在热力学第二定律的描述中，孤立热力学系统的熵不减;但生命体本身是一个不断增加有序度——即熵减的系统。于是有了普利高津的耗散结构理论，普利高津指出，要想维持一个系统的有序，系统必须开放从外界引入负熵。通过熵可以区分有效能量和无效能量，有效能量在开发应用过程中不可逆地转化为无效能量，并同时增加外部世界的熵。因此，即使能量守恒，文明也会发现:一定时空范围内，可用的能量越来越少。为了维持低熵状态，追逐负熵流成为了所有文明的本能。在文明扩张过程中，繁衍遵循指数增长规律，相应地，负熵流也应该跟上步伐。从这个角度上来说，人类文明的进步建立在一系列能源相关技术革命的基础上。人类每跨越一个新的技术台阶，或是找到了新的大规模的负熵流，或是原本无效的能量再次有效，这样就确保了人类社会能够长时间大范围保持在低熵状态。

  在人类历史中，技术是文明的主线之一。农业革命带来的新的技术允许了部分个体脱产从事创造性工作，文明由此产生。接着是煤，石油，核裂变。物质生产方式，道德规范和思维模型会相互反馈，相互约束，最终形成一个超稳固的结构，这就是“文明的范式”。每一次技术革命即范式变化，核心总是新的能源相关技术的产生和产业化。长时间演化后，技术和所处社会就会相互耦合，相互影响。

  除了马克思关于生产力与生产关系的论述，还有很多从不同角度解释技术与历史、文明的关系的理论。

  施展先生将历史总结为各个行为主体不断博弈的过程，博弈的外部约束则为各种可用的资源;当新技术的出现带来新的经济资源或经济要素，就会打破原来博弈的均衡，社会结构就会重构，出现重大的历史变迁和转折。

 卡罗尔奎格利在《悲剧与希望》，用农业革命、工业革命、卫生和医疗革命、交通和通信革命等一系列技术革命在西方与其他地区发生的时间顺序来解释西方殖民扩张和其他地区发展中发生的冲突与问题。

  更激进的弗雷德里克杰克逊特纳则在《边疆在美国历史上的重要性》 中宣称，推动历史的不是马克思所说的阶级斗争，而是边疆——不止是地理的边界，还是认知和认同感的边界——的扩张。

  索洛的经济增长模型认为，当外生的技术以固定比率增长时，经济将在平衡增长路径上增长。因此，技术进步是经济增长的主要动力(科学技术是第一生产力)。丹尼森等人通过对美国经济增长的实证分析证实并巩固了索洛的观点。反之，当外生技术水平将趋于停滞时，经济将趋于停滞，投资仅能补偿固定资产折旧和装备新工人。

  近代以来，人类似乎进入了一个技术爆炸的时期。但如果仔细观察，会发现近几十年来的涌现的新技术大都是信息领域的，而能源相关技术却没有太大变化。所谓“新四大发明”，除了高铁以外不过是商业模式的创新。用克里斯坦森的分类来说，信息以外的领域，颠覆性的创新已经停滞。

信息产业虽然是现在人类社会的重要组成部分，却不能带来文明的扩张，扩展人类生存空间。正如彼得蒂尔所言，“人不是信息，是血肉之躯”。但信息产业的发展和对社会的改造无需赘言。除了耳熟能详的摩尔定律，还有计算机领域的贝尔定律，即大约每十年都会出现一类新的计算机，基于新的编程平台、新的网络和新的界面，产生新的应用，建立新的产业;还有通信领域的吉尔德定律，即通信系统的带宽每隔一年就会增加到原来三倍。信息产业的这些奇迹值得研究。

  信息产业的硬件更新迭代的速度是人类历史上前所未有的。传统产业的产业结构是金字塔型，塔底需求量最大的是低端产品;而在信息产业，尤其是半导体集成电路领域，需求量最大的反而是比较先进的产品，这给产业后进者带来了极大的困难——他们不能通过进入低端市场进行资本、技术和品牌的积累，这是中国在半导体集成电路产业发展慢的一大原因。

