清晰的脉络，就是能量和信息。它们不仅可以将整个人类科技史贯穿起来，还可以帮助我们了解当下和未来科技的动态。