在一個娛樂至死的年代，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，這實在是件荒唐的事情，而真正為我們每天生活帶來巨大改善并與產(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聞，無法獲得持續(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，實際上“人類的歷史是科技的發(fā)展史”，相對于很多歷史被皇權(quán)的篡改，以及帶有主觀的選擇性評判，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)生價值，影響著我們今天的生活的，它無法被改變和難以扭曲，最為真實。

讀史使人明智

佛朗西斯科.培根說“讀史使人明智，讀詩使人靈秀、數(shù)學(xué)使人精細、物理使人深沉…”，顯然讀數(shù)學(xué)和物理這樣的書對非專業(yè)和從事科研的人而言不大現(xiàn)實，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)，這會使得我們對于今天的發(fā)展乃至未來有一個判斷。

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，對于從事科技領(lǐng)域的工作者而言，科技發(fā)展的歷史會給我們諸多啟發(fā)，《全球科技通史》給了我們一個完整的視角來看待科技的發(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視角看待古代的科技，以及今天的智能制造，我們都會發(fā)現(xiàn)事實上，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，我們可以從整個歷史看到，在經(jīng)歷了科學(xué)的發(fā)展后較長一段時間里，技術(shù)應(yīng)用也得到了大幅的發(fā)展，就像牛頓的“機械論”帶來了對運動的支撐，包括了蒸汽機、汽車、飛機等的發(fā)明，而隨后愛因斯坦的相對論、量子物理、光電效應(yīng)等的發(fā)展則為后來的通信、控制、計算機等發(fā)展帶來了巨大的幫助。

信息可以理解為知識的外延，這些知識的傳承，就需要文字的出現(xiàn)、紙張、印刷技術(shù)，包括今天的云存儲、傳輸以及信息的應(yīng)用，信息的本質(zhì)應(yīng)該是“知識”以及知識的載體，因此，無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，包括人工智能—它必須將人的知識與機器的學(xué)習(xí)模型、算法相結(jié)合，將人的知識建模、封裝并復(fù)制方式用于生產(chǎn)，從而降低知識的利用效率，人類對信息的應(yīng)用都是對知識的效率轉(zhuǎn)化，應(yīng)用于解決實際的問題。

而能量則從另一個維度解決效率，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采的效率，而內(nèi)燃機將石化能量轉(zhuǎn)化為機械能量來驅(qū)動汽車提高了人們物資的運輸效率，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。

制造的過程就是對信息、能量與物理、化學(xué)的反應(yīng)結(jié)合，在離散制造業(yè)中，能量用于對物理的材料進行加工如沖壓、裁剪、焊接、復(fù)合、組裝，而化學(xué)的則是對材料的復(fù)合、復(fù)分解、有機、無機反應(yīng)，整個過程就是在利用知識和能量來提升整個加工的效率。

2.方法論的重要性

牛頓說他是“站在巨人的肩膀上”，吳軍博士的論述是這個巨人就是笛卡爾（在《上帝擲色子》一書中作者認為是牛頓爵爺和胡克就物理學(xué)的論文爭論，因為胡克認為牛爵爺用了他的數(shù)據(jù)還是思想?yún)s不把他列進去，牛爵爺就諷刺他說“我是站在巨人肩膀上”，當然，牛爵爺還與萊布尼茲就微積分的發(fā)明相互懟過—牛爵爺果然對得起自己的姓），作為一個數(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。

長得真不帥的笛卡爾

笛卡爾的方法論就是我們所說的“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)威制藥沒經(jīng)過自己的研究，都可以懷疑，第二，對于復(fù)雜問題，盡量分解為小問題來研究，化繁為簡，第三解決這些小問題，先易后難逐步解決，第四解決每個小問題之后再綜合起來，看看是否徹底解決了問題。就是提出問題、實驗、從實驗中得到結(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的溫度控制，他在研究加熱點與目標中間隔時的溫度傳遞過程的模型，他跟我講先建立一個模型考慮傳導(dǎo)過程中的熱容比、物理尺寸等，然后去進行仿真，再進行現(xiàn)場實際驗證來看模型是否準確，再進行調(diào)整，然后標準化封裝—我突然發(fā)現(xiàn)很有意思的印證了笛卡爾這個研究過程—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)問題的，而牛頓則關(guān)注到了精確而瞬時的動態(tài)計算問題，以及對一個變量長期變化的累積效應(yīng)的追蹤問題。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)的那個數(shù)學(xué)叫“高等數(shù)學(xué)”了，一直沒有仔細想過為什么那個叫高等數(shù)學(xué)：）。

