在一個(gè)娛樂(lè)至死的年代，人們將精力放在了諸如“林志玲結(jié)婚了”“王寶強(qiáng)離婚了”這樣的事情上，大概只有這樣的八卦新聞才能引起關(guān)注并獲得巨大的傳播，這實(shí)在是件荒唐的事情，而真正為我們每天生活帶來(lái)巨大改善并與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相關(guān)的科學(xué)家們卻似乎那么默默無(wú)聞，無(wú)法獲得持續(xù)的關(guān)注，最近讀了吳軍博士的《全球科技通史》，在這本書中吳軍博士為我們描繪了波瀾壯闊的科技發(fā)展史，這里滲透著世界杰出的科學(xué)家一代又一代的努力，實(shí)際上“人類的歷史是科技的發(fā)展史”，相對(duì)于很多歷史被皇權(quán)的篡改，以及帶有主觀的選擇性評(píng)判，很多政治、歷史人物都是虛假的、主觀的，而唯有科技—那是被證明并產(chǎn)生價(jià)值，影響著我們今天的生活的，它無(wú)法被改變和難以扭曲，最為真實(shí)。

讀史使人明智

佛朗西斯科.培根說(shuō)“讀史使人明智，讀詩(shī)使人靈秀、數(shù)學(xué)使人精細(xì)、物理使人深沉…”，顯然讀數(shù)學(xué)和物理這樣的書對(duì)非專業(yè)和從事科研的人而言不大現(xiàn)實(shí)，讀史使人明智在于，我們能夠從歷史獲得啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的脈絡(luò)，這會(huì)使得我們對(duì)于今天的發(fā)展乃至未來(lái)有一個(gè)判斷。

吳軍博士本身是一位科技工作者并轉(zhuǎn)入投資領(lǐng)域，為了投資的便利研究了科技史并撰寫了包括《全球科技通史》、《數(shù)學(xué)之美》、《浪潮之巔》等著作，對(duì)于從事科技領(lǐng)域的工作者而言，科技發(fā)展的歷史會(huì)給我們諸多啟發(fā)，《全球科技通史》給了我們一個(gè)完整的視角來(lái)看待科技的發(fā)展脈絡(luò)。

啟發(fā)

1.科技發(fā)展主線：能量與信息

在《全球科技通史》一書中，能量和信息成為了主線，非常有道理，如果我們能夠從這個(gè)視角看待古代的科技，以及今天的智能制造，我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)事實(shí)上，信息在這里的角色扮演的確是關(guān)鍵的，它可以放大“效率”。

科學(xué)與技術(shù)相互促進(jìn)，我們可以從整個(gè)歷史看到，在經(jīng)歷了科學(xué)的發(fā)展后較長(zhǎng)一段時(shí)間里，技術(shù)應(yīng)用也得到了大幅的發(fā)展，就像牛頓的“機(jī)械論”帶來(lái)了對(duì)運(yùn)動(dòng)的支撐，包括了蒸汽機(jī)、汽車、飛機(jī)等的發(fā)明，而隨后愛(ài)因斯坦的相對(duì)論、量子物理、光電效應(yīng)等的發(fā)展則為后來(lái)的通信、控制、計(jì)算機(jī)等發(fā)展帶來(lái)了巨大的幫助。

信息可以理解為知識(shí)的外延，這些知識(shí)的傳承，就需要文字的出現(xiàn)、紙張、印刷技術(shù)，包括今天的云存儲(chǔ)、傳輸以及信息的應(yīng)用，信息的本質(zhì)應(yīng)該是“知識(shí)”以及知識(shí)的載體，因此，無(wú)論我們今天所做的各種科學(xué)或技術(shù)，就是充分利用知識(shí)，包括人工智能—它必須將人的知識(shí)與機(jī)器的學(xué)習(xí)模型、算法相結(jié)合，將人的知識(shí)建模、封裝并復(fù)制方式用于生產(chǎn)，從而降低知識(shí)的利用效率，人類對(duì)信息的應(yīng)用都是對(duì)知識(shí)的效率轉(zhuǎn)化，應(yīng)用于解決實(shí)際的問(wèn)題。

而能量則從另一個(gè)維度解決效率，從牲畜的力量、農(nóng)具提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，從炸藥提高了礦山開(kāi)采的效率，而內(nèi)燃機(jī)將石化能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能量來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車提高了人們物資的運(yùn)輸效率，而原子能的利用則提高了能量的使用效率，能量在生產(chǎn)中也同樣如此。

