全球科技革命进入叠加爆炸的十年
朱嘉明
世界著名的未来学家库茨韦尔曾经说过：“我们的未来不再是经历进化，而是经历爆炸。”这句话的核心观点是：未来世界的发展将越来越呈现指数型转变的趋势，逐渐脱离人类社会长期保持的渐进演化模式。接下来，我们想和大家分享对于5个问题的看法。
一、千禧年以来全球科技革命的回顾
千禧年即将来临的时候，人们曾担心计算机的0和1特征可能会在2000年零点的时候产生时间混乱和错乱，然而，“千禧虫”并没有发生，那时的信息通信技术革命已经能够在事实上排除和解决人类对千禧虫的担心。如果要回顾过去20年科技革命的进展，并做一个必要梳理的话，我们认为最重要的是以下8个方面的科技革命。
第一，信息技术类革命。这里面包含了我们这些年开始关注和越来越深化观察的一些技术性突破，比如大数据、云计算、网络2.0到3.0、智能手机，还有2G到5G的演进等。一般来说，在讨论大数据的时候，相当多的科研人员和技术人员把2013年作为大数据的元年，理由是这一年两位大数据专家写了一本著作叫《大数据时代：生活、工作与思维的大变革》。这本书全面总结了大数据这样一个新的数字化现象是怎样彻底改变人类生活、工作与思维状态的。云计算，一般来讲也被认为是21世纪过去10年最大的突破。人们通常认为云计算是谷歌在2008年提出来的，事实上，云计算的思想最早可以追溯到20世纪中后期，但不管怎么讲，云计算技术取得突破性进展是在过去不足10年左右的时间里。我们今天所定义的智能手机是和3G结合在一起的，以2008年苹果推出iPhone作为重要历史标志，智能手机也是在过去20年间产生的事物，到今天不过10年多一点。一般认为1995年是互联网1.0的真正开始，2005年已经进入互联网2.0，2014年人们开始讨论和关注互联网3.0。现在互联网3.0已经产生新的发展，这就是互联网变成数字互联网，互联网变成价值互联网。至于主要的通信技术，我们所熟知的2G代替1G是在过去20年间发生的，而3G代替2G、4G代替3G都是发生在过去10年左右的时间里。把所有这些变革联系在一起发现，无论是大数据、云计算、智能手机、互联网还是通信技术，真正发现集群性的革命，以及相互影响、相得益彰地发展都发生在过去10年左右的时间里。
第二，视觉革命。在过去5年左右的时间里，我们了解到VR是虚拟现实，AR是增强现实，MR是混合现实，CR讲影像现实，XR是扩展现实。这些视觉革命改变了人们对虚拟世界的认知、模拟和理解，使人的眼睛可以在视觉技术的支持下看到另外的世界。
第三，3D革命。现在3D打印完全可以实现微观如血管，庞大如轮船甚至更为复杂机械设备的物体构造。3D革命不仅要求计算机辅助设备革命、材料革命、激光革命的发展，还要有大数据技术的参与和影响，以及越来越成熟的人工智能技术。
第四，算力革命。算力革命有两个方面的进展，开始是传统超算技术的发展，今天则是量子计算技术的迎面冲击。在传统超算技术方面，中国和美国相互竞争，目前为止，美国的超算计算机Summit应该处于领先地位。但是，中国在2021年3月份公布的E级超算计算机为传统超算技术树立了新的里程碑。传统的超级计算机得以发展的同时量子技术也在进步。2020年谷歌公布了53位量子比特处理机，2021年谷歌所发明的54位量子比特计算机能够进行复杂的化学运算。现在可以证明，谷歌发明的量子计算机在200秒之内的算力相当于IBM发明的Summit传统超级计算机1万年的计算能力。200秒对1万年，算力革命是最引人注意的一场革命。
第五，人工智能革命。关于这方面的讨论非常深入和广泛。2016年3月阿尔法狗（AlphaGo）和韩国九段围棋棋手李世石的比赛是一个跨时代的事件，证明了人工智能的学习能力远远超出我们的估计和判断。从专利的角度来看，过去10年间人类的发明专利广泛集中在人工智能相关领域。
第六，空间开发革命。马斯克在2015年宣布要把1200颗卫星射入到离地球较近的空间，现在又提出最终目标是要把4.2万颗卫星安排在地球周围的空间。马斯克预计，到2025年，他们将有4000万以上的用户。马斯克使通信技术发生了更加深刻的革命。人类已将火星开发提上日程，同时卫星已经超出太阳系进入银河系。
第七，生命科学技术的发展突飞猛进，最值得注意的是芯片和人脑的结合以及基因编辑技术。
