◎中国航天系统科学与工程研究院 薛惠锋
中国航天系统科学与工程研究院院长薛惠锋
40多年前的1976年,美国《时代周刊》把邓小平作为封面人物,并用大字提了一个问题:“中国:朋友还是敌人?”短短一问,体现了浓厚的美国式的思维。无论是亨廷顿的“文明冲突论”,还是埃利森的“修昔底德陷阱”,都是“黑白分明、非此即彼、零和游戏”的逻辑。
40多年来,中国人一直用平和而自然的行动来回应这个问题。中国作为数千年来从来没有中断的文明之国,作为国土广袤但是从来没有信仰纷争、宗教冲突的祥和之国,一直以“各美其美、美人之美、美美与共”的美好愿望来处理中美关系。中美建交40年来,中美贸易额增长了200多倍,每天都有14000人在两国穿梭往来,每17分钟就有一架飞机飞往对方国家。从中国视角提出的问题,绝不会是“美国:朋友还是敌人?”而是“美国:朋友,还是将要成为朋友?”
观点一: “一叶知秋,一斑见豹”,中美博弈的本质,是全世界70年来的“科学停滞”,及其导致的“冠军焦虑”。
上世纪40年代以来,以量子力学与相对论为代表的重大基础科学突破,不仅让人类对自然与宇宙的认识上了一个台阶,而且带来了二战后应用科技的爆炸式繁荣。相对论是宏观理论的极致,很好地解释了宇宙;量子论是微观理论的极致,是现代科学技术的基础,信息技术、现代化学、生物学、材料科学等都建立在此基础之上。两大科学理论堪称完美,但其使命已经走到尽头。人类基础科学发展已停滞了近70年(仍停留在爱因斯坦的时代)。这导致赖之以生存的应用科技已经渐入穷途,快要榨干基础科学这个河床的最后一滴水。这就像“手机”一样,更新换代很快,但实质变化不大。这里面,有材料的极限。芯片的制作工艺从微米级发展到今天的纳米级,如摩尔定律无法突破,芯片的发展就没有未来。有动力的窘境。上世纪60年代我们就能造登月大火箭,但这么多年过去,再也没有超越这个记录。有能源的危机。可控核聚变仍然处于探索阶段,新兴能源远水解不了近渴,页岩油气仍转型阵痛、青黄不接。有生命的无助。生命科学、基因工程多年来止步不前,癌症、艾滋病、帕金森、老年痴呆仍旧使我们束手无策、望洋兴叹。有智能的瓶颈。电子计算机的冯诺依曼体系至今无人超越,所谓量子计算仍旧是镜花水月。人工智能“有智商、没情商;有计算、没算计;有智能、没智慧”的瓶颈仍然得不到突破。这就好比《三体》中人类文明被外星的“智子”锁死一样,要想前进,必须来一场“相对论颠覆牛顿力学”式的革新,来催生新的思想大飞跃、技术大爆炸、产业大变革。
“逆水行舟,不进则退”。70年的大停滞,导致了后发国家“跟跑者”步步赶上,而发达国家“领跑者”集体焦虑。发达国家的精英阶层回头一看,中国等发展中国家正在许多科技领域赶上或超越,其自身的前进却步履缓慢。停滞之中,面对《中国制造2025》的构想,“领跑者”认为“跟跑者”再慢都会赶上来。“美国优先”与“人类命运共同体”的理念差异、行为博弈,其根源恐怕就在于此。
观点二: “科学大停滞”的根源,是“复杂性的魔鬼”撞上了“还原论的歧途”。
人与自然,都是复杂性的产物,但人类天性喜欢简单的、线性的东西。为世人赞叹的那些理论,如欧式几何、牛顿力学、广义相对论,其数学形式上都简洁明了。这种风气甚至影响到其它领域,比如经济学。很多经济学家都希望用几条基本“公理”来解释一个庞大的体系。这种源自于“文艺复兴”的还原论思想根深蒂固,尽管在过去的500 多年也取得了巨大成绩,但在面对“开放的复杂巨系统”时,却常常失灵。将复杂对象不断分解为简单对象,将全局问题不断分解为局部问题去解决的“还原论”思想,常常导致对每个局部的透彻认识也无法换来对整体的清晰感知,即“只见树木不见森林”。
比如天体力学中的三体问题,很小的扰动,数学解就会千差万别。人类逐渐认识到,课本上“现实世界简单性”的观念只是一种理想,几乎所有的领域都普遍存在着复杂性现象。
近70年来,“还原论”思想在各个领域都遇到了困境,特别是前面提到的医学、生物学、材料学、人工智能等领域。正如诺贝尔奖获得者菲律普·安德森在《科学》杂志上的论文所说,过去数百年取得辉煌成功的还原论思想,已经走到了尽头,这是70多年来“科学大停滞”的根本原因。
3000多年前,诞生在中国的整体论思想,尽管已被全盘西化者批判和丢弃,但对于从哲学层面破解“还原论”的弊端,提供了另一种思考方式。中国古代的整体论思想,就是把万事、万物看作一个整体,从整体上考虑最优效果。“整体论”虽然没有完备的科学体系,存在主观臆断、缺少实证的弊端,但对于破解“还原论”具有哲学上的意义。