制造的過(guò)程就是對(duì)信息、能量與物理、化學(xué)的反應(yīng)結(jié)合，在離散制造業(yè)中，能量用于對(duì)物理的材料進(jìn)行加工如沖壓、裁剪、焊接、復(fù)合、組裝，而化學(xué)的則是對(duì)材料的復(fù)合、復(fù)分解、有機(jī)、無(wú)機(jī)反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程就是在利用知識(shí)和能量來(lái)提升整個(gè)加工的效率。

2.方法論的重要性

牛頓說(shuō)他是“站在巨人的肩膀上”，吳軍博士的論述是這個(gè)巨人就是笛卡爾（在《上帝擲色子》一書中作者認(rèn)為是牛頓爵爺和胡克就物理學(xué)的論文爭(zhēng)論，因?yàn)楹苏J(rèn)為牛爵爺用了他的數(shù)據(jù)還是思想?yún)s不把他列進(jìn)去，牛爵爺就諷刺他說(shuō)“我是站在巨人肩膀上”，當(dāng)然，牛爵爺還與萊布尼茲就微積分的發(fā)明相互懟過(guò)—牛爵爺果然對(duì)得起自己的姓），作為一個(gè)數(shù)學(xué)家，笛卡爾發(fā)明了解析幾何，但是，笛卡爾更為偉大的在于他為現(xiàn)代科研奠定了方法論基礎(chǔ)，這才使得牛頓，萊布尼茲等科學(xué)家奠定了物理世界的研究基礎(chǔ)，這也很有意思。

長(zhǎng)得真不帥的笛卡爾

笛卡爾的方法論就是我們所說(shuō)的“大膽假設(shè)，小心求證”，笛卡爾在其《方法論》中揭示了科學(xué)研究和發(fā)明創(chuàng)造的普適方法，第一，不盲從，不管任何權(quán)威制藥沒(méi)經(jīng)過(guò)自己的研究，都可以懷疑，第二，對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題，盡量分解為小問(wèn)題來(lái)研究，化繁為簡(jiǎn)，第三解決這些小問(wèn)題，先易后難逐步解決，第四解決每個(gè)小問(wèn)題之后再綜合起來(lái)，看看是否徹底解決了問(wèn)題。就是提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)、從實(shí)驗(yàn)中得到結(jié)論并解釋、將結(jié)論推廣并普遍化，循環(huán)往復(fù)。

前幾天與我們一位工程師討論塑機(jī)的溫度控制，他在研究加熱點(diǎn)與目標(biāo)中間隔時(shí)的溫度傳遞過(guò)程的模型，他跟我講先建立一個(gè)模型考慮傳導(dǎo)過(guò)程中的熱容比、物理尺寸等，然后去進(jìn)行仿真，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際驗(yàn)證來(lái)看模型是否準(zhǔn)確，再進(jìn)行調(diào)整，然后標(biāo)準(zhǔn)化封裝—我突然發(fā)現(xiàn)很有意思的印證了笛卡爾這個(gè)研究過(guò)程—顯然，這是被證明最有效的方法論，可以具有普適性。

在牛頓之前的數(shù)學(xué)都是解決靜態(tài)問(wèn)題的，而牛頓則關(guān)注到了精確而瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)計(jì)算問(wèn)題，以及對(duì)一個(gè)變量長(zhǎng)期變化的累積效應(yīng)的追蹤問(wèn)題。這使得人類數(shù)學(xué)從初等數(shù)學(xué)邁入了高等數(shù)學(xué)—終于明白為什么大學(xué)學(xué)的那個(gè)數(shù)學(xué)叫“高等數(shù)學(xué)”了，一直沒(méi)有仔細(xì)想過(guò)為什么那個(gè)叫高等數(shù)學(xué)：）。

牛頓構(gòu)建的力學(xué)、光學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)通過(guò)嚴(yán)格的科學(xué)體系進(jìn)行了闡述，通過(guò)簡(jiǎn)單的公式即描述了這個(gè)復(fù)雜的世界，其偉大可見(jiàn)一斑。

另一方面，拉瓦錫同樣受到笛卡爾科學(xué)研究方法的影響，突破了傳統(tǒng)煉金術(shù)的那種經(jīng)驗(yàn)性和偶然性，在化學(xué)方面也通過(guò)嚴(yán)格的科學(xué)體系突破了過(guò)去科學(xué)研究?jī)H是通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐積累而成的局面，他定義了概念《化學(xué)命名法》以及通過(guò)《化學(xué)基礎(chǔ)論》定義了各種元素，并且發(fā)明了化學(xué)方程式，這些使得化學(xué)也成為了一門科學(xué)。

