我的科学观｜张笑宇：推动科技进步最好的方式：去玩、去消费

·我们这个民族有时候思考问题的方式太沉重。说研发科技就很高大上，说玩就觉得不务正业。实际上，很多一流科学家的科研就是在做他爱玩的事，很多一流的科技成果就是玩出来的。

我本人在研究科技史的过程中，发现的最有趣也最令人感慨的一件事，就是人类历史上大概有95%的科技发明是被遗忘掉的。

我是在接触了许许多多在科技史上留下姓名的发明家才敢这么说的。比如我经常举的一个例子就是亚历山大的希罗。希罗是公元1世纪亚历山大图书馆的馆长。这个人被公认为蒸汽机雏形的发明者。当然，如果你看他的那个装置，还很简陋，不足以作为动力装置。但那只是他众多发明中的一种。他还发明过用蒸汽驱动的自动门，发明过机械式的自动售货机，发明过可以机械编程的三轮车，发明过各种自动机。想一想，这些都是两千年前的作品，这是很令人吃惊的。

更令人吃惊的是，希罗的这些发明并不完全是工匠的经验。他是先有对基础科学的了解，再做出相应工业设计的。比如记载他蒸汽装置的书标题叫“气动力学”，他在第一章先概述了气动力学的数学原理，然后再列了几十种发明。这跟当代工程学的研究思路是一致的。换句话说，这是一位两千年前的爱因斯坦加爱迪生式的人物。但是这么一个人，为什么今天我们对他所知甚少呢？

因为他的发明并未得到大范围应用，所以少为人知。而未得到大范围应用的原因又不是一个观念问题，而是一个社会结构问题。所有技术在经济学的观点上都是降低生产成本、替代劳动力的要素，而在劳动力价格足够低的情况下，技术替代是很难发生的。希罗生活在古罗马，那是一个奴隶社会。企业家几乎不需要为劳动力付钱，因此他的技术在社会生产中无用武之地。当然，他本人并不是挣不到钱和名声，因为他有一个很理想的买家：神庙。神庙买来自动门和自动售货机，然后告诉无知的信众：这都是神力的表现。

这是件很嘲讽的事情：最先进的发明被拿来为最愚民的集团作辩护。但这恰恰揭示了一个道理：不公的社会结构会扭曲技术的应用路径，令其不能为社会作出应有的贡献。

蒸汽动力机械其实是一项在人类历史上被反复发明的技术，但直到最近一次它的集中大规模进步才带来了根本性的革新，引发了工业革命。为什么会这样呢？这是因为近代英国首先经历了商业革命和宪政革命，社会普遍富裕。人们的高消费能力对煤炭产生了大规模需求，同时煤炭企业的劳动力成本又相当之高。因此，企业家有足够的动力将蒸汽机应用于生产，工程师也可以赚到足够的钱，有动力持续作技术创新，这才有了工业革命。

这里还有一个非常有趣的故事：为蒸汽机铸钢技术奠定基础的，反而是一样不起眼的发明：铁锅。在中世纪，人们多数时间使用更廉价的铜锅。但是当煤炭普及开来之后，铜锅不能耐受那样的高温，所以就有必要大规模使用铁锅。铁锅的市场很大，于是就吸引了一位叫做亚伯拉罕·达比的工程师改良了铸铁技术。他创办的企业后来成为瓦特和史蒂芬森的供应商，在工业革命的历史中举足轻重。

类似的故事也在历史上多次发生。比如，石油最初被开采的时候是为了照明使用的。煤炭大规模应用后，煤气等副产品也得到了广泛应用，当时主要的应用场景是照明。后来，人们发现了更好的照明燃料，那就是石油。洛克菲勒因为创办标准石油公司而成为人类历史上最富有的人，而当时标准石油公司的主要市场就是照明市场。洛克菲勒成为首富之时，内燃机汽车的研发才刚刚起步。人们还不知道这种资源将来会成为那么重要的黑色黄金。

再比如，推动第二次工业革命取得重大进展的化工领域，最早是在纺织业中赚到第一桶金的。第一次产业革命期间纺织业的崛起。蒸汽机带动纺织机生产成千上万的棉布，制衣业需要给这些棉布染色，于是需要发明人工染料。我们熟悉的化工业巨头，例如拜耳、巴斯夫（号称“我们发明了化学”）和赫希斯特，它们最早的第一桶金都是染料。在这个领域取得商业成功后，它们才从化学品研发延伸到后来的炸药、化肥、尼龙、塑料、生物制药等领域。甚至这个领域后来还催生了第三次科技革命的核心——半导体产业。硅谷的起点——肖克利实验室，最早就是研发PH测试仪的。

