曹则贤：我们正处于技术高于神话的时代

                                                                                       

中国科学院物理研究所研究员、科学传播专家曹则贤

　　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！