近代醫(yī)學(xué)的先驅(qū)哈維同樣借助于笛卡爾所說(shuō)的感知—通過(guò)精確的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)并寫了《關(guān)于動(dòng)物心臟與血液運(yùn)動(dòng)的解刨研究》，通過(guò)對(duì)過(guò)去的“氣”的質(zhì)疑而從邏輯推理出發(fā)來(lái)提出血液循環(huán)猜想，并通過(guò)9年時(shí)間實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一理論，當(dāng)然，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也得益于測(cè)量技術(shù)的提高，包括溫度計(jì)、血壓計(jì)等，在近代X射線技術(shù)進(jìn)一步使得醫(yī)學(xué)得到大幅度的前進(jìn)。

在科學(xué)的研究之后的工業(yè)革命—更像是一個(gè)科學(xué)的應(yīng)用階段，技術(shù)—與科學(xué)相比，就是我們所說(shuō)的“Technology”—是對(duì)科學(xué)的實(shí)踐，在工業(yè)革命的初期，包括蒸汽機(jī)／火車都是機(jī)械思維的應(yīng)用。

感謝焦耳，告訴了我們“永動(dòng)機(jī)”是不存在的，因?yàn)樗麡?gòu)建了能量守恒定律。

在之后的物理學(xué)進(jìn)入了原子時(shí)代，由于傳統(tǒng)的牛頓機(jī)械論無(wú)法解釋在黑體輻射、光電效應(yīng)、放射性物質(zhì)方面的問(wèn)題，進(jìn)而發(fā)展了相對(duì)論與量子力學(xué)，麥克斯韋電磁方程不具有在不同慣性參考系的協(xié)變性，進(jìn)而發(fā)展了洛倫茨變換，而在這個(gè)基礎(chǔ)上愛(ài)因斯坦升級(jí)到了相對(duì)論（1905年發(fā)表《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》論文）-使得我們能夠?qū)⒄J(rèn)識(shí)拓展到了看不見(jiàn)、摸不著的世界。不過(guò)另一本《上帝擲色子嗎？》量子物理史話中對(duì)這個(gè)過(guò)程的描述更為精彩—愛(ài)因斯坦和波爾等關(guān)于粒子說(shuō)和波動(dòng)論的爭(zhēng)吵持續(xù)了整個(gè)20世紀(jì)初的物理學(xué)界，最后被愛(ài)因斯坦從量子論出發(fā)指出光同時(shí)具有粒子和波動(dòng)（電磁波）的特性，即，“波粒二象性”這個(gè)話題給統(tǒng)一，看看那個(gè)爭(zhēng)論的年代，還真是夠精彩的，這些爭(zhēng)論使得幾乎所有當(dāng)時(shí)最牛的物理學(xué)家卷入這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)，普朗克、德布羅意、羅森堡、盧瑟福、波爾、波恩、薛定諤、愛(ài)因斯坦、郎之萬(wàn)，這個(gè)爭(zhēng)吵要是發(fā)生在我們的科技界，并能引發(fā)曠日持久的爭(zhēng)論，這還真是一個(gè)值得一看的巨大的場(chǎng)景。

索爾維會(huì)議-物理學(xué)界巫師大會(huì)

量子物理使得人類對(duì)于能量的使用達(dá)到了一個(gè)新的高峰，也發(fā)展了新的數(shù)學(xué)體系，進(jìn)而有了原子能、GPS定位、LED光電效應(yīng)，以及通信技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。包括雷達(dá)、射電望遠(yuǎn)鏡等的發(fā)明，對(duì)天文學(xué)也有了新的貢獻(xiàn)。

這些都預(yù)示著人類對(duì)于能量的應(yīng)用水平達(dá)到一個(gè)新的高峰。

而對(duì)于今天的智能制造比較重要的方法論則來(lái)自于“三論”即，系統(tǒng)論、控制論、信息論，如果說(shuō)牛頓的機(jī)械論以及微積分解決了動(dòng)態(tài)連續(xù)性的場(chǎng)景問(wèn)題，而三論則基于離散數(shù)學(xué)、概率論、集合論等，將研究對(duì)象又延伸至具有不確定、干擾和非線性的部分，就像我們自動(dòng)化所研究的控制論，就是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中，在很多內(nèi)在外在不確定因素下保持平衡狀態(tài)的方法，PID調(diào)節(jié)就是這一理論的應(yīng)用，而在這個(gè)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，包括今天的人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)，來(lái)自于柯?tīng)柛缒宸蛟?931年發(fā)表的《概率論中的分析方法》，它奠定了馬爾科夫過(guò)程，而馬爾科夫過(guò)程則是信息論、人工智能的強(qiáng)有力科學(xué)工具。

