明天会好吗?

200多年前,一位名叫马尔萨斯的英国牧师出版了一本小册子《人口原理》,描绘了英伦岛国人口膨胀的可怕前景。

人口按照几何级数增长,而生存资源仅仅是算术级数增长,那么,多增加的人口总是要以某种方式被消灭掉,人口不能超出相应的农业发展水平。这个理论就被人称为“马尔萨斯陷阱”。

这是一种非常黑暗的理论,一旦成为现实则世界必然惨不忍睹,但是,为什么“马尔萨斯陷阱”在绝大多数国家未成为现实?

因为马尔萨斯唯一没算到的是农业技术创新,是化肥的发明,使得人类的生存资源呈现爆发式增长,新生人口的增长不再是问题了。

假如,从马尔萨斯至今,农业技术都未能出现明显的突破,那么,马尔萨斯陷阱就一定会成为残酷的现实存在,这种情况在今后有没有发生的可能呢?

电影《星际穿越》的时代背景,就是种植作物出现不可解的枯死病,人类农业遭受毁灭性打击,导致人类不得不探求新的生存地,对我们来说,这种情况不是不可能。未来有无限种可能。

咱们中国人对未来最乐观。我们习惯了经济不断增长,我们习惯了每一代人的生活都比上一代人好,我们习惯了为未来投资都是值得的,我们习惯了科技改变生活,我们习惯了只要付出努力就能有相应的回报。

我们对停滞不前、增长缓慢没有概念,经济发展速度低于6%就让人们大吃一惊,难以接受,而发达国家的常态是每年能涨个 2% ,就已经谢天谢地了。

我们没有任何理由相信有什么东西应该一直都增长。特别是高速增长,那就更像是不可持续的。

未来,凭什么一定要比现在更美好?

过去几年,关于我们要不要花几百亿甚至上千亿去建设一个新一代基本粒子实验装置,叫“环形正负电子对撞机”,引发了很多争议。

很多现役的物理学家和科学爱好者则认为物理研究代表大国实力,这个钱应该花。而杨振宁先生提出了反对,他的理由是“盛宴已过”,花这个钱不值得。

从卢瑟福那个时候开始,物理学家为了研究粒子的内部结构,使用加速器或者对撞机把粒子加到高速去撞击。卢瑟福就是这样发现原子核的,那时他的研究经费才 70 英镑。

上世纪六十年代末,美国准备建设费米实验室,要花费几亿美元建造一个加速器,这就已经到了需要动用国家力量的程度。费米实验室不负众望,果然做出了发现底夸克和顶夸克、发现 τ中微子等等一系列成果。

这些成就虽然没有什么经济价值,但是都是可以进教科书的重大突破,只不过跟卢瑟福发现原子核还是不能比的。

等到进入 21 世纪,大型强子对撞机的花费高达上百亿美元,它得到了什么呢?它“验证”了几十年前物理学家对希格斯玻色子的猜测。这甚至都不是一个知识上的进步,它只不过再次告诉我们,现有的物理理论“标准模型” 是对的。

基本粒子物理学的投入以数量级的方式增加,可是产出却是以数量级的方式减少。这不只是“盛宴已过”的问题,这是以后每一餐都会变得越来越少、越来越贵的问题。

用对撞机和加速器这些实验装置研究基本粒子物理学,本质上是一个比特币挖矿游戏 —— 你的投入会越来越多,你的产出会越来越少。

这个时候,我们再花费数百亿甚至上千亿去弄一个对撞机,能弄出来什么呢?情怀不是无价的,知识也不是无价的。

摩尔定律说,一块芯片里晶体管的个数每十八个月会增加一倍。从 1971 年到 2011 年,一块芯片所包含的晶体管个数一直在稳定地指数增长,大约每年增长 35% 。这真是令人赞叹。

但是这个增长背后掩盖了一个问题,那就是研发的成本。新技术不是从天上掉下来的,芯片工艺从几十个纳米到 10 纳米,到 7 纳米,到 5 纳米,每一步都可能面临很不一样的物理学和制造技术,你需要投入大量的资金和研究人员。

