「改革创新」邵春堡：科技激增的本质是重塑未来世

邵春堡：科技激增的本质是重塑未来世界

改革创新

20世纪下半叶以来，特别是进入新世纪，各个领域的科技，以趋快、增多、迭代、融合、叠加、向上的方式蓬勃发展，正在掀起一轮新科技革命浪潮。科技加速发展的背后有一组强劲的推力。在诸如范式突破、厚积薄发、灾难刺激，投资拉动等作用中，新科技发展一浪胜似一浪，新科技成果迅速转化到新的产品、工具、服务中，在大规模应用和产业化中，促进着经济社会发展。直到现在，新科技发展毫无停缓之兆，持续增速，风卷残云地向着未来挺进，大有肩负重塑世界的使命。科技的激增式发展已然成为这轮科技革命的重要特征。

一、新科技激增的各种现象

第三次科技革命之后，科技发展经历了一个相对缓慢的阶段，之后又逐渐加速发展，从此走上快车道，科技的各方面数量快速增长。无论科学发展、技术突破，还是重大集成创新、科技产业化，科技发展的速度、增长都在加快。如何认识和分析这些激增和加速的现象？

1、新科技发展速度呈现激增

现代科技发展日新月异，科技成果硕果累累。新科技的快速发展，让人们无法给这轮科技革命划出准确符号，都在等待或者发生更大的高潮，或者希望有个相对的休止，但是科技洒下一路省略号，一往无前。科技的激增式发展成为科技革命的一个奇迹。新科技的快速发展主要体现在四个方面。

一是科技成果总量高速增长。上世纪中叶以来，科技加速发展的趋势已经明显，从知识量的增长就可明显反映出来。据英国科学家马丁推算，人类的科技知识在19世纪是每50年增加一倍，20世纪中叶每十年增加一倍，70年代每5年增加一倍，20世纪末每3年就增加一倍。马丁认为科学技术的“裂变效应”将导致知识更新速度不断加快。知识量急剧增长的一个重要原因，是学科之间的连锁反应。在以往的科技革命中，科学或技术的革命性进展，只出现一个或少数几个领域，其他科技的发展不仅滞后于这些带头的科技，而且在发展规模和深度上也没法与这些科技相比。

新科技加速的景象是，当一个科技领域发生革命性变化后，其他许多科技领域也很快引爆变革。如在科学领域，继量子论和相对论之后，相继涌现了量子化学、分子轨道对称理论、信息论、控制论、系统论、分子生物学、耗散结构论、混沌理论等一批科学理论。在技术领域中，继原子能技术、计算机技术和空间技术后，出现了激光技术、生物技术、新材料技术等新型技术。可以说，科技的新发现和新发明的数量极速增加，人类基因组、超导、纳米材料等，本属于基础研究的成果，有的早在研究阶段就申请了专利，很多科技成果迅速转化为产品，走进人们的生活。人工智能快速进步和广泛渗透，又极大地加速相关学科领域的步伐。

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二是科技知识加速更新。科技发展快速增长，科技成果纷纷出笼，加快了科技知识更新的速度。联合国教科文组织曾做过一项研究，其结论是：信息通信技术带来人类知识更新速度的激增。18世纪时，知识更新周期为80～90年。19世纪到20世纪初，缩短为30年。20世纪60年代，缩短为5～10年。20世纪80年代，缩短为5年。现在，更新周期已缩短至1～2年。据调查，现在工程师的知识半衰期是5年，也就是说五年内他的一半知识已经过时。[1]美国国立卫生研究院的计算机储存资料，每5年增加85%。西方目前流行一条“知识折旧”律是，一年不学习，你所拥有的全部知识就会折旧80%。由于科技知识更新加快，影响到就业和职业岗位的变化和培训内容的变更翻新。

科技加速发展的趋势，符合早在100多年来前恩格斯所揭示的理论，他在回顾科技发展史的基础上指出，科学的发展“可以说是与从其出发点起的（时间的）距离的平方成正比的。” [2]

三是许多科技名称外露内含着激增之意。在数字科技领域，明显的有互联网、云计算、大数据、数字孪生、增强现实、混合现实、3D4D打印、区块链、5G、元宇宙；在生物科技方面，基因测序、细胞融合、基因重组也是如此；在光电科技方面，光纤系统、 全息图像、光电集成电路，均为系统和集成；在量子科技方面，有量子纠缠、量子叠加态；在超导技术方面，有超导输电系统、超导计算机，等等，不一一列举。

这些名称有的是联系性、网络性、系统性、集成性，有的是序、数、云、超等，都是较原来的基础有了更多的联系、要素、组合，直接或含蓄地透露着增加、增强、增速的信息。例如，5G就是个复杂科技和融合科技，都是在4G基础上的功能增强、速度加快、更少的延迟和更低的成本，更高的效率。因为摩尔定律的速度太快，不知不觉中，现在芯片的算力达到了惊人的高度。5G的突破也体现在摩尔定理上，因为更先进的芯片工艺使用，使得复杂算法成为可能，这也是为什么大规模天线技术能够在5G时代得到商用。这是一个非常复杂的系统突破，需要在系统、算法、材料、器件上形成集中突破。有一些技术则是内涵和名义兼有，仅从人工智能方面的技术方面看，都或明或暗地体现着增强、集成、系统的含义。如人机交互与协作、AI优化、AI和先进网络基础设施、计算机和网络系统AI、动态系统AI、AI 增强学习等变革性研究。

