编者按: 中科院创业投资管理有限公司董事长、惠新私募基金管理有限公司董事长吴乐斌先生在中科院创投发表了题为《人类社会发展的五个苹果》文章。文章系吴乐斌先生多年从事科技管理、科学研究、成果转化等工作探索出的一些心得,对科学发展的历程进行了总结和预测。
第一个苹果:夏娃的苹果
《圣经》中描述,上帝用了六天时间创造天地万物,第六天创造了人——亚当和夏娃,一切都很美好。亚当和夏娃生活在伊甸园里,上帝对亚当和夏娃说“你们吃什么都可以,但是不能吃伊甸园中间苹果树上的苹果,那是*果禁**。如果你们吃了*果禁**,你们就能辨别善恶,就会死。”后来,夏娃受蛇的哄诱,偷食了*果禁**,并也让亚当食用。二人遂被耶和华逐出伊甸园,成为人类的祖先。从此,人必须满脸流汗才能糊口,只有勤劳才能求生,而且有生有死。
这里说句题外话,圣经中几乎没有生词,每一个章节似乎就是讲了一个很平常的故事。但当你放下书去思考,会发现受到很多启发。而我们的《道德经》呢,全文八十一章,五千字,字字珠玑。我想这就是东西方文化的一点不同之处。
回归正题, 好奇心——是人类的第一个苹果。
好奇心是什么?是 人类求知的本能,是人类原装的智慧,是科学的原动力。 在好奇心的驱动下,人类的智者们不计后果、不计得失,不断地探索未知世界,逐步形成了一项专门的社会活动——科学。科学,从17世纪开始成为独立的专业。
从事科学研究并拥有一定研究能力和取得一定研究成果的人被称之为“科学家”。“科学家”这个词在1840年才出现,美国人厄休儿(Whewell)在《归纳科学的哲学》中首次使用并做出定义。也就是说 1840年前后,科学才作为社会分工而出现。 在此之前所有的科学的发明创造,绝大部分都是在好奇心驱动下的“业余”行为。到了当代科学时代,科技走进社会,与经济之间的相互作用急剧增加,激发了彼此的活力,极大促进了各自的发展。
如果我们溯源而上,寻找科学的根源,我觉得应该是苏格拉底、柏拉图、亚里士多德三位希腊先贤。

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虽然那时还没有出现科学,但苏格拉底为追求真理献出了生命。自古以来,全世界都是如此,在真理和权力面前,无数英雄为之折腰。 短时间尺度内,权力就是真理,长时间尺度下,真理就是权力。
柏拉图的贡献在于,约公元前387年他在雅典郊区的墓地附近创办了柏拉图学园。柏拉图学园叫“阿加德米”(Academy),今天科学院就是从“阿加德米”这个词来的。
而亚里士多德,则是古代科学的集大成者,经过师徒三代的传承,他成为古代科学的象征,却也成为近代科学的阻碍者。
沿着好奇心这条曲线走下来,继希腊三贤之后,又出现了一系列的历史人物。
几何之父——欧几里得 ,古希腊最负盛名、最有影响的数学家之一。其著作《几何原本》对于几何学、数学和科学的未来发展,对于西方人的整个思维方式都有极大的影响。
力学之父——阿基米德 ,伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,对数学和物理的发展做出了巨大的贡献。
近代天文学奠基人——尼古拉·哥白尼 ,波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。他小心翼翼地提出了日心说,改变了人类对自然对自身的看法。当时罗马天主教廷认为他的日心说违反《圣经》,哥白尼虽然坚信日心说,但在罗马教廷面前他作了许多妥协和迂回,经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。
科学的殉道士——乔尔丹诺·布鲁诺,意大利思想家、自然科学家、哲学家和文学家。他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说,并把它传遍欧洲,被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士,是捍卫真理的殉道者。由于批判经院哲学和神学,反对地心说,宣传日心说和宇宙观、宗教哲学,1592年被捕入狱,最后被宗教裁判所判为"异端"烧死在罗马鲜花广场。
第二个苹果:牛顿的苹果
牛顿的地位是公认的。我特别欣赏英国诗人蒲柏的一句话:“自然和自然规律隐藏在黑暗中,上帝说,让牛顿降生吧,于是,天地一片光明”。
1665年的秋天,牛顿为了躲避瘟疫从剑桥回到了他的乡村庄园。一天,他看到苹果掉到地上,苹果为什么掉到地上而不是去其他的地方?这个问题让他陷入沉思。
