一文理解互联网趋势,以“信息&能量”模型为切口

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本文作者用“信息&能量”模型梳理了科学史,从远古时期到文艺复兴、从工业革命到互联网的建立,回顾过去,解读当下,展望未来。

01 一切都是能量和信息

世界应该是能量的,因为物质从本质来讲就是由能量构成的。

那信息是什么?

信息就是组织和调动能量的法则,比如语言、文字、公式等等。

从这个角度讲,一切事物都是能量和信息。能量和信息,这两条线索在整个人类发展史中都充满了解释力。

不说远的,就说现在,我们会用GDP这类指标去判断不同经济体的发达程度,而用能量的尺度来衡量不同文明。在使用能量总量的背后,反映的是出它能够创造财富或者动员战争的可能性。

“信息&能量”这个模型最大价值是联合科技这个关键点。

历史总是在重演,科技永远向前。国家、经济、政治、文化等诸多事物,其实都在摇摆,寻找一个合适的点,它们没有一个确定方向,但是科技不一样,科技是我们理解未来的一条线。

为什么这么说?

这就需要我们去回看科技的发展历史,它是一种可以产生叠加式收益进步的力量,它是一步一步地走过来的,它是有方向。而且每一次科技的进步都在推动社会变革,或者说真正推动历史发展的只有科技。

科技史就是一部确定的,不断向前的历史。从科技是给出的视角去串联历史,你才能真正洞察世界变化的趋势。

02 远古→农业文明→文艺复兴

那我们试试用“信息&能量”模型,来重新梳理一下人类走过的路程,在一个个事例中,你会感受到历史现象其实在不断轮回。

人类的祖先现代智人最开始是生活在非洲,非洲食物资源都很充裕,依靠狩猎采集的方式生存是完全没有问题。但人口规模无法得到突破,没办法产生文明,必须是农业才行。

“非洲为什么没办法产生文明”这个问题就可以转换成:“为什么人类在那个时期无法在非洲形成大规模的农业。”

简单来说就是当时人类改造自然的能力非常有限,非洲当时无法形成大规模的农田,人类只能先以适应自然的形式完成向农业定居生活过渡,所以非洲人必须往北迁徙走出非洲。

用模型解释,就是狩猎文明已经发展到了能量过剩的程度,当前的信息系统没能对溢出来的能量进行组织协调,信息成为人类发展的瓶颈,人类在等待文明的出现。

我们日常生活中可能对能量不太重视,那是因为我们身边的能量已经远远超越了我们自身的需要。但是原始人的时候并不是这样,和所有其他动物一样,你要活下来,你获取的能量必须大于你消耗的能量。

而要离开非洲向北迁徙这项大工程,这个过程需要消耗的能量是巨大的:

  • 在能量上必须具备4个条件:衣服,火,住所,武器;
  • 信息上必须具备1个条件:语言;
  • 要往北走离开非洲,就要忍受来自北方和夜晚的寒冷,必须有火和衣服对能量进行节流;火的另外作用是驱赶野兽,烤熟肉食,大大缩短进食时间,让人类有更大的空间去发展和改变;
  • 原始人过去是住在安全舒适的山洞里,但山洞也限定了人口的增长和活动范围,住所的搭建就很好解决了这些问题,是人类从史前向早期文明过渡的必要条件;
  • 现代智人比其他物种的高明之处在于他们善于借助外力,除了火以外最重要的外力就是武器,它是人类能量的放大器,让人类能量的使用往更有价值的方向流动;其中弓箭和标枪的发明,为现代智人打败了欧洲本地的尼安特人提供了巨大的帮助;
  • 最后是信息条件——语言,源于现代智人的FOXP2基因上发生了突变,这完全是偶然性的意外,语言出现之前,原始人只能通过比划和叫声来组织行动,信息模糊且效率低下,语言的出现让现代智人可以组织完成更大规模和行动。

衣服,火,住所,武器,语言,这五个要素缺一不可。

衣服、火、住所是对能量节流,让人类活动得以用生存之余的能量改变世界。

武器和语言都算是信息,武器让能量的使用形式有了聚焦,语言是让能量的组织更灵活高效。

走出非洲下一步,人类为进入农业文明做准备,也就是需要完成定居,因为定居扩大了人类规模,文明才有可能发生。

这需要3个条件:村落的建设,谷物的驯化,工具基础。村落是提升存储能量载体的容纳度,谷物的驯化让能量获取的密度得到了提升,工具基础就是农具的发展,它提升了能量获取的速度。

定居后人类就开始了文明之旅,需要3个条件:书写系统,修建城市,冶炼技术,下面我们逐一讲解。

人类根据基因本身的限制,交流沟通产生的最大规模也就只有200人左右。基因这套信息无法组织更大规模的能量,于是需要使用另一套信息系统,也就有了神来帮助管理,神这套信息系统直到现在都在使用。