四是许多具体科技的发展速度惊人。20世纪五六十年代航天技术短暂的12年简直令人神奇。人类的第一颗人造卫星是1957年10月由苏联送上天的，史普尼克1号。美国人在1967年制造出了人类历史上最大推动力的火箭，土星五号。并在1969年7月通过阿波罗11号将人类送上月球。从首颗卫星上天到人类登月总共花了12年，这是典型的激增。再如，马斯克投入航天事业的时间不长，SpeceX的成就却让人叹为观止。中国航天事业基础较弱，当时国际空间站都不允许中国航天人加入，但是短短十几年，中国不仅航天发射、载人航天、航天器探测的进步让人刮目相看，而且还快速建立了空间站，这些都是科技快速发展的奇迹。

人们普遍能感受到的信息科技的发展速度。以不同技术的信息传播速度来看，以累积5000万用户为定量，需要多长时间？有学者统计，收音机用了38年，电视用了13年，互联网用了4年，脸书用了3.5年，微博用了14个月，微信只用了10个月，Instgram用了6个月，愤怒的小鸟用35天。[3] 2022年11月底，人工智能对话聊天机器人ChatGPT推出，迅速在社交媒体上走红，短短5天，注册用户数就超过100万。[4] 2023年一月末，ChatGPT的月活用户已突破1亿，成为史上增长最快的消费者应用。[5] 互联网时代以来，信息技术的飞速发展颠覆了不少人的预知和想象，之前以年来计，现在都以天计，速度跨越特别巨大。信息通信科技的高速发展和迭代更新，直接推动着现代生产力的发展，是经济社会形态向着数字智能化方向发展的主要推力。

2、科技内容和内涵体现的激增

科技增长的急速增长和发展，部分科技名称仅仅是一种反映，大量科技的增长和加速都是名副其实的，体现在内容上。以前科技增长的速度，较多体现在各种交通工具的发展速度，现在汽车、火车、飞机在新科技的推动下达到史无前例的速度提升。

比如，意大利设计师设计出世界首款可垂直起降、空中旋停的飞行汽车，最高时速550公里，遇到堵车直接飞走；比如，世界最快卡车时速650公里,打破记录,有望赶超飞机。

比如，颠覆传统交通的飞机，可以变身为火车，最高时速达到1000公里；比如，中国研发的高速飞行列车，最高时速4000公里，完爆高铁飞机。

比如，截止2018年3月, 美国航天飞机创造了最高时速为17321英里每小时的记录，是世界上第一种往返于地面和宇宙空间的可重复使用的航天运载器；比如，中美俄战机最快时速中，美国4100公里，俄罗斯3980公里，中国3000公里。而且这些交通工具在追求速度上永无止境。

现在许多科技的增速都超出交通科技的发展速度，向着各个技术和工具的高速运转扩散，比如芯片速度，包括手机、电脑，甚至手表、眼镜，也拥有了速度超快且价格便宜的芯片，还有大容量的存储空间。还有计算速度、网络速度、设计速度、制造速度都在加快，数不胜数，极大地提高了运转效率和应用效益。

集成电路的发展速度最令人关注，中国工程院院士尤政在2022年5月的一次报告中说，1991年一个芯片上只有2250个晶体管，到2020年Apple的A15上面集成了55亿个晶体管，从2000多个到55亿，这是多么快捷的增速；在工艺特征上一直创新到两三纳米的大小，让过去几十年集成电路的尺寸缩小了1000倍，性能提高了1万倍，成本下降了一千万倍。这说明摩尔定律仍然在引领集成电路技术不断创新。

摩尔定律是1965年戈登·摩尔发现的，是在芯片开发中，同样面积芯片上晶体管数量每隔18-24个月增加一倍。这意味着芯片的存储容量和计算能力相对于时间周期在持续呈指数级的上升。这一定律指引了半导体行业在超过半个世纪的时间里不断取得突破。

谷歌的经济学家哈尔・瓦里安和凯文・凯利做了一次计算，“几十年来，全世界的信息总量以每年增加66％的速率成长。同这个爆炸性的数字相比，水泥纸张等最普遍的制品几十年来每年只增加7％。信息的成长速率几乎比地球上其他的制品快了10倍，甚至比同样规模的生物成长还要快速。”“信息的成长速度会继续超越我们所制造出来的东西。”[6]显然，信息增加的速度取决于信息技术的增速功能。

摩尔定理不是个科学定义，其实是个经济定义，许多科技都在遵循着这个速度持续提升。比

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