 实际上，信息产业的爆发也渐显疲态。人们说摩尔定律失效，是因为之前依靠精度来提高运算速度的方式已经走到了物理的极限。到10纳米时，量子隧穿效应造成的干扰已经很明显。如果计算机基本构架、底层逻辑和技术原理不发生一场革命，被寄予厚望的人工智能恐怕只能停留在弱人工智能阶段。

与此同时，新的能源相关技术不是没有。页岩气、可燃冰、煤制油——但这些某种程度上只能算化石能源开发技术的改进。页岩气储量最多的中国也要到2020年才能达到产量占总天然气消费量的10%，勉强可以称作“页岩气革命”。而可燃冰和煤制油，就算是技术最先进的中国也不敢说短期内发生相应“革命”的可能。

  从经济上来说，1857年和1929年的经济危机都是发生在两次重大技术革命之间。2008年的金融危机至今余波未平，与第三次技术革命陷入停滞带来的红利衰竭不无关系。值得注意的是，农业文明理论上可以维持到太阳环境发生重大变化，工业文明却是在消耗地球几十亿年积累下的负熵流，并不能持续太久。

 牛顿的系统化理论、数学工具以及实验验证是近代科学技术大爆炸的源头。于是，人们习惯于用还原论方法处理所有学科，又握着奥卡姆剃刀把非线性部分尽可能剃掉。以至于连很多社会和人文学科理论都有明显的牛顿体系特点——即几个简单的定律可以推出一个庞大体系，尤其是经济学。

尽管还原论方法早已深入人心，并且在过去取得了极大的成绩，但它也不总是有效。上世纪末因DNA双螺旋结构的发现，生物学被寄予厚望。大量生物学研究往往从单点出发，试图解析每一种蛋白质——或每一段DNA序列——的结构和功能，希望构建完整字典阐释生物学所有谜团。遗憾的是，目前为止生物学整体上依然是一门基于实验和经验的科学，大部分相关工作者其实做的是数据收集和整理工作。无法用理论指导实践，这是生物技术最大缺陷所在。另一个例子就是制药，从上世纪50年代开始，批准10美元研发的新药数量每隔9年就会减半，与蓬勃发展的信息技术正好相反。这也是药价过高的重要原因。

  就具体技术而言，现在越来越重要的生物分子、大气、等离子体、湍流等问题都不能用线性的方法解决，其中等离子体的约束分岔是实现可控核聚变的一大难题。混沌理论的研究甚至表明，很简单的数学方程在参量空间扰动下都会产生极其复杂的混沌现象。

  另一方面，前文提到的耗散结构的准确描述是:由平衡态演变为远离平衡的非线性区的新的稳定的宏观的有序结构。如果将其套用在历史进程中，其中的“非线性”在于那些带来革命的、极少发生却又极具意义的变化，它们总是打破范式而发生。但如今在技术领域，个人作用越来越小，而集体做出的决策往往更趋向于遵循线性化选择——因为这看上去风险最小。但这样做的后果往往是加强范式，而不是打破范式。

  单纯的需求或是量变并不能带来革命性技术即质变。需求只能靠增加投资尽可能提前革命的到来，实际上，需求发挥最大作用是在技术革命发生后推动技术的改进和产业化。技术革命中的量变带来质变在于上一代技术为下一代提供工业积累——有时是资源积累——但两代技术在路径上往往没有多少继承关系。

 凯文凯利在《科技想要什么》中提出了一种新观点，“技术元素”的演化进程有自己的生命周期，“技术元素”已经成为“第七个生命王国”。技术元素(观念有机体)的进化与基因有机体有很多共性:简单到复杂，一般到个别，统一到多元，低效到高效，个体到互利共生，缓慢变化到更大可能性。科技有机体随时间变化的过程符合这样一种与物种进化的系统树相似的模式。从这个角度看，技术进步的本质是试错，正如基因突变，不同的是经验和科学可以提供一定方向。

