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曹则贤:我们正处于技术高于神话的时代

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曹则贤:我们正处于技术高于神话的时代

新浪科技讯 1月22日下午消息,由新浪主办的“2017科技风云榜颁奖盛典”今日举行,盛典以“他们,改变生活”为主题,与众多行业领袖、业内打开共话科技时代,现场发布了多个重磅榜单,中国科学院物理研究所研究员、科学传播专家曹则贤出席并发表演讲。

提到我们处于的时代,曹则贤表示,现在是技术高于神话的时代。“小时候看《西游记》,里面就有对科幻产品的需求,里面有神、有千里眼、顺风眼,都是从功能角度定义的,有个很奇怪的动物,爬在地上能把全世界的声音收集出来。今天人类通过大型望远镜、导航系统、卫星监控系统以及其他各种装置,应该说我们对世界的影像和声音收录装置,远远高于神话中对这些技术收集的要求。”

对于科学的研究,曹则贤认为,我们的教育中,工科教育中常常一个教育的观念,要脚踏实地,但对于一个不会飞的动物来说,脚踏实地根本就不是什么优点。只有能够蹈虚又能求实的民族才能为我们带来能带来亮点的,彻底改变我们生活的技术。

以下为演讲全文:

各位尊敬的嘉宾,非常荣幸参加新浪科技这么一场重要的盛会,主办者原来给我的任务是聊聊“未来的技术从哪里来”,要回答这个问题,首先要关注这几方面,首先我们当前处于什么样的技术层面,过去的技术都是从那里来的。为了回答过去的技术从哪里来,我们可以自问,我们到底希望有什么样的技术。

当今,我们处于什么样的时代?我可以说现在是技术高于神话的时代。小时候看《西游记》,里面就有对科幻产品的需求,里面有神,有千里眼,顺风耳,都是从功能角度定义的,有个很奇怪的动物,爬在地上能把全世界的声音收集出来。今天人类通过大型望远镜,导航系统,卫星监控系统以及其他各种装置,应该说我们对世界的影像和声音收录装置,远远高于以前阎王爷对这些技术收集的要求。

过去革命性的技术从哪里来的?过去相当长时间里,农业社会缓慢的技术进步以外,真正让人类踏入工业社会,技术化社会的其实来自物理学上几个革命,包括物理学、力学、热力学和量子力学。人类第一次工业革命实际来自于对能源的利用,挖煤。英国人挖煤时要解决的一个非常重要的问题,要把矿井里的渗水给抽出来,怎么做呢?就是用农村的压井,英国人用锅炉抽压井就把人类给解放出来了。这是原始的热机,而这样原始的热机就足以带来整个社会面貌的变革,大家注意,只要你这样的热机锅炉搬出来,然后把煤矿里拉煤的小车箱搬出来,把煤矿里拉煤车的轨道搬到地面上来,他们就做出了火车。

这是当年的热机,和现在汽车里见到的内燃机之间到底有多大的距离,这个距离是什么?这个距离就是人类抽象的能力,就是真正科学所在的地方。

为了简单提高热机的效率,来自法国最重要的军事工程师仔细考察了热机的工作过程,觉得就是个不断循环的过程,对热机工作的过程写出了这样两个方程,一是能量守恒方程,第二个方程,写成微分形式的时候就导出一个重要的概念,这是影响整个人类思维方式的概念叫“熵”,这一个字的价值我敢说超越所有电子产品的价值。

如果我们考察这样的热机工作范围是这样的循环的话,从这个公式中能看出什么,关于热机工作效率,对这个问题的考察,卡诺提出了一个非常重要的原理,说起来就是一句大白话,他说“凡是不是用来做功的传热都是浪费”,这样的大百话需要真正的科学家、企业家理解它,卡诺这样理解它,法国的一位科技学说一句话,家里的烧水壶最大的浪费是壶底的位置。这样一句话才被伟大的工程师迪塞尔理解了这句话,既然最大的浪费是在壶底和聒噪界面上,那么这个世界上要召出高效的热机就不应该把水壶架在炉子上,而应该坐在炉子里。这样就有了内燃机车,有了内燃机车,人类开始进入快速旅行时代。

电磁学带来的电动力学、新对论、规范场论等理论,最开始简单的为我们带来了电灯和电话,麦克斯韦把四个简单定理放在一起,左边一项,右边一项,麦克斯韦把四个定理放在一起,人家的水平竟然能够知道不对,缺少一项,右边应该加上一项,就是了不起的“位移电流”的概念。