所以与其说人是神创造的,不如说神是人创造的。

神的是至高无上的存在,必须得保证其正统性,这是神之所以是神的条件。

口口相传的神很容易让其正统性遭到怀疑,于是有了书写系统,有了神职人员和祭祀保证神的信息一代代传递下去。神和书写系统其实都是为了管理和组织更大规模大能量。

造神完成后人类总算是安定下来了,从能量上考量也形成了正反馈,人口的密度也就上来了。

人口密度是开启文明的必要条件,它首先是有足够的力量抵抗外部威胁,让发展得到了持续性,其次是多出来的能量会让信息得到发展,信息会更高效地组织能量,促进分工,农业之外也有了商业的发展余地。

第三个条件冶炼技术的发展,这让人类掌控能量得到飞跃,生产效率提高,生产关系产生变革。农业文明开启后,有相当长的一段时间是在沉淀。

这段时间有4点重大事件是值得注意的:

  • 古希腊诞生抽象科学,它建立在严格逻辑推理之上,后来在近代西方科学发展奠定基础;
  • 纸张和印刷术的发展让信息得到复制,拓宽了信息的传播范围。至此之后,信息复制的技术沿着速度越来越快,成本越来越低,准确率越来越高的三个方向发展;
  • 大学的出现,它成为信息传播的节点和枢纽,让科技文明的成果得以保留、降噪、强化以及传播,为科学生根发芽提供了土壤;
  • 文艺复兴,虽叫文艺复兴,其实是科技复兴,人们掌握了更先进的科技知识,然后顺理成章了创造了不同以往的文艺作品,对科技的探索才是这场运动的本质。

复盘一下,可以总结出两个要点:

  • 科技进步的必要条件是能量总量,而充分条件是能量密度;
  • 信息传递的有效性取决于两个方面:信息传递的载体和信息传递的方式;

03 第一次工业革命→第二次工业革命

下个阶段是科学的开启,科学虽然在某种程度上是脱胎于神学,但是科学要发展起来,必须挣脱神学的束缚。那个阶段神学这套信息系统对能量的组织由盛转衰,溢出来的能量给科学发展创造了条件。

首先哥白尼提出日心说,伽利略确定日心说,接着牛顿建立定义了经典物理学的基本定义,在此基础上提出力学三定律,搭建起人类整个物理学的大厦。

期间的医学、化学、光学等诸多门类都得到发展,不一一细说。

17世纪,英国开始了以改进工具和更种方法为核心的农业革命,农具和更种方法有了长足的进步,农业的生产效率大大提升,超过了当时的中国和印度。

当能量积累到一定量,就开启了新的能量台阶的起点,富余的力量被卷入新产业。

在那样的条件下,手工业中纺织业的需求和前景就变得客观,但当时人口总数支撑不起庞大的纺织业,于是飞梭和珍妮纺纱机得到普及,机械代替人力,后面水能、风能,畜力各种能想到的动力来源都用上了,但能量缺口还是巨大,动力成了英国产业发展的瓶颈。

后来大家都知道,是瓦特发明了蒸汽机解决了这个动力问题。

总结起来,就是牛顿找到了工业革命的钥匙,瓦特拿着那把钥匙开启了工业革命的大门。

工业革命诞生就是能量富余的结果,工业革命的本质是动力革命,人类使用能量的水平得到了飞跃。

除了时代必然趋势之外,还有一个值得关注的点,当时科学协会和学术团体的出现,他们让商人、科学家、发明家、工匠有机会聚在一起,相互交流信息,取长补短,让科学成就在那个时代大量出现。

它们是新时代的推动者,新科技的助产士。工业革命开启后,原有产业+蒸汽机=新产业。

整个社会进入转型热潮,新一轮回的能量积累又开始了。

工业革命是基于机械论,机械论的思想有3个特点:确定性、可拆解、标准化。

这对那个时代的影响是全方位的,比如管理学之父泰勒看中的就是优化流程和标准化管理。(即使现在很多企业模式也还是按照这个特点)

好了,第一次工业革命的转型完成后,人们对效率有了更高的需求,于是用电开启了第二次工业革命。

从能量角度来看,电力是第二次工业革命的新动力,其实历次工业革命的发展都是能源转换的革命。

从信息的角度看,电的普及带来了通信革命,电信业的发展加速了人类发展的进程,电报是通信史上的一个重要节点,它意味着时间和空间能控制人类的时代一去不复返,电报让各地的人类文明第一次无时差地连接为一个整体。

第二次工业革命开启后,现有产业+电=新产业。整个社会进入转型热潮,新的轮回又开始了。

这段时间的重大发明有汽车、飞机、机关枪。在理论上的重大发现就是达尔文的进化论,它帮助人们开启了一双天眼,第一次采用动态的眼光看待生物的发展,但是进化论只会告诉我们从哪里来,没办法告诉我们去往哪里。