  刘慈欣科幻小说《三体》中，三体星人通过智子锁死了地球人的科技。而现实中技术停滞的原因主要是旧技术复杂度的增加。复杂性对于理解技术非常重要，就技术演化而言，复杂度可以理解为验证和设计一个产品所需要的各层次人力资源量和技术部门的配合程度。它还体现在产品本身的复杂度和设计、生产过程中的分工细化。

事实上，子领域的细化程度已经到了很多人终其一生都在学习前人的知识却只能精通其中一个子领域，很多子领域甚至后继无人，比如有限单群分类。那些科学史和技术史上的“全才”几乎绝迹。一方面，历史上的重要科技贡献都是发明者或发现者青壮年时期完成的，那是人们最具创造力而敢于打破范式的时期，而现在的研究者不得不在人生创造力的黄金阶段继续学习而不是创造，很多人到30岁时才刚摸清本学科领域的框架，然后才开始进行科学研究这就让革命性的思想越来越难产生。另一方面，如同凯利的类比，不同分支的“杂交”，跨领域的方法或思考更可能带来新的突破——然而现在研究者一生吃透一个领域已经殊为难得。

  更重要的是，复杂度增加不仅适用于科学技术，人类文明的方方面面都比过去复杂得多，分工细化得多;于是，要支撑一个完整的科学技术体系、工业体系、官僚系统和社会结构所需要的人口基数越来越大。同时，人类大脑的学习速度也开始跟不上复杂度的扩张，肉体衰老的速度限制了大脑的思考。

对于目前技术困境，更大问题是技术与社会的脱节，特别是和资本的互动。即资本回报预期越来越长。对于每一条技术路径的改良，现在都逼近物理极限，很多初期迅猛发展的技术经历了技术大进步后复杂度激增，导致试错成本越来越高，任何一点性能的改进都要投入大量资源。这种边际效用递减现象几乎在所有领域存在。由此，资本对新技术的投资日趋保守。那些已经有些方向的新技术，如航天、深空探测、量子计算机、可控核聚变一直以来都是政府扶持，但也看不到短期内成熟的希望。美国航天预算占总预算比例一降再降已经说明了问题。

  卡罗尔奎格利认为文明之所以能够发展，是因为它具有一个“扩张的工具”——即一个军事的、宗教的、政治的或经济的组织，它将生产盈余积累起来，并将其投入建设性的创新。当既得利益群体庞大，其仅仅满足于分配，不再持续投入创新时，文明便衰败了。除了技术本身的复杂度加剧了这一现象，老龄化也会使社会趋于保守，专注于分配。

  星际旅行和时空穿梭是二战后一代科幻作家最常用的题材，无论东西方，社会都洋溢着改天换地的乐观主义精神。随着老龄化的到来和诸多科技噱头的破灭，人类社会开始日渐保守，如今连登陆火星都只能是幻想。

另一方面，现在诸多互联网和娱乐产品正在加重后现代主义者们对宏大叙事和权威的反感。虽然反智主义还不是主流，但其对技术和科学的负面作用已经不能忽视。危言耸听一点，在信息和娱乐畸形膨胀的“乌托邦”的掩盖下，文明其余的一切走向停滞甚至不可逆的倒退。另一种可能是，封闭而停滞的地球将会陷入马尔萨斯陷阱，专制主义和大范围权利控制会卷土重来。人类文明将会迎来又一个黑暗的中世纪，而和以前不同的是，随着这颗星球资源的枯竭，文明将永远看不到黎明的曙光——也许罗宾汉森的大过滤器就在我们的前方？

  波兰尼认为，一般而言，进步是必须以社会变迁的代价来换取的。如果变迁速度太快，社会将会在变迁过程中瓦解，所以变迁速度的重要性不亚于变迁本身的方向;虽然后者通常并不由我们的主观意愿来决定，但我们所能忍受的变迁速度却是由我们来决定的。人们对变迁速度的忍受能力随着和平年代延长而下降，但这必将到来的变迁来得越晚只会越激烈。