牛頓構(gòu)建的力學(xué)、光學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)通過嚴格的科學(xué)體系進行了闡述，通過簡單的公式即描述了這個復(fù)雜的世界，其偉大可見一斑。

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)驗性和偶然性，在化學(xué)方面也通過嚴格的科學(xué)體系突破了過去科學(xué)研究僅是通過長期的實踐積累而成的局面，他定義了概念《化學(xué)命名法》以及通過《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的感知—通過精確的測量，發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)并寫了《關(guān)于動物心臟與血液運動的解刨研究》，通過對過去的“氣”的質(zhì)疑而從邏輯推理出發(fā)來提出血液循環(huán)猜想，并通過9年時間實驗驗證這一理論，當然，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也得益于測量技術(shù)的提高，包括溫度計、血壓計等，在近代X射線技術(shù)進一步使得醫(yī)學(xué)得到大幅度的前進。

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

感謝焦耳，告訴了我們“永動機”是不存在的，因為他構(gòu)建了能量守恒定律。

在之后的物理學(xué)進入了原子時代，由于傳統(tǒng)的牛頓機械論無法解釋在黑體輻射、光電效應(yīng)、放射性物質(zhì)方面的問題，進而發(fā)展了相對論與量子力學(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，進而發(fā)展了洛倫茨變換，而在這個基礎(chǔ)上愛因斯坦升級到了相對論（1905年發(fā)表《論動體的電動力學(xué)》論文）-使得我們能夠?qū)⒄J識拓展到了看不見、摸不著的世界。不過另一本《上帝擲色子嗎？》量子物理史話中對這個過程的描述更為精彩—愛因斯坦和波爾等關(guān)于粒子說和波動論的爭吵持續(xù)了整個20世紀初的物理學(xué)界，最后被愛因斯坦從量子論出發(fā)指出光同時具有粒子和波動（電磁波）的特性，即，“波粒二象性”這個話題給統(tǒng)一，看看那個爭論的年代，還真是夠精彩的，這些爭論使得幾乎所有當時最牛的物理學(xué)家卷入這場戰(zhàn)爭，普朗克、德布羅意、羅森堡、盧瑟福、波爾、波恩、薛定諤、愛因斯坦、郎之萬，這個爭吵要是發(fā)生在我們的科技界，并能引發(fā)曠日持久的爭論，這還真是一個值得一看的巨大的場景。

索爾維會議-物理學(xué)界巫師大會

量子物理使得人類對于能量的使用達到了一個新的高峰，也發(fā)展了新的數(shù)學(xué)體系，進而有了原子能、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、射電望遠鏡等的發(fā)明，對天文學(xué)也有了新的貢獻。

這些都預(yù)示著人類對于能量的應(yīng)用水平達到一個新的高峰。

而對于今天的智能制造比較重要的方法論則來自于“三論”即，系統(tǒng)論、控制論、信息論，如果說牛頓的機械論以及微積分解決了動態(tài)連續(xù)性的場景問題，而三論則基于離散數(shù)學(xué)、概率論、集合論等，將研究對象又延伸至具有不確定、干擾和非線性的部分，就像我們自動化所研究的控制論，就是動態(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，而在這個調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，包括今天的人工智能、機器學(xué)習(xí)，來自于柯爾哥莫洛夫在1931年發(fā)表的《概率論中的分析方法》，它奠定了馬爾科夫過程，而馬爾科夫過程則是信息論、人工智能的強有力科學(xué)工具。