維納.控制論構(gòu)建者

信息論則認(rèn)為無(wú)論是一個(gè)系統(tǒng)還是傳輸?shù)男诺?，都有不確定性、都有干擾，而消除這些不確定性所需的正是信息，信息論采用“熵”這一物理學(xué)概念，將虛無(wú)縹緲的信息進(jìn)行了量化，從此人類可以準(zhǔn)確地度量信息的多少，從理論上解決了數(shù)據(jù)壓縮與傳輸效率問(wèn)題。

其實(shí)，今天我們所研究的制造問(wèn)題，都是對(duì)材料進(jìn)行物理和化學(xué)的加工，一般來(lái)說(shuō)物理的都是多發(fā)生在離散的制造業(yè)，而化學(xué)多發(fā)生在諸如石油煉化，制藥，水泥，冶金等化學(xué)反應(yīng)的工業(yè)，而數(shù)學(xué)則是對(duì)其過(guò)程進(jìn)行精準(zhǔn)的定量分析，以及構(gòu)建模型。

當(dāng)然，最近也看到一些文章提到了“邏輯”的問(wèn)題，其實(shí)，亞里士多德在他的時(shí)代以一己之力開(kāi)創(chuàng)了“邏輯學(xué)”，邏輯學(xué)即正確思考的方法和藝術(shù)，它是各個(gè)科學(xué)門類的內(nèi)涵或方法，而邏輯學(xué)則建立在亞里士多德的老師蘇格拉底反復(fù)強(qiáng)調(diào)的“定義”，同樣牛頓、拉瓦錫分別為物理學(xué)、化學(xué)界定了清晰的定義，使得研究變得更為結(jié)構(gòu)清晰，如果沒(méi)有這些基礎(chǔ)，那么，整個(gè)研究似乎會(huì)一直處于混亂之中。

就像我們關(guān)于各種社會(huì)事件、技術(shù)問(wèn)題的爭(zhēng)議，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)缺乏邏輯中最基本的定義、邊界（就像函數(shù)中自變量的定義域）、方法、過(guò)程、結(jié)論，或者描述一件事情無(wú)法有清晰的5W2H這樣的要素一樣，清晰的邏輯與結(jié)構(gòu)是我們進(jìn)行科技創(chuàng)新的伴隨方法體系。

3.大學(xué)教育在科技發(fā)展中的角色

從博洛尼亞第一個(gè)現(xiàn)代意義的大學(xué)，到德國(guó)洪堡教育體系，以及到了后來(lái)的哈佛艾略特構(gòu)建的現(xiàn)代大學(xué)的教育體系，凡是先進(jìn)的制造業(yè)國(guó)家必然有著深厚的教育基礎(chǔ)。

《大學(xué)的終結(jié)》中談到了當(dāng)年哈佛校長(zhǎng)艾略特教授想構(gòu)建的大學(xué)的融合，今天大學(xué)的爭(zhēng)論也來(lái)自于此，大學(xué)有三個(gè)目標(biāo)的設(shè)定，來(lái)自于不同的大學(xué)構(gòu)建，包括培養(yǎng)純粹的人（就像牛津大主教紐曼提出的通識(shí)教育—傳播大行之道）、為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才（以普魯士教育家洪堡為打表-高等教育直接為社會(huì)發(fā)展而服務(wù)，為德國(guó)培養(yǎng)了大量的精英科學(xué)家、工程師）、探索世界的科學(xué)研究（加州大學(xué)及霍普金斯創(chuàng)校校長(zhǎng)吉爾曼，其教育理念在于“教育學(xué)生，培養(yǎng)他們終身學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)他們從事獨(dú)立而原創(chuàng)性的研究，并且通過(guò)他們的發(fā)現(xiàn)使得世界受益”），實(shí)際上，這些都不曾矛盾，大學(xué)在科學(xué)與技術(shù)間進(jìn)行平衡，而培養(yǎng)具有嚴(yán)格的科學(xué)思維和精神的人就是純粹的人，然而科學(xué)始于哲學(xué)，而終于藝術(shù)，始于猜測(cè)和設(shè)想，至于完美的成就，對(duì)過(guò)程的觀察，對(duì)方法的構(gòu)建是科學(xué)，對(duì)目的的批判和協(xié)調(diào)是哲學(xué)，其實(shí)，培養(yǎng)一個(gè)純粹的人，就是這樣一個(gè)過(guò)程。