  科幻作家为人类描绘的未来中，比较美好的大致分为两类，一类不再离开地球，而是专注于发展已经高度发达的经济、政治和文化，甚至发明类时光机回到过去消除曾经的错误;另一类则是走向宇宙，正如那群选择离开非洲的智人。

  但无论哪一种选择，都不是现在人类文明有能力支持的。只希望不久以后能有人将一份印有“人类已经掌握可控核聚变技术”的报纸糊在我脸上，告诉我这都是杞人忧天。

  不记得是哪一年开始看《星际迷航》，看了一部就迷上了，于是就接着找第二部看，结果发现《星际迷航》是一个大家族，有很久以前拍的老片，也有现代感十足的新品，几十年的传奇仍然在继续。

这些年断断续续看了十几部，感觉部部精彩，这一系列的影片可以看作是人类在太空探索驰骋的记录。其内容包罗万象像一本宇宙航行的百科全书，涉及到星际旅行的方方面面，不仅能给人类未来的宇宙大航海提供较为全面的参考和借鉴，也让观众看到人类的前途，给人以希望。《星际迷航》不但

曲折有趣而且鼓舞人心，其中不能忘怀的是《星际迷航8》的结尾

主角皮卡尔和莉丽离别时的一段对话。莉丽：“我羡慕你，羡慕你前往的世界。”皮卡尔：“我羡慕你，羡慕你为人类开拓新领域。”莉丽生活在二十一世纪而皮卡尔属于二十四世纪，跨越几百年时间的对白，令人神往。

作为一名《星际》迷，用随笔的方式把几点初浅的思考记录一下。

其一是非常期待的宇航神器翘曲飞船。宇宙广阔无比，没有超光速飞船，深邃的空间实质上就是高墙鸿沟，隔绝了地球生命与外界的来往交流，人类就是墙内的牢犯井底的青蛙，宇宙的演变和进化对地球施加影响，我们只有被动承担后果而无所作为。《星际迷航》就是基于使用了曲速引擎的翘曲飞船而把璀璨星空作为舞台演绎传奇故事。影片中讲述人类本世纪就获得这种能力并与外星人建立了联系，一种美好的愿望而已。任何装备都有物理原理作基础，飞船的超光速一定是宇宙中有这种伟大的规律存在，我们只是需要把它找出来，然后按照这个规律制造。刘慈欣在《三体》中设想过，把宇宙时空想象成平静的水面，在一艘小木船船尾放一块肥皂，肥皂改变水面张力使船前进。《三体》科学家据此研究出光速飞船实现空间跳跃。这种规律是不是业已存在的爱因斯坦的广义相对论？或者仅仅只有广义相对论还远远不够。对时空结构的全面而深刻的认知和物理规律工程化是光速飞行的关键。短时间内我怀疑人类能否获得这样的能力，也许要一千年一万年或更长时间，甚至这种物理规律能否工程化都是一个问题。

也有一种可能，未来人类产生新知识发明新技术，制造像《超时空接触》里的时空传送机实现人或物的瞬间移动，能实现梦中理想。

其二是外星人的发现与地球生命的进化。《星际迷航》中出现大量外星人。一类是对人类友善型，如“进取”号科学家尖耳朵的充满精神力的瓦肯星人史波克，女领航员光头而美丽的德罗坦星人伊莉雅；一类是邪恶型，如有同化殖民倾向的半机器半生物的博格人；一类是亦敌亦友面相丑陋的好战的克林贡人。这些形象深入人心，获得观众喜爱。

茫茫宇宙无边无际，星球众多，但生命起源条件极其苛刻，生命的进化漫长。智慧生物出现的概率极低，恐龙在地球横行了1.6亿年仍然是恐龙，人类的出现极为蹊跷。也许宇宙中某些星球表面真有生命出现，极可能是原始的单细胞生物；毕竟地球上的单细胞生命在海洋里度过了三十多亿年才迎来多细胞生命爆发。《星际迷航》中出现大量的外星生命，只能是一种美好假设。

