增長(zhǎng)率

當(dāng)然，個(gè)人和社會(huì)總是被無數(shù)的自然增長(zhǎng)的表現(xiàn)所包圍，那種對(duì)物質(zhì)財(cái)富和領(lǐng)土擴(kuò)張的追求推動(dòng)著社會(huì)從部落變?yōu)榈蹏脑趤嗰R孫叢林里襲擊鄰近村莊到歐亞大陸上集權(quán)統(tǒng)治力量對(duì)大部分地區(qū)的征服。但在古代、中世紀(jì)和近代早期（通常以1500—1800年的3個(gè)世紀(jì)來界定）的大部分時(shí)間內(nèi)，世界各地的大多數(shù)人都作為自給自足的農(nóng)民生存，他們的收成產(chǎn)生了有限且不穩(wěn)定的剩余財(cái)富，僅供（大多數(shù)是小型）城市里相對(duì)少數(shù)的富裕居民（熟練工匠和商人的家庭）以及世俗和宗教統(tǒng)治精英享用。

在那些更簡(jiǎn)單的前現(xiàn)代和近代早期社會(huì)，每年的農(nóng)作物收成幾乎沒有任何顯著增長(zhǎng)的跡象。同樣，前現(xiàn)代生活的幾乎所有基本變量——無論是人口總數(shù)、城鎮(zhèn)規(guī)模、壽命還是識(shí)字率、畜群、家庭財(cái)產(chǎn)和常用機(jī)器的性能——都以這樣緩慢的速度增長(zhǎng)，以至于它們的進(jìn)步只有在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)才能顯現(xiàn)出來。在一般情況下，它們要么完全停滯不前，要么圍繞著令人沮喪的平均值無規(guī)律地波動(dòng)，或不斷地經(jīng)歷長(zhǎng)期倒退。對(duì)于其中的許多現(xiàn)象，有一些遺存文物和幸存描述作為證據(jù)，使我們可以通過跨越幾個(gè)世紀(jì)的零碎記錄重建其發(fā)展軌跡。

例如，在古埃及，1公頃農(nóng)田可養(yǎng)活的人口數(shù)量增加1倍花了將近2,500年（從大金字塔時(shí)代到后羅馬時(shí)代）（Butzer 1976）。作物產(chǎn)量停滯不前是明顯的原因，甚至一直持續(xù)到中世紀(jì)末期：從14世紀(jì)開始，英國小麥的平均單產(chǎn)花了400多年才增加了1倍，而且在最初的200年中幾乎沒有任何增長(zhǎng)（Stanhill 1976; Clark 1991）。同樣地，許多技術(shù)性收益的增長(zhǎng)非常緩慢。水車是前工業(yè)時(shí)期最強(qiáng)大的無生命原動(dòng)機(jī)，但大約經(jīng)歷了17個(gè)世紀(jì)（從公元時(shí)代的第2個(gè)世紀(jì)到18世紀(jì)后期），其典型功率才提高9倍，即從2千瓦增長(zhǎng)到20千瓦（Smil 2017a）。作物產(chǎn)量的停滯（或充其量微弱增長(zhǎng)）、制造業(yè)的緩慢發(fā)展以及運(yùn)輸能力的緩慢提高限制了城市的發(fā)展：從1300年開始，巴黎的人口用了3個(gè)多世紀(jì)才翻了一番，達(dá)到40萬——但在19世紀(jì)后期，這座城市的人口在短短30年內(nèi)（1856—1886年）就翻了一番，達(dá)到230萬（Atlas Historique de Paris 2016）。

幾千年來，許多現(xiàn)實(shí)情況都維持不變：騎馬的信使（鐵路問世之前陸地上最快的長(zhǎng)途通信方式）每天行進(jìn)的最大距離在古波斯居魯士時(shí)期就被優(yōu)化到極限，他在公元前550年將蘇薩地區(qū)和薩迪斯地區(qū)聯(lián)系了起來；而在接下來的2,400年中，這一數(shù)值基本保持不變（Minetti 2003）。接力騎行的平均速度（13—16千米每小時(shí)）和單一坐騎的騎行速度（不超過18—25千米每天）幾乎維持恒定。其他許多事物也屬于這個(gè)停滯不前的類別，從貧困家庭擁有的家庭用品量到農(nóng)村人口的普遍識(shí)字率。同樣地，這兩個(gè)變量直到近代早期的后半段才開始發(fā)生重大變化。