第八，以上所有科学技术的突破最终在2008年带来了第八类革命——数字货币诞生和区块链技术发展。人们比较熟悉的比特币、以太坊，还有现在基于星际文件系统（IPFS）技术的文件币（Filecoin），都是在这期间得以发明发展的价值性科学技术突破。
将上述8个方面的技术做整体归纳发现，在过去20年间，科学技术进步的3个支点是信息技术、算力技术和人工智能。人类历史上很难找到像过去20年这样特殊的时期，在如此短的时间里产生如此复杂的科学技术，并在相当广泛的领域和部门同时得以发展，同时得以突破，同时产生交互作用。这在人类历史上是前所未有的。
二、2030年之前科技革命叠加爆炸的趋势
这个趋势可以概括为未来10年将是科学革命呈现叠加性爆炸的10年。我们在这里主要谈5个革命，这5个革命的叠加交互作用会引发爆炸性的发展。第一，量子技术代表的算力革命；第二，人工智能代表的职能革命；第三，价值互联网引发的资产和价值革命；第四，物联网代表的生活方式革命；第五，智能城市代表的空间革命。
量子技术代表的算力革命是最值得关注的。长期以来，关于量子技术、量子算法、量子计算机的发展前景一直存在争议，算力革命和传统超级计算也将有相当长的并行时代。但是目前，即使最保守的观点也基本同意量子计算技术会在未来的5—10年间有突破性进展。比如，量子技术发展导致量子互联网产生，从而使传统密码体系得到突破。
人工智能代表的智能革命存在的最大争议是“人类究竟有没有能力驾驭人类创造的人工智能？”有一点是可以肯定的，在计算能力上，在处理所有未来经济发展的领域，人工智能将大面积、大规模替代传统的人类智能。所谓的价值互联网就是互联网3.0，价值互联网的产生、区块链的作用、加密数字货币及数字资产的实现，都会颠覆和改变人们过去基于物理形态的财富理念；物联网会全方位改变人类的生活方式；智能城市会打破原来人们基于地理纬度所理解的空间。
这5个革命严格来说并不存在绝对的界限，它们会相互影响并且产生混合性、叠加性效果。在这样的科技革命叠加之下，我们会面临如下4个突破：
第一，人类与微观世界和宏观世界关系的突破。过去人类对于微观世界的理解是非常有限的，对宏观世界的理解是相当抽象的，因为人类对宏观世界和微观世界的认知是需要工具的。微观世界变得越来越小，微观世界中具有代表性的，目前影响人类的首先是量子，量子是当今世界中最有概括性的、最基本的单位。基因是生命中最基本的单位；病毒，包括今天还在影响全球的新冠病毒；以及经济活动中的芯片，所有这些都是以纳米为单位的，都是极端微观的——新冠病毒小于100纳米；芯片是5纳米、7纳米、3纳米或者2纳米。这种微观的尺度人类凭借自己的肉眼是没有办法认知的。至于宏观世界，对太阳系相当多的领域甚至对于太阳系之外，今天我们已经达到可以直接观测、直接探索的地步。
第二，人类对牛顿时间和空间的突破。
第三，人类智慧模式和自然语言的突破。计算机使得所有语言可以瞬间实现直接翻译。
第四，人类对自身和生命形态的突破。
三、主导科技革命和科技大爆炸的基本规律
主导科技革命以及影响科技革命产生叠加效益的规律是什么？在这方面，人们做了很多的研究和探讨，获得公认的是以下3个规律。
第一个规律是“摩尔定律”。摩尔定律原本是指集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔2年会增加1倍——它要求晶体管的体积变得越来越小。实际上，摩尔定律要求的就是芯片按照持续缩小的规律来开发。根据目前的经验平均下来，每隔1年集成电路面积缩小四分之一。台积电计划在2022年第四季度实现3纳米芯片商业化，并有可能在2024年、2025年实现2纳米芯片商业化。2纳米是什么意思？1纳米相当于1米的十亿分之一，2纳米就相当于1米的十亿分之二。1纳米是头发半径的几万分之一。这个世界竟然会被如此微小、如此微观的物质所定义和改变。
第二个定律被称为“梅特卡夫定律”，即一个网络的价值等于该网络节点数的平方，而且该网络的价值与联网用户数的平方成正比。简单来说，就是网络导致网络，网络导致价值，而这之间的关系是平方关系。如今，互联网加速互联网。因此，在商业上大家算流量，其实就是基于梅特卡夫定律。