04 量子时代

牛顿的经典物理开启了我们的新世界,但牛顿的很多底层逻辑都是基于生活观察,来源于我们的直觉,比如:时空是独立在运动之外,运动并不会对时空造成影响。

爱因斯坦的相对论打破了这个观点,紧随其后的普朗克、玻尔、薛定谔等众人将整个经典物理冲垮了。

人们得以用全新的世界观去观察世界,新一轮的革命又在孕育当中。

经典物理性基础的方法论已经不再适用。我们所在的是信息时代,有着新的科学基础和方法论,主要是3点:控制论,信息论和系统论。

简单来说,控制论的研究是在一个动态系统里,如何在很多内在和外在不确定的因素下,保持平衡状态的方法。他思想的核心是利用对各种输入信号反馈来控制系统问题。

具体到我们自身,就是要根据反馈作出调整,适应现状而不是预测未来。信息论就是消除不确定,系统论就是1+1≠2。

05 互联网

最后一节说说我们现在的互联网,那得从计算机说起,计算机最早可以追溯到古代的算盘,算盘的本质就是利用人的能量在珠算口诀这种信息集合的控制下,完成信息处理。

不难看出,完成越复杂的运算就需要越多的能量。

从计算机的发展来看,算盘完成一次计算需要一粒芝麻的能量,摆弄帕斯卡和莱布尼兹计算机需要一颗绿豆的能量,而巴贝奇计算机需要一粒花生米的能量,楚泽计算机需要一个橙子的能量……这个趋势下去人类无法实现大数据运算。

后面经过香农、图灵人物的理论贡献,晶体管、芯片,集成电路等科技的发展,计算机才能慢慢一步步走到今天。

计算机的本质就是信息的控制下,利用能量实现运算。而互联网的本质是以信息换能量。它的目的很明确,就是用信息手段节省能量。

这么说可能不是很理解,举个例子:电商为什么发展这么迅速,本质上也是信息换能量的结果。

大家买东西方法有两个,第一个选择是去商店买,这费时费力;第二个选择是网购,这样不仅自己的能量和精力消耗减少了,商家那边推广成本也降低了,经济上统一配送也节省了很多能量。

好,我们回归互联网这条主线,我们从互联网1.0发展到互联网2.0,——移动互联网时代,这需要4个预先条件:

  • 移动通信技术;
  • 低功耗半导体技术;
  • 互联网技术;
  • 操作系统。

1.0实现的是计算机与计算机的联网,2.0实现的是人和人的连接,3.0是实现的万物互联。

但要完成3.0的过渡,我认为有3点问题需要解决:

  • 足够耗能低的处理器,至少降低10倍;
  • 合适的操作系统,现在市面上操作系统五花八门,物与物的连接是有隔阂的,得有人去打破这层隔阂,才算是万物互联;
  • 合适的商业模式,它是科技的助产士,如果科技只停留在实验室只能是用点的逻辑自上而下地推动,而商业的利益驱动能形成自下而上的面乃至体,这两者的力量等级完全不同。

06 复盘

看完后,有没有这样的感觉,历史总是在重演,科技总是在向前,信息和能量在这个过程中相辅相成,人类科技发展历程其实就是这样一个不断放大的正循环。

我们用“信息&能量”模型试着解读当下,世界进入近代以来,能量的增加速率放缓,信息增加的速率在放大,原因是人类不能控制核聚变,不能低成本获取可再生资源。

那些便于利用,但是污染和温室效应严重的能量要省着用,于是信息在科技和经济的权重增加。

近几十年互联网之所以突飞猛进,就是突破为了能量使用的瓶颈,用信息换能量。

这个思维模型以能量和信息为主线,可以判断一项技术是否有生命力,对我们的未来方向的选择也有很强的借鉴价值和启发:

  1. 我们在选择做一件事情的时候,一定要选择那些能够受益于时代进步的事情。如果你的成就是时代使然,取得的成就就会被时代放大,达到事半功倍的效果;
  2. 你可以利用这个思维模型从日常的繁琐中跳脱出来,站在未来的角度回顾今天去做事情。如果发现当下没有具备那些条件,就致力于让那些条件具备起来,完成厚积薄发。成功只会留给有有准备的人,凡事预则立不预则废,这会让你不再平庸;
  3. 任何事情最终做好,需要一个正反馈机制。好的生意要能不断盈利,其中目的就是形成正反馈,和人类利用能量取得进步就能获取更多的能量一致。一个人是否有出息,就看他每做一件事,是否能放大自己进步的台阶。

参考文献

《科学史纲60讲》——吴军

 

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题图来自Unsplash,基于CC0协议。

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