人類科技能發(fā)展到什么地步？

李淼

理論物理學(xué)家，科普作家，現(xiàn)為中山大學(xué)天文與空間科學(xué)院院長(zhǎng)。

預(yù)測(cè)未來(lái)很容易，要想說(shuō)對(duì)那就難了。那么，我為什么還要做預(yù)言？因?yàn)檫@是一件非常好玩的事。

未來(lái)學(xué)在當(dāng)下中國(guó)不是被看好的一門學(xué)問(wèn)，假如我們能夠?qū)⑺Q為學(xué)問(wèn)的話。我記得在上世紀(jì)80年代，未來(lái)學(xué)在中國(guó)紅過(guò)一段時(shí)間，不久就銷聲匿跡了，理由很簡(jiǎn)單，預(yù)測(cè)未來(lái)很容易說(shuō)，說(shuō)對(duì)了那就很難了。再說(shuō)，80年代還是非互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人類還沒(méi)有進(jìn)入像今天這樣科技幾乎完全主導(dǎo)生活的時(shí)代，公眾對(duì)所謂未來(lái)學(xué)也沒(méi)有什么持久的興趣。

預(yù)測(cè)未來(lái)，在我眼中的大師自然是科幻作家阿瑟·克拉克，他的科幻經(jīng)典《2001太空漫游》預(yù)測(cè)對(duì)了很多東西，例如航天，例如直角顯示屏，甚至中國(guó)的太空站。至于名聲很大的阿西莫夫，他預(yù)言的一些事情至今還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，其他科幻作家就更不用說(shuō)了。劉慈欣曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，科幻太空歌劇時(shí)代對(duì)航天的預(yù)言之所以難以實(shí)現(xiàn)，是人類的能源發(fā)展太慢了，而多數(shù)人沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到今天的信息時(shí)代，信息時(shí)代發(fā)展很快的原因是它不怎么依賴能源。

關(guān)于科學(xué)的預(yù)言就更難，原因很簡(jiǎn)單，科學(xué)既不像經(jīng)濟(jì)也不像政治，因?yàn)榭茖W(xué)是理性的，卻最難做預(yù)言。為什么？因?yàn)榭茖W(xué)的大突破往往來(lái)自無(wú)法預(yù)測(cè)的靈機(jī)一動(dòng)，就連靈機(jī)發(fā)生的那個(gè)大腦事先也絲毫不知征兆。愛(ài)因斯坦會(huì)知道1905年他會(huì)做出那么多發(fā)現(xiàn)？當(dāng)然不會(huì)。那么多人在過(guò)去一年歡呼人類即將迎來(lái)智能時(shí)代，人類要警惕超級(jí)智能機(jī)器帶來(lái)的威脅。真的想太多了好嗎？你以為那些做人工智能的人，不想做出和人一樣聰明的機(jī)器啊？他們做夢(mèng)都在想。問(wèn)題是，他們還得做更長(zhǎng)時(shí)間的夢(mèng)。

為什么夢(mèng)想很難照進(jìn)現(xiàn)實(shí)？因?yàn)椋鶕?jù)最近哈佛大學(xué)馬修費(fèi)雪的研究，根據(jù)彭羅斯的猜想，根據(jù)我的一貫主張，人的大腦最關(guān)鍵的機(jī)制是量子力學(xué)。目前，所有人工智能的基礎(chǔ)都是經(jīng)典計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)是機(jī)械的、決定論的，根本無(wú)法做到和人類一樣聰明。

那么，我為什么還要做預(yù)言？我覺(jué)得這是一件非常好玩的事情，但我不會(huì)學(xué)著名的庫(kù)茲維爾，去做不靠譜的例如“奇點(diǎn)臨近”這類預(yù)言，實(shí)在太不靠譜了。

我想預(yù)測(cè)的是人類科技生活的近未來(lái)。那么有人問(wèn)，何謂近未來(lái)？我查遍了書(shū)，根本沒(méi)有近未來(lái)的嚴(yán)格定義，連騰訊內(nèi)刊《騰云》都沒(méi)有一個(gè)定義，雖然《騰云》最喜歡刊登的文章是談近未來(lái)的文章。姑且，我自己做一個(gè)定義，所謂近未來(lái)，就是未來(lái)30年。

其實(shí)，我們不用等到30年后，智能時(shí)代很可能要進(jìn)入大停滯。為什么？大家都知道有一個(gè)摩爾定律，說(shuō)的是集成電路容納的元器件數(shù)目每隔一年半到兩年的時(shí)間增加一倍。摩爾本人是英特爾公司的創(chuàng)始人之一，英特爾公司從1999年到2011年芯片的尺寸，確實(shí)按面積來(lái)說(shuō)每隔兩年縮小一倍。按照這個(gè)進(jìn)度，到了2030年，也就是14年后，芯片的大小達(dá)到了納米級(jí)別。大家知道，在納米級(jí)別上，已經(jīng)能夠看到單個(gè)的分子和原子了。在這個(gè)級(jí)別上，經(jīng)典物理學(xué)將失效，量子力學(xué)規(guī)律將主導(dǎo)。在人們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)控制量子態(tài)之前，經(jīng)典的芯片不會(huì)再進(jìn)步了。另外，除了量子本身的問(wèn)題，分子和原子還有熱無(wú)規(guī)的問(wèn)題，無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)也讓我們難以在納米級(jí)別之下控制芯片。

摩爾定律失效了，量子計(jì)算還沒(méi)有出現(xiàn)，那么，智能時(shí)代將進(jìn)入大停滯。有人說(shuō)，也許到了2030年，量子計(jì)算機(jī)就出現(xiàn)了，這種樂(lè)觀我不能同意，原因是簡(jiǎn)單推理，在過(guò)去若干年，量子計(jì)算的進(jìn)展很慢。我甚至覺(jué)得，到了30年后，真正的量子計(jì)算機(jī)也不會(huì)出現(xiàn)。盡管如此，2030年摩爾定律失效的時(shí)候，芯片的面積會(huì)縮小2的7次方甚至2的10次方，后者是1024，那時(shí)的iPhone13s功能將十分強(qiáng)大。

另外我認(rèn)為，人類大腦的部分重要過(guò)程是量子的，或者是量子計(jì)算，或者是其他什么量子的過(guò)程。因此，如果沒(méi)有量子計(jì)算機(jī)，所謂強(qiáng)人工智能也不會(huì)出現(xiàn)。根據(jù)定義，強(qiáng)人工智能就是和人類類似的智能。這樣，我們不要期待在30年內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)和人類一樣聰明的機(jī)器人。

最后，我對(duì)能源做一個(gè)預(yù)測(cè)，理由比較技術(shù)，就不詳細(xì)解釋了。50年后，人類將能夠利用太陽(yáng)輻射到地球上的所有能源，達(dá)到所謂卡爾達(dá)舍夫1級(jí)文明，200年后，人類將能夠利用整個(gè)太陽(yáng)的能源，人類將達(dá)到卡爾達(dá)舍夫2級(jí)文明。