第三个定律就是“颠覆定律”，也可以翻译成是“突破定律”或“打破定律”。目前，人类社会出现一个前所未有的现象——科学技术呈指数型变化和发展，但是社会经济和法律制度还在渐进式演变。科技进步的速度和社会、经济、法律甚至人们思维所呈现的演进速度，两者呈现非对称的速度变化。随着时间推移，这个非对称变化会导致两者之间的差距不断扩大。我们尤其希望读者能给予第三条定律充分的关注和认知，因为它说明了科学技术本身是具有生命力的，是有自己成长与发展规律的。在科学与技术之间，过去我们常常讲“R&D”，“R”是指Research（研究），“D”是指Development（发展）；“R”主要是讲基础研究，“D”主要是讲应用技术。现在“R&D”的界限也在逐渐模糊化，科学不仅利用技术而且要在技术中来发展和改变自身。
在这样的情况下，传统的创新模式也在发生改变。历史上著名经济学家熊彼特是创新理论或者说破坏性创新理论的提出者。但是熊彼特讲的创新大体上是从一个产品的创新促使一个行业的创新，一个行业的创新促进一个部门的创新。今天，所有的创新都变得必须集群化、综合化、交叉化。单独的一个产品创新或单独的一个技术创新都不足以形成和改变今天的创新模式。
因为这些原因的存在，在未来10年左右的时间中很可能发生科技革命。正如人们在很多年前就持续讨论过的奇点问题：所谓“奇点”就是像宇宙大爆炸一样，当所有的科技革命叠加，产生叠加效果之后，就会引发根本性改变，而社会基础、社会基础结构、社会体系会随之变化。它会强制缩小科技进步与人类法律体系、人类思维模式之间不断拉大的差距。比尔·盖茨和马斯克推荐过3本书：《终极算法》《超级智能》《终极发明》。书中解释了为什么人类科学技术的急剧发展、叠加和爆炸，最终会推动人类科学技术走向起点。
四、数字化、数字经济和数字社会正在加速到来
数字经济、数字化甚至数字文明已经出现若干年了，如今这些讲法、理论、思考都在成为现实。为什么数字化、数字经济和数字社会会加速来临？有三方面的深层原因：一是超级数据的爆炸性增长，二是超级数据算力的超级爆炸性增强，三是超级数据应用的爆炸性推动。
我们如何看待今天数据增长的数量？2011年，全球的数据总量约1.8ZB，1ZB等于1万亿GB，相当于在2011年时人均产生的数据是200GB。换一个更形象的说法，1.8ZB相当于572亿个32GB的苹果公司平板电脑容纳的数据量总和。当时人们预测2020年的数据总量或将达到35ZB，1ZB相当于2的70次方，因此，很可能不久的将来人类就要进入所谓YB时代，也就是2的80次方。当进入到2的80次方时，人类距离目前考虑的字节极限BB阶段，也就是2的90次方也不是那么遥远。在这样的数据面前，人类需要更大的算力，需要对数据进行更加广泛地应用。在这样的情况下，人类社会会被数据彻底洗礼。正因为这样，关于经济为什么会被数字化，以及为什么会产生数字经济的问题就得以被轻松推理。知识经济、智能经济、信息经济、观念经济等等，说到底都是数字经济。
这个问题可以这样理解：经济是从技术中产生自己又不断地从技术中创造自己。经济是技术的表达，而技术的最终目的是对各种现象有目的地编程。在这样的意义上，数字经济本质上也可以理解成是一种编程经济，因为没有编程，就没有我们对数字如此深刻的理解，就不能认知未来的经济是被数字创造的经济，是被数字改造的经济，是既被数字改造又被数字创造的经济。著名的物理学家约翰·惠勒在1990年提出一个观点：万物源于比特。比特实际上就是0和1，就是数字。未来的世界将被比特改变，因为数字世界和数字化的形成将使无机界和有机界、现实世界和虚拟世界、微观世界和宏观世界，以及现在世界和未来世界实现统一，至少在本质上是统一的。
五、中国需要更多的发明家
从19世纪下半叶到20世纪上半叶的100年间，最重要的发明家应该是谁呢？我们会想到两个人，一个是爱迪生，一个是特斯拉；如果再往前推，还可以追溯到诺贝尔和奔驰汽车发明者，还有莱特兄弟，他们都可以纳入发明家的行列；而今天对世界影响最大的发明家应该是马斯克。我们可以看到科学家、发明家、工程师、企业家四者的关系。有的人因为是发明家同时成为科学家，有的人因为是发明家同时成为企业家，有的人从工程师成为发明家，有的人从企业家成为发明家。
发明家的作用非常重要。爱迪生改变了历史，特斯拉也在改变历史，今天马斯克同样在极大程度上影响了科学技术发展的方向。从今天来看，21世纪将是科学、技术、发明与企业精神一体化的时代。发明家对于中国来讲是极为短缺的人才，需要有更多人致力于发明，致力于创造从科学基础上影响历史方向的发明，未来10年，发明家的地位将不断得到提升。发明是科学与工程的重要连接点，是创新最重要的体现，没有发明就没有坚固的知识产权基础。科学技术的进步对社会的影响和对人类自身的影响，无论目前怎样估计，可能都是保守的。