从以上这些案例中，我们可以获得怎样的对于科技影响社会的认知框架呢？

我个人总结了一个观察模型叫做“漏斗-喇叭”模型。这个模型说的意思是，人类历史上可能有95%以上（数字未经检验）的技术创新发明是被遗忘的。它们在书上被记录下来，或者变成了专利以后，就被遗忘在故纸堆里。能够被我们记住的发明，实际上都是通过了一个漏斗的筛选和检验，这个漏斗的名字叫做“商业化”或者“产业化”。通过了漏斗检验的技术，可能会反过来对社会生活生产产生巨大的颠覆性的变化，就像喇叭放大声音一样，所以叫做漏斗-喇叭理论。

而在商业化过程来筛选技术的时候，我们又会发现，很多技术在雏形时代，由于它的不先进和不完善，它的应用方式和商业模型跟它完善之后是有很大区别的。比如蒸汽机最早并不是动力机械，而是用于地下矿井的抽水。石油最早不是动力燃料，而是照明燃料。后来研发出化肥、炸药和药品的企业，最早是给人染色挣钱的。倒退回那个时间点，你也许完全无法想象，抽水机引发了工业革命，灯油带来了车轮上的社会，染坊制造了人口爆炸和战争。

无数当时被看好的技术后来默默无闻，无数当时被人忽视的技术后来搅得人类社会翻天覆地，这说明漏斗的筛选机制是一个很难事先预判的过程。我们唯一能做的，是创造更自由、更宽松的环境，便利更多天才凭自己的喜好去天马行空地想象和发明，去尽其所能地在市场上取得成功。

近来由于ChatGPT的火爆，人工智能再次引发大家的关注。其实这也是一个非常好的“漏斗-喇叭”模型案例。

我们都知道，人工智能的理论源头是1940年代维纳等人提出的“控制论”，在当时，韦斯利·克拉克（Wesley Clark）等人就使用计算机模拟了神经学家唐纳德·赫布（Donald Hebb）提出的“神经网络”学习模型。这也是当代人工智能领域“深度学习”方法的前身。但是，在60-70年代，这套方法基本是停滞不前的，因为当时的计算机硬件缺乏足够的能力来建立复杂的人工神经网络。

直到2010年前后，以吴恩达先生为代表的斯坦福大学团队发现，使用GPU来运行深度学习的相关算法，效率可以提升70倍以上。这个发现直接导致了深度学习出现“大爆炸”，成为世人关注的焦点。打个比方，如果说深度学习是当代人工智能技术的“灵魂”，那么GPU就是深度学习算法寄托的“大脑”。

但是GPU又是从何而来呢？它的第一桶金来源很多人都想象不到：游戏。发明了GPU的公司叫做英伟达（Nvidia），成立于1993年。它的创始人黄仁勋后来回忆说，1993年的CPU处理速度还不是很快，当时英伟达希望做一个图形的加速处理器，可以做通用的图形加速。而这个硬件最大的应用市场就会来自于游戏。

后来也果如黄仁勋所料，英伟达生产的图形处理器（GPU）因为电子游戏市场的繁荣，蒸蒸日上，接连击败一系列挑战者，成为业内的佼佼者。但没有人想到，这条技术路径后来竟然阴差阳错地掀起了人工智能的技术浪潮。

夸张点说，人工智能这一新技术的方向，是游戏玩家们玩出来的。

这正是我想表达的一种科技观。我认为我们这个民族有时候思考问题的方式太沉重。说研发科技就很高大上，说玩就觉得不务正业。实际上，很多一流科学家的科研就是在做他爱玩的事，很多一流的科技成果就是玩出来的。我们太习惯以为，历史是一张有标准答案的考试卷，我们必须努力应试、应试再应试。结果就是，当爱玩的人玩出真正的创新，而这种创新又在高消费社会率先成功商业化，我们只能目瞪口呆，然后继续压缩玩和消费的时间，永远追在人家屁股后面研究。

真正的进步是超出旧思维想象的，真正的技术前景是无法预先判断的，真正的行业龙头是政策和计划塑造不出来的。如果说科技史能告诉我们什么，那就是，尽可能创造一个公平、普遍富裕、宽容和自由的社会，让大家有钱、有闲地去做自己喜欢做的事情，让大家把科研当作游戏而不是当作繁重的任务。当我们做了这些有温度的事情，技术就会在我们不经意的地方回馈给我们真正的惊喜。

（作者张笑宇，系上海世界观察研究院研究员，华东师范大学世界政治研究中心特聘研究员，腾讯腾云智库成员，得到App签约讲师。主要研究领域为政治思想史、科技社会学、商业与产业史。著有《重建大陆》、“文明三部曲”系列（《技术与文明》、《商贸与文明》已出版，《产业与文明》待出版）。《技术与文明》一书获“2021届亚洲图书奖”、“2021深圳读书月十大好书”；《商贸与文明》获“第一届刀锋图书奖十大好书”，“2021亚洲周刊全球华人十大好书”。）