1687年,他把他的思想和研究所得写成《自然哲学的数学原理》。《原理》阐述了力学三大定律和万有引力定律。

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杨振宁先生曾评价道,如果一定要给近代科学找一个生日,那便是《自然哲学的数学原理》出版之日。作为近代科学的母体,《自然哲学的数学原理》的出版,代表着一个时代的开始,即近代科学的诞生。为什么这么说?因为从此之后数学(或计算)进入自然科学的各个学科,各个学科由此而迭代更新。有了近代科学,才有了此后的工业革命。
在《自然哲学的数学原理》问世前后的1660至1730年期间,英国成为了世界科学的中心。
随着力学等近代科学的发展与成熟,人们逐渐将注意力转移到了热力学,热力学的发展直接地促成了以蒸汽机的诞生为标志的机械产业革命。1760至1830年,以机械技术和冶炼技术为核心的第一次产业革命在英国产生并传播开去。在1770年至1840年的70年中,英国工人每个工作日的生产率提高了20倍。
上个世纪末,我曾在《自然辩证法通讯》发表一篇文章,题为《试论中国近代衰落的根本原因》,提出中国近代衰弱的开始时间不是1840年,而是500年前。
为什么说是500年前中国开始衰落?因为,从那个时候开始我们就怠慢了科学。据英国科学博物馆的学者研究指出,从旧石器时代(250万年前)到公元2008年间,产生了1001项世界级的重大发明,其中,中国贡献了30项,占3%。这30项都出现在1500年之前,占1500年之前世界总量163项的18.3%。最后的一个发明是在1498年,由明孝宗朱祐樘发明了牙刷。最近这500年发生了什么事情?
《自然哲学的数学原理》是在欧几里德的《几何原本》的基础上推演出来的,而《几何原本》是《自然哲学的数学原理》的母体。那么《几何原本》进入中国是什么时候呢?最早是利玛窦和徐光启两人合作翻译,完成前六卷后,徐光启因父亲去世回家丁忧,待丁忧结束后利玛窦已离开中国,翻译工作终止了。等到清朝后期的李善兰才接续完成后面九卷的翻译。但是翻译完成后也没什么人看,或者说没几个人可以读懂,因此被束之高阁。
而西方在近代科学诞生即第一次科学革命后紧接着发生了第一次产业革命,科学革命和产业革命造就了坚船利炮,当坚船利炮打开中国大门时,《几何原本》和《自然哲学的数学原理》还在中国沉睡于尘埃之中。
第三个苹果:图灵的苹果
1954年6月7日,一个伟大的生命以一种特殊的方式结束了——图灵(Alan Mathison Turing),在自己的卧室里咬了一口蘸了氰化钾的苹果而自杀。图灵的一生,最伟大的贡献是把计算和机器联系到一起。
1928年,德国数学家希尔伯特(David Hilbert)继1900年第二届国际数学大会提出23个问题后又提出三大问题:第一,数学是完备的吗?第二,数学是相容的吗?第三,数学是可判定的吗?图灵聆听了希尔伯特的报告,兴奋不已。一次报告改变了他的人生,他的人生改变了世界。所以说句题外话,今天我们仍然需要有一个良好的学术交流的平台,多一些国际学术交流的氛围和机会是很重要的,许多重大科学成就都源于一次重要的学术会议。
希尔伯特的前两个问题被哥德尔(Kurt Godel)回答了,并提出了“不完全性定律”。1935年后,图灵开始回答第三个问题。他写成论文《论可计算数及其在判定问题上的应用》,并受打字机启发发明了图灵机(即图灵在战时服务的机构于1943年研制成功的CO-LOSSUS“巨人机”)。
1939年秋,图灵临危受命,随后专门设计、建造了世界上的第一台*用军**计算机——图灵机,成功破解了德军号称“不可被破解”的Enigma密码。后来,图灵机在军事和国防建设中得到广泛应用。
在这里,第三个苹果就出现了两种动力的结合。图灵刚开始琢磨图灵机时,完全出于好奇心。到后期在军事的应用需求,则催化加速了它的发展。
第四个苹果:乔布斯的苹果

Steve Jobs,1955.2.24 – 2011.10.5 图片来源:中科院创投
1976年4月1日,史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)、斯蒂夫·沃兹尼亚克和罗·韦恩三人创立了美国苹果电脑公司。据称,之所以将公司取名为“苹果”,是因为乔布斯和同事在商量公司名称时正好路过苹果农场,所以用被咬了一口的苹果作为公司的标识。也有人认为,乔布斯崇拜图灵,用被咬了一口的苹果作为公司的标识来纪念图灵。但不管怎么说,第四个家喻户晓的苹果出现了,它有什么意义?
