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周剑铭:廿一世纪初——我们应当期望基本理论上的巨大突破

更新时间:2019-10-30 18:39:52
作者: 周剑铭  

  

   历史似乎经历着神话、传说、哲学、宗教、知识、政治、经济和技术等等的重大转折,当廿一世纪廿年代快结束时,我们发现,这个世纪初承继上世纪电子计算机和互联网的成就,是以移动网、人工智能、量子计算机、区块链爆发的标志对应于上世纪初的相对论(1915)、量子力学(1925)、信息论(1948)的突破的。上世纪初首先是在理论上的重大突破继之以技术上的重大成就,但这个世纪初在技术领域中的领先爆发却一直存在着基本理论背景的不安,比如,以“机器学习”为代表的人工智能虽然风光无限,但一直无法建立自己的基本机理理论,无法具有自己的不同于“电子计算机”的“人工智能”的本质性;“量子计算机”虽然被寄予了无限的热情,但无法与上世纪产生的量子力学铨释建立可信、可靠的理论关联;区块链已经激发了广泛的投资热潮,但与现行的制度机制的剧烈冲突正在迫切地寻求解决之路;移动网之后的个人虚拟化将会是一个什么样的社会?这已经不能再由电影剧本来回答了。

  

   上世纪初的科学突破发生在條件简陋的个人实验中,“思想试验”成为了最有力的研究方式,光谱学研究和原子辐射积累的观察数据以及个人之间的讨论与通讯的场景是今天难以复原的,1927年第五次索尔维会议照片成了现代科学史上的一个标志,所有这些结果产生了廿世纪辉煌的工业经济。但本世纪初的场景完全不同,成亿的资金,数百人的团队、金碧辉煌的设备、几千人的会议、数十万人的展会,媒体的欢呼、工业家期望、金融家的热切、国家的关注……,但这些后面的背景却深暗不明,没人知道头羊前面是否断崖……,最前沿领域中偶尔发声的质疑几乎无人正面应对。人工智能自身的本质性和ANN机理等问题在计算机的确定性和“炼金术”的荒唐之间躲躲闪闪,当前量子计算机的“起步性研究”已经以所许诺的巨大的计算能力出售,当我们还不知道比特币的价值性质为何时,区块链激发的投资热情就在扰乱着所有的投资人和企业家不安的神经……,所有这些时以“泡沫”、时以“创新”贴标的旋风使人丧失方向感,不知身在何处。这种困惑似乎是那个无解问题的现代模糊身影:我们是谁?从何而来?向何而去?

  

   人们不禁要问,与上世纪初相比的进步和发展相比,廿一世纪初有何不一样?这是一个迫切但很难简单回答的问题,局限于任何一种视角、一个观点、一个学科或一个论域的研究都无法回答这个近代以来积累的所有困惑的大问题,但我们至少可以把哲学性的高度降低到科学哲学和科技发展史的高度上,因此可以这样地思考:把对廿一世纪初突破性发生的研究放在与上世纪初科学理论的大突破上去作对比。

  

   我们不是泛泛地去讨论一般科学理论(包括前沿技术)与基本技术(包括技术理论和工业化的先进技术)之间的关系,而是侧重基本科学思想、思潮和基本学科学理论的具有历史性突破的“大理论”,如中世纪以来的物理经典理论、上世纪的相对论、量子力学、信息论等;而“基本技术”则指上世纪以来出现的电子计算机、互联网(包括移动网)、云技术、虚拟现实技术、人工智能、量子计算研究等。在这样一种观察角度上,我们就会看到,与上世纪初的科学理论大爆发和继之的大技术实现相比,本世纪初,是以技术上大进展和基本理论上的困惑而引起人们特别注意的。

  

   科学上的基本理论和机理实际上是以时、空为最基本的框架的体系性理论,如相对论就是对牛顿力学体系的突破,量子力学是对与经典物理世界完全不同的物理现象的铨释性理论,信息论是对传统知识形式和内容的基础的更新,这些科学理论成就只是在依靠其后的大技术而结出改变世界的成果;与此不同,网络和虚拟世界、人工智能等则是以技术上的巨大突破和成果迅速进入今天的社会生活,基本理论上存在的困难只在少数前沿科学家中被特别注意和论争。

  

   从试验室技术上看,人工智能方兴未艾,量子通信和量子计算风光无限,在这些前沿上,只要有钱和热情,的确可以奉行“干什么都行”(费耶阿本德),飞机确实就是这样飞起来的。但试验室技术是否和如何转化为大工业应用技术,则是一个“不确定性问题”,登月不是直接从相对论发展出来的,“核磁”(NMR )也不是量子力学的直接应用,甚至对这种距离现象的一些专科性理论研究,如“技术创新经济学” 也只是一门发展中的不完善学科,而且这种角度上的观察和研究常常充满了对立性的论争。所有这些情况暗示背景上的基本理论的缺泛可能存在的巨大风险。人们常说“挑战也是机遇”,这对个别性的智慧不能理解为全球性的战术与战略的统一。

  

   历史经验或许具有保守性,但与本质的“不确定性”比较起来,这应当作为避免承受不起的风险的可接受代价。所以如果要简单性地提问廿一世纪初突破何在,我们可以在对比廿世纪的历史的基础上说,我们应当期望基本理论上的巨大突破。

  

本文责编:limei
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