前两天杨振宁以95岁高龄讲这一发现的伟大意义,以及人家怎么想起来的。这四个方程推导出底下最大的方程波动方程,这才促使人们明白一个问题,难道电磁现象能产生电磁波。有了这个现象之后才有了德国著名科学家做出电信号,从一个信号传到另外一个信号,这边打火花的话,那边任何圆都没有的圈里也会打火花,如果把我们这边的信号编码那边信号接收着,就给我们带来所谓的电报技术和无线电技术。

电报技术,随着物理学在上世纪70年代另外一个需求变得源源不够用了。大家知道,电报需要由人把信息给翻译成电码,打码传讯到远处,人翻译成文字才知道电报是什么意思。物理学产生大量数据,如果这么干,这个活没法做了。这就产生一个重要的需求,如何能让机器把要传递的信息翻译成电码,电码传递以后,机器要有能力把它翻译成文字,然后人类才能看得懂,也就是说电报产生以后,我们对电报最主要的需求把电报员干掉。所以,电子信息技术和互联网才有今天手机各方面的通讯。

刚才我们提到的事情,电给我们带来了电灯,带来了照明,有个很大的问题,发光发热给我们带来一串的方程,就是所谓量子力学的基础。量子力学带来什么样的革命,上世纪给我们解释清楚什么叫导体什么叫绝缘体,什么是导体什么是绝缘体时就衍生出一个了不起的概念——半导体。量子力学衍生出半导体的概念,半导体的概念就有了自己的生命,就给我们带来了所谓的半导体收音机,后来的太阳能电池,发光二极管以及计算机芯片,才有了今天所谓的信息革命。我们到底期望什么样的技术呢?也看我们到底需要什么样的技术,技术的目的是什么?满足我们的衣食住行,健康的需求,打发无聊的需求,装酷和炫富的需求。

合成氨和扑克牌的发明是人类最重要的发明,首先我们要吃饱,吃饱之后就会无聊。今后的技术重点一定体现在农业上,我们认为农业应该是生物农业,从新品种的开发到育种、育苗都是生物技术,将来的农业一定变成生物化,农业部只是农业,而是在工厂里生产。针对特定植物做特定的光谱,而不是太阳随便照。

我们未来很关心健康,3D扫描和打印是我们从室外搬到室内的技术。还有生物涂层让牙永远没有漏洞,而不是牙露洞之后找。或者马桶有生理指标分析器,随时报告你的健康。我们生活中很重要的技术是打发我们的无聊,这就是有电影技术、电视技术和游戏技术。游戏技术的发展能发展到哪儿我想象不出来,很重要的一点,将来的观众是角色代入的,如果一个电视作品里面有美女,有特别酷的帅哥,把自己的角色带进去,那看起来多过瘾,这可能是我们技术发展的方向。所有这些技术,回过头来,看看它来自于哪里?来自于人类抽象思考的能力,来自于像牛顿思考的天体运行问题以及所使用的数据工具微积分,来自奥斯勒对电现象的研究等等。这些改变了我们今天生活面貌,才带来了我们手里玩的各种技术。

刚才的东西还不够抽象,不管是这样的量子力学还是作为激光基础的射频辐射等概念,这些还是显得太具体或不够深刻,真正深刻的应该是我们思想里,法国小青年20岁和别人决斗时,临决斗前一天晚上留下这张烂纸。这张纸乱写乱画给我们人类带来了群论和论述,以及人工智能最基础的,最需要的数学的基础。

未来抽象的理论以外我们还应该有人做应用的理论,合成出最先进的材料,设计出最聪明的结构,这才是我们未来技术的榜样。未来的技术来自于哪儿呢?来自于我们头脑风暴,人类对社会过分的需求,来自于物理学、数学抽象学问的进步。刚才这些伟大的技术,相当多并不来自于中国或者绝大部分并不来自于中国,中华民族所谓要对世界的科学和历史的进步,要回答的是我们的科学技术从哪里来?这要求我们人民学习哲学、数学、物理、化学、材料、机械、电子、工艺等,在这些学问中表现出自己的真诚。

最重要的一点,不仅要学会求实还要学会导虚,只有学会广义相对论的群体才有可能开发出那些真正的,能满足我们未来需求技术的人类。

我们的教育中,工科教育中常常一个教育的观念,要脚踏实地,对于一个不会飞的动物来说,脚踏实地根本就不是什么优点,只有能够导虚又能求实的民族才能为我们带来能带来亮点的,彻底改变我们生活的技术。

谢谢大家!

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