苹果公司在30年间推出的一系列产品改变了所有产业:
- MAC,引发了家用电脑革命并普及了图形用户界面。
- iPhone,把移动电话变成了数字平台,变成了通讯、音乐、照片、视频、网络设备。
- App Store, 生成新的内容创造产业,连接各行各业,打通各行各业。
- iTunes商店,让音乐产业重获新生。
- iPod,改变了我们消费音乐的方式。
- iPad,推出平板计算技术,为数字报纸、杂志、书籍和视频提供了平台。
- iCould,使计算机不再担任管理我们内容的中心角色,并让我们的电子设备无缝同步。
- 《玩具总动员》和其他皮克斯大片,开创了数字景象的奇迹。
事实证明, 第四个苹果开启了一个时代——计算无所不在、无时不在的时代 。 第四个苹果是由强大的社会需求拉动的。 我相信,汽车未来也将是一个计算互联的平台。
第五个苹果在哪里?
人类文明进程的脉络从古希腊人根号2计算到牛顿《自然哲学的数学原理》,再到图灵把计算与机器联系起来,香农把计算和信息联系起来。 我认为下一个里程碑是计算与生命联系起来,特别是与认知联系起来,计算解析生命,计算干预生命,计算产生生命。
说到这里,有一些感想与大家分享交流。结合现在特别火的元宇宙,或者说孪生宇宙话题,我想今天所在的世界是否可以分为三个世界:第一个世界,是自然的世界。第二个世界,我称之为精神意识世界,因为它存在于人的精神和意识中。第三个世界,是我们人创造的世界,它是第一个世界的物质性和第二个世界的精神性的结合。数字是抽象的,实物是具体存在的。但是所有的实物世界,都会有其相应的数字。存在的数字是不是一定能够化为实物的世界?不见得!但所有的世界一定可以还原为数字的世界。所以我认为 三个世界统一于数字,即自然的世界、人造的世界和这两者之间的精神意识世界统一于数字。
这三个世界统一于数字,数字打通了三个世界的联系。正如毕达哥拉斯学派认为的“万物皆数”,而 人又是万物的尺度,数在于人,人在于我。

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一方面,当计算复杂到一定程度时,结构功能范畴可能会出现异化,衍生出非一一对应的功能,甚至超越或者失控,然后出现生命的现象 ,比如偶有发生的“机器人杀人事件”、日本出现的情感机器人等。机器人以后将出现更多生命的体征,比如应变能力、自我控制能力。当前很热的ChatGPT,可以比人掌握更多的知识,回答问题和咨询问题的能力也比人更强。虽然其逻辑能力远超人类,但是我认为目前还远远不能够代替人类,因为人脑结构更加复杂,并拥有特别重要的情感和想象力。
另一方面,20世纪50年代以来,生命科学的重要进展是用物理和化学的方法解析了生命。我个人认为, 在未来,用数字来解析生命将是重要的科技发展方向 ,比如,现在用Deep Mind预测蛋白质结构。我们中科院有个团队在研究机器识别表情的技术,中国医学科学院肿瘤医院在进行为肿瘤病人“画像”的研究,如果两者结合起来,完全有可能实现“看相算病”。也就是说, 计算足够复杂时会出现生命,生命也完全可以变成数据,即“生命计算,计算生命”。
由研究蛋白质结构而发展起来的结构生物学,正在尝试从蛋白质的一级结构准确预测其三维结构,当中最重要就是大数据。我认为,从微观的生命现象到中观的生命现象,进行数据化、数字化是完全可能的。在生命计算和计算生命之间有个重要的中间地带,我认为是脑机接口。现在和未来,脑机接口都将是重要的学科前沿,也是产业革命的重要领域。
图文来源:中科院创投公众号,我院经吴乐斌先生本人同意后发布