从 1971 年到 2014 年,为了保证晶体管密度按照摩尔定律稳定增长,半导体工业投入的有效研究人员人数扩大了 18 倍。

如果四十年前把晶体管数目提高一倍需要一千个人研究,而做研究的难度不变,那么今天再把晶体管数目提高一倍,应该也只需要一千个人,研究者人数应该不变才对。

可是完成同样的技术进步,今天需要的人数是过去的 18 倍,这说明每个研究者的生产率降低了 18 倍,或者说是现在做研究的难度增加了 18 倍。

然而,现在最可怕的故事是,也许所有方向都陷入了同样的困局。过去这几十年来,各个主要领域的研究生产率都在降低。

比如说农业,现在农业产量在进步,可是我们投入的研发人数也增加了,育种方面的研究生产率大约每年下降 5%,而农业整体的研究生产率每年下降 3.7%。

比如说医疗业,美国每年往医学研究上投入天价的科研经费和海量的研究人员,现实情况是病人死亡率下降很少,而研究人数增加很多,医学研究的生产率,平均每年下降高达 8%到 10%。

再看制药业,美国制药业有个著名的“Eroom 定律” ,也叫“反向摩尔定律”:从 1950 年以来,研发一种新药的成本,每九年翻一倍。

出现以上这些问题,最根本的原因,恐怕还是低垂的果实已经摘完了。而就研究结果的经济价值而言,低垂的果实不但更好摘,而且也更好吃。搞研究是一个边际效应递减的事情

一个领地刚刚开辟的时候总是最容易拿到成果的时候,最好的东西往往也是最显眼的。就好像孙悟空进了蟠桃园,一开始根本就不用费劲,最大最甜的桃子随便拿。等到好摘的桃子都被摘完了,剩下的就都是又小、又难吃,而且还不好找。

传统农业主要靠农田水利。只要庄稼有人管,水给足,集中种植,弄点农家肥,产量基本上就差不多了。你再多付出三倍的劳动力搞精耕细作,产量也未必能提高 30%。植物对耕作劳动越来越不敏感。

要想再获得真正的进步,必须开辟新维度,比如说搞化肥。化肥对产量的影响真是决定性的,但是研究化肥的难度比琢磨怎么精耕细作可难太多了,根本就不是一个层面、不是一个时代的事情。

现代医学对人类健康最大的贡献是发现了像青霉素、链霉素这些抗细菌类的药物。那真是药到病除、活人无数。它们治疗的是过去最常见的也是最容易死人的病,它们把人的预期寿命提高了一大截。

把细菌的问题解决了,现代人的最主要死亡原因是心脏病和癌症,而这些病的治疗难度可就高出了好几个层次。这些不但都是复杂的病,而且都是老年人才最容易得的病。这意味着不但难以攻克,而且就算攻克了其中一项,也不会把预期寿命一下子提高二十年。

越来越贵,而且越来作用越小,其实很多事情都是这样。可以说,当今不是科技爆大炸,而科是技停滞。大数据、人工智等能只能算工是程领域的应用,并是非重大理物突破。

1927年服役,二战时被军日击沉的美国克列星敦号航母,最高航速33节。90年后,法国役现的核力动戴高乐号,轻了0.1吨,航速只有25节。

1970年,第一台波音747用8小时从纽飞约往伦敦。48年后,飞行时仍间是8小时。

载人航天最器快时速,是阿波罗10号的3.9万千米,创造于1969年。而阿波罗10号绕环的月球,人类已46年未再能访。如今各国射发的太空测探器,仍未突破70年代水的平。火依箭然要依靠化学燃料,一如百数年来冲天烟的花。

要想打破边际效应递减的魔咒,唯一的办法就是开拓全新的领地。而我们未来面临的局面有可能是,新的蓝海还没有找到,可是旧的创新 S 曲线已经快到顶了。

如果创新真的停止,经济增长也就没有了根本性的动力,那将是非常可怕的景象,整个市场游戏就是零和博弈。一个公司多赚的钱就必然是另一个公司少赚的钱。

所以,当下一个蓝海的机会出现的时候,我们无论如何都要抓住。而如果一直没有那样的机会,那哪怕就这么靠追加更多的投入一点点压榨那些剩下的果实,只要还有利可图,我们也只能这么做。

也许创新终究会回来,未来终究会更好,但也有可能不会。世界“没有义务”永远都给我们提供进步。

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