当然如果发现外星生命，需要小心翼翼。对方过于强大，对我们来说是灾难。繁衍和殖民是生命进化的必然，丛林法则是生命普遍规律。《星际迷航》中博克人差点把地球上八九十亿人变成了思想一统的半机器人。《三体》中的比邻星人欲殖民而屠杀地球住民，而另一高级生命干脆把三维世界的太阳系变成了二维相片。《阿凡达》中的人类军队为获得资源肆无忌惮摧毁的“潘多拉”世界。

人还是太弱了，这个在地球上只诞生几百万年的物种极其渴望进步。看《超时空接触》，外星人主动提供他们的技术帮助人类成长，其和善的正面形象稍微安慰人心。《星际迷航1》中宇航员迪克与意思觉醒的航海探测器威者融合而获得超级能力，能否算是人类进步或者说进化的方向？

其三殖民的期待。宇宙中，也许我们是孤独的。人应成为多星球物种。以我的理解，地球生命应向外太空播撒，地球应成为宇宙生命的源头，几万年后在太空遇到的生物都应是地球生命的近亲。如此，宇宙才是一个生机勃勃充满活力的地方。

有位科学家说过，地球是人类的摇篮，长大后需去外面看看。踏入外星世界是一件重大的事情，所以美国的宇航员阿姆斯特朗踏上月面郑重说了一句极有名的话。人类科技的发展已到了这一步，已有能力去家门口的月球。在这个过程中，人类将不断完善火箭技术，学习在月面生存，建筑“广寒宫”，也为去火星和太阳系内其它行星积累可靠的知识。《星际迷航8》中皮卡尔说二十四世纪月球上生活着五千万人。殖民火星是人类开拓太阳系的起点。美国的勇气号和机遇号火星车是先行者，好奇号火星车刚刚踏上征途。去太阳系角角落落殖民，挖掘资源为我所用，开拓太阳系的过程估计得几千年的时间。如此，化学能火箭技术的应用到了极限。

从地球到最近的恒星比邻星光需要飞四年，用化学火箭把人送过去想都不要想。我认可刘慈欣的观点，去更远的地方其实质是向太空船移民，把整个城市搬进一艘直径几千公里大的飞船，自己养活自己自我繁衍，飞船将成为人类的第二个故乡，一颗漂流的人造星球。那时飞船得不到母星的任何物质帮助，唯一可能的支援只有信息的交流和知识的共享。

其四类人智能机器人使用。不管在《星际迷航》或其它科幻片中，高智慧机器人反复出现。它们是宇航的重要成员人类不可或缺的帮手，因其特点能做许多人不能做的事。目前AI技术大热，机器人代替人出现在各种危险应用场合，类人机器人或有问世，智商尚处初级。去外星世界路途遥远而危险，是一张单程票，如果首先派高智慧的机器人组成的舰队去侦察开拓建设，则成功的可能性大大提高。试想若有一艘载人飞船出事，损失巨大没有哪个国家可以承受，民众反对抗拒，宇航事业可能会遇到极大阻力。

以上的内容，算是一个总结。

我喜欢这类实现人类古老梦想的电影。这类影片的新颖题材看着离我们的生活很远其实很近，都是围绕先进的科技作文章，例如航天、入海、生物基因、AI等等，它们就是人类未来的事业。这些科幻片就是对未来的预演。

我看科幻片不仅注意影片的故事性，更注重它的内容的“真实性”，有物理规律作支撑，人在那种情况下必然如此。就《星际迷航》来说，影片画面极富诱惑内容无与伦比，对于人们仰望苍穹萌发幻想起了重要的作用，它把宇宙深空清晰的展现在观众面前，给人留下的深刻印象唯有用震撼来形容，我甚至做梦有一天搭乘寇克船长的企业号去看壮丽的“创造之柱”。

今天看了一篇文章，说的是《三体》小说出了十年还没有登上荧屏，可惜了一本好书。中国为什么拍不出像《星际迷航》这么好的科幻电影？感觉目前中国的导演更擅长拍魔幻片。国内的科技水平，国民的科技素质和社会氛围已到了拐点，人们深切呼唤自己的科幻大片，如有成功必成经典。