維納.控制論構(gòu)建者

信息論則認為無論是一個系統(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，將虛無縹緲的信息進行了量化，從此人類可以準確地度量信息的多少，從理論上解決了數(shù)據(jù)壓縮與傳輸效率問題。

其實，今天我們所研究的制造問題，都是對材料進行物理和化學(xué)的加工，一般來說物理的都是多發(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)則是對其過程進行精準的定量分析，以及構(gòu)建模型。

當然，最近也看到一些文章提到了“邏輯”的問題，其實，亞里士多德在他的時代以一己之力開創(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，如果沒有這些基礎(chǔ)，那么，整個研究似乎會一直處于混亂之中。

就像我們關(guān)于各種社會事件、技術(shù)問題的爭議，往往會發(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、過程、結(jié)論，或者描述一件事情無法有清晰的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

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

《大學(xué)的終結(jié)》中談到了當年哈佛校長艾略特教授想構(gòu)建的大學(xué)的融合，今天大學(xué)的爭論也來自于此，大學(xué)有三個目標的設(shè)定，來自于不同的大學(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發(fā)展而服務(wù)，為德國培養(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)他們從事獨立而原創(chuàng)性的研究，并且通過他們的發(fā)現(xiàn)使得世界受益”），實際上，這些都不曾矛盾，大學(xué)在科學(xué)與技術(shù)間進行平衡，而培養(yǎng)具有嚴格的科學(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)，始于猜測和設(shè)想，至于完美的成就，對過程的觀察，對方法的構(gòu)建是科學(xué)，對目的的批判和協(xié)調(diào)是哲學(xué)，其實，培養(yǎng)一個純粹的人，就是這樣一個過程。

德國教育家洪堡先生

開展獨立的原創(chuàng)性研究是洪堡、吉爾曼和艾略特的共同目標，世界科技大國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碌臅r代需要什么樣的人才，如何借助于新的方法來提升教學(xué)的效率、并且能夠提供真正具有獨立、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》中交錯的將牛頓機械論及其后的第一次與第二次工業(yè)革命進行了關(guān)聯(lián)，在科學(xué)的發(fā)散中，又開始進入一個技術(shù)的應(yīng)用收斂階段，而在氣候量子物理科學(xué)的發(fā)展之后階段進入了現(xiàn)代的工業(yè)革命，包括了電氣時代以及信息時代的大量發(fā)明創(chuàng)造，包括電話、計算機、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，乃至今天我們所進入的第四次工業(yè)革命，基于信息與互聯(lián)的發(fā)展。

通過這個歷史的發(fā)展過程，我們可以看到技術(shù)的背后是科學(xué)的發(fā)展奠定的堅實基礎(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，今天的技術(shù)發(fā)展是建立在相對論、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年愛因斯坦提出了“引力波”，直到2015年才被驗證，科學(xué)研究往往不能立即看到實用價值，但是，卻構(gòu)成了產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的基礎(chǔ)，而基礎(chǔ)研究必須與科學(xué)相結(jié)合，就像陽明先生所說的“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，沒有經(jīng)院哲學(xué)，街頭哲學(xué)將變得語無倫次，而沒有街頭哲學(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)合實踐，不能偏廢，要想構(gòu)建長久的發(fā)展，我們總是注重眼前實效，而忽視了科學(xué)的長久。

LIGO-引力波的驗證

在今天的時代，我們面臨著全球科技競爭，必須有創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展模式，對于國家、企業(yè)同樣如此，而這些必須將基礎(chǔ)研究夯實，否則將如同在沙灘上的結(jié)構(gòu)，不能穩(wěn)定而長久。

推薦這本書，其實，只是給我們一個啟發(fā)，也會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）這個詞的來源，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，包括仙童公司出來的那么多人構(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)的各個視角，從遠古文明寫到了現(xiàn)代科技，并對未來的可控核聚變、基因技術(shù)等進行了預(yù)測，真是寫了個遍，深的話不大可能，但是，深入淺出倒是易于學(xué)習(xí)，實在是本開闊視野、啟迪智慧的好書，總比刷朋友圈看八卦新聞要強吧？