钱学森推动“整体论”与“还原论”的辩证统一,开创了“系统论”,为打破70多年来的“科学大停滞”之死寂,找到了数百年来未有之“不二法门”。钱学森提出,在应用系统论方法时,要从系统整体出发将系统进行分解,在分解后研究的基础上,再综合集成到系统整体,实现系统的整体涌现,最终是从整体上研究和解决问题。系统论方法吸收了还原论方法和整体论方法各自的长处,也弥补了各自的局限,既超越了还原论方法,又发展了整体论方法。例如,在物理学领域如果用还原论来研究,那么认识了基本粒子还不能解释大物质构造,知道了基因也回答不了生命是什么。爱因斯坦晚年执着于研究“统一场”的理论,希望把物理学中的强力、弱力、万有引力、电磁力四力统一起来,把时空、质量、能量、温度、电磁场等所有研究对象通过严格的数学理论全部统一到一个大体系中来。这就需解决由下往上的问题,即复杂性研究中的所谓涌现问题。系统论的方法,恰恰能够解决爱因斯坦晚年一直想解决但没有解决好的问题,是物理学取得又一次飞跃的哲学依据。正如钱学森指出的,系统学的出现,是一场新的科学革命,是人类认识客观世界的飞跃。
系统论是钱学森在哲学思想上具有里程碑意义的贡献,但却没有停留在哲学层面,而是在基础科学、技术科学、应用技术等不同层次上,都产生了重大而深远的影响。例如,在基础科学层,他提出的“物理力学”,恰恰能把宏观和微观统一起来,是一种“物质宏观性质的微观理论”,是解决爱因斯坦之惑的关键。在技术科学层,他提出了“工程控制论”,实现了用不完全可靠的元器件构建高可靠的系统,用不是最优的局部构成最优的全局。在应用技术层,他提出“从定性到定量的综合集成研讨厅体系”,为研究开放的复杂巨系统问题提供了切实管用的方法工具。系统论的思想、理论、方法、工具体系,一定是在新时期,再次点燃科学引擎的“点火系”。
观点三:网络空间中美关系,无论是“规则协议的比拼”、“治理主权的博弈”还是“舆论阵地的争夺”,将在三大技术突破后迎刃而解,以“星融网”升级互联网,形成“脑机一体、群脑互联、天脑融合”的全新网络架构。
无缝脑接口,“脑机一体”让规则无差异。从颅相学到认知神经科学,人类对大脑探索的热情愈加痴迷。美国、欧盟、日本相继提出了“人脑计划”“人脑工程”“机器人大国”等战略,脑科学发展突飞猛进,奠定了“人机结合、脑机互联”的基础。当前和未来一段时期的计算机,与人脑无论如何也不可同日而语。试图抛开人,去创造超越人、代替人的所谓“人工智能”是不可能成功的。在脑科学发展取得实质性进展的前提下,把“人”的情商、“机”的智商有机结合起来,打造超越“人脑”和“电脑”的“智脑”,这是人工智能的未来方向,也是未来网络节点的基本构成。这将彻底颠覆原有的网络协议体系,网络规则和协议的比拼将不复存在。
思维大联通,“群脑互联”让治理无高下。美国神经科学家成功发明了一项“三向脑技术”,通过一定手段可以让三个人共享彼此的思维和想法,从而实现同一个目的。这套系统名为“BrainNet(心灵网络)”。科学家表示,这个看似疯狂的实验最终有望接入互联网,组建一个可连接全人类大脑的巨型装置和思想网络,汇集全人类的“脑力资源”来解决人类的重大问题。在“脑机结合”的基础上,把所有“人脑”、所有“机器”连接起来,运用系统工程的方法,集腋成裘、集成涌现,打造比单个的“智脑”高明千百倍的“云脑”,实现全人类的思维互联,将使网络空间治理主权的争夺不复存在。
可控核聚变,“天脑融合”让舆论无争端。没有可控的核聚变发动机,人类连太阳系这个家门口都飞不出去;只有装备可控核聚变发动机的宇宙飞船,才能真正走向深空,去探索去获取更多的星际资源。这好比会生火的猿人与猴子的区别。那时,石油将彻底沦为原料、粮食问题将完全解决、海水淡化将毫无成本,整个社会的生产力,将会以难以想象的速度在数量上和形式上增加。人类将彻底改变资源存量博弈的历史,拿到“大同社会+星际航行”的入场券,资源不均、贫富分化将荡然无存,而网络舆论之争也将不复存在。
“浩渺行无极,扬帆但信风”。有“系统论”思想指引,人类一定能实现认识和改造客观世界的重大飞跃,重启停滞不前的科学与文明巨轮,构建“脑机一体、思维互联、星人融合”的全新网络体系,实现“人脑、智脑、云脑、天脑” 的逐级跃进,迈向网络空间的大同世界,推动网络空间中美关系开辟新天地、迈向新境界。