德國(guó)教育家洪堡先生

開(kāi)展獨(dú)立的原創(chuàng)性研究是洪堡、吉爾曼和艾略特的共同目標(biāo)，世界科技大國(guó)都擁有著世界一流的大學(xué)，因此，教育必須重新審視，我們?nèi)绾慰创约旱慕逃?，新的時(shí)代需要什么樣的人才，如何借助于新的方法來(lái)提升教學(xué)的效率、并且能夠提供真正具有獨(dú)立、完整科學(xué)研究思維體系的人才。

4.必須重視基礎(chǔ)研究

在《全球科技通史》中交錯(cuò)的將牛頓機(jī)械論及其后的第一次與第二次工業(yè)革命進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，在科學(xué)的發(fā)散中，又開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)技術(shù)的應(yīng)用收斂階段，而在氣候量子物理科學(xué)的發(fā)展之后階段進(jìn)入了現(xiàn)代的工業(yè)革命，包括了電氣時(shí)代以及信息時(shí)代的大量發(fā)明創(chuàng)造，包括電話、計(jì)算機(jī)、集成電路等的發(fā)展，以及現(xiàn)代通信在這些基礎(chǔ)上的快速崛起，乃至今天我們所進(jìn)入的第四次工業(yè)革命，基于信息與互聯(lián)的發(fā)展。

通過(guò)這個(gè)歷史的發(fā)展過(guò)程，我們可以看到技術(shù)的背后是科學(xué)的發(fā)展奠定的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，即使我們今天已經(jīng)如此快速的發(fā)展，然而，我們必須承認(rèn)，今天的技術(shù)發(fā)展是建立在相對(duì)論、控制論、信息論的基礎(chǔ)上，也包括了數(shù)學(xué)、物理的理論基礎(chǔ)發(fā)展。

就像1915年愛(ài)因斯坦提出了“引力波”，直到2015年才被驗(yàn)證，科學(xué)研究往往不能立即看到實(shí)用價(jià)值，但是，卻構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)研究必須與科學(xué)相結(jié)合，就像陽(yáng)明先生所說(shuō)的“知行合一”，科學(xué)與技術(shù)相互影響，才能發(fā)展，同樣道理，就如同哲學(xué)的發(fā)展，沒(méi)有經(jīng)院哲學(xué)，街頭哲學(xué)將變得語(yǔ)無(wú)倫次，而沒(méi)有街頭哲學(xué)，經(jīng)院哲學(xué)失去其存在的意義，世界的事物似乎都是這樣，理論必須結(jié)合實(shí)踐，不能偏廢，要想構(gòu)建長(zhǎng)久的發(fā)展，我們總是注重眼前實(shí)效，而忽視了科學(xué)的長(zhǎng)久。

LIGO-引力波的驗(yàn)證

在今天的時(shí)代，我們面臨著全球科技競(jìng)爭(zhēng)，必須有創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展模式，對(duì)于國(guó)家、企業(yè)同樣如此，而這些必須將基礎(chǔ)研究夯實(shí)，否則將如同在沙灘上的結(jié)構(gòu)，不能穩(wěn)定而長(zhǎng)久。

推薦這本書，其實(shí)，只是給我們一個(gè)啟發(fā)，也會(huì)看到很多有意思的科學(xué)史上的故事，就像花拉子米居然就是Algorithm（算法）這個(gè)詞的來(lái)源，而最像德布羅意這樣的大牛居然可以憑借博士論文獲得諾貝爾獎(jiǎng)，包括仙童公司出來(lái)的那么多人構(gòu)成了半導(dǎo)體領(lǐng)域的朋友圈。

這本書能夠把科技發(fā)展的歷史寫的這么通俗易懂，又能夠從物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、半導(dǎo)體、電磁學(xué)科學(xué)和技術(shù)的各個(gè)視角，從遠(yuǎn)古文明寫到了現(xiàn)代科技，并對(duì)未來(lái)的可控核聚變、基因技術(shù)等進(jìn)行了預(yù)測(cè)，真是寫了個(gè)遍，深的話不大可能，但是，深入淺出倒是易于學(xué)習(xí)，實(shí)在是本開(kāi)闊視野、啟迪智慧的好書，總比刷朋友圈看八卦新聞要強(qiáng)吧？