一旦如此多的技術(shù)和社會(huì)變革（鐵路網(wǎng)的發(fā)展、蒸汽船旅行的流行、鋼鐵產(chǎn)量的增加、內(nèi)燃機(jī)和電力的發(fā)明與部署、快速的城市化、衛(wèi)生條件的改善、預(yù)期壽命的提高）開始以前所未有的速度發(fā)生在19世紀(jì)，人們便對(duì)進(jìn)一步持續(xù)增長(zhǎng)產(chǎn)生了巨大期望（Smil 2005）。這些希望并沒有落空（盡管兩次世界大戰(zhàn)、其他沖突和周期性經(jīng)濟(jì)衰退帶來了挫折），因?yàn)闊o論是單個(gè)機(jī)器、復(fù)雜的工業(yè)流程還是整個(gè)經(jīng)濟(jì)體的能力，都在20世紀(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成了更好的身體素質(zhì)（更高的身高、更長(zhǎng)的預(yù)期壽命）、更高的物質(zhì)安全度和舒適度（通過可支配收入或勞動(dòng)力輔助設(shè)備的擁有量來衡量），以及前所未有的溝通和流動(dòng)性（Smil 2006b）。

近幾十年來，沒有什么比硅晶片上集成的晶體管和其他組件的數(shù)量的增長(zhǎng)更能體現(xiàn)這一現(xiàn)實(shí)和希望的了。眾所周知，這種增長(zhǎng)符合摩爾定律，它使硅晶片上的組件數(shù)量大約每2年翻一番：因此，2018年制造的最強(qiáng)大的微芯片包含了超過230億個(gè)組件，比1971年設(shè)計(jì)的第一款同類產(chǎn)品（英特爾4004，一種具有2,300個(gè)組件的4位處理單元）高出7個(gè)數(shù)量級(jí)（更準(zhǔn)確地說，約1,020萬倍）（Moore 1965、1975; Intel 2018; Graphcore 2018）。與所有指數(shù)增長(zhǎng)的情況一樣（見第1章），當(dāng)我們將這類增長(zhǎng)繪制在線性圖上時(shí)，它們會(huì)呈現(xiàn)為一條急速上升的曲線，而在半對(duì)數(shù)圖上，它們會(huì)被轉(zhuǎn)換成一條直線（圖0.2）。

這種進(jìn)展使人們對(duì)未來更大的進(jìn)步產(chǎn)生了無限的期望。最近，各種電子設(shè)備（及其使用的應(yīng)用程序）的快速普及尤其使那些缺乏批判精神的評(píng)論家著迷，他們只注意到無處不在的加速增長(zhǎng)現(xiàn)象。在此，我僅舉最近的一個(gè)令人印象深刻的案例。一份由牛津大學(xué)馬丁學(xué)院撰寫、花旗銀行發(fā)布的報(bào)告稱，要達(dá)到5,000萬用戶，不同的設(shè)備或應(yīng)用所花的時(shí)間如下：電話花了75年，廣播花了38年，電視花了13年，互聯(lián)網(wǎng)花了4年，手機(jī)游戲《憤怒的小鳥》花了35天（Frey and Osborne 2015）。這些說法來自花旗數(shù)字戰(zhàn)略團(tuán)隊(duì)——但該團(tuán)隊(duì)并沒有做好功課，他們忽視了常識(shí)。

這些數(shù)字指的是全球的情況還是美國國內(nèi)的情況？報(bào)告沒有說，但對(duì)于電話來說，5,000萬的總數(shù)顯然是指美國1953年（1878年+75年）的電話機(jī)數(shù)量。但電話機(jī)的數(shù)量不等于其用戶總數(shù)。考慮到家庭的平均規(guī)模和工作場(chǎng)所電話的普遍性，電話用戶的數(shù)量肯定要比這個(gè)數(shù)字高得多。對(duì)電視廣播而言，起始點(diǎn)不止一個(gè)，而是好幾個(gè)：在美國，電視信號(hào)的傳輸和第一批電視機(jī)的銷售始于1928年，到13年后，即1941年，電視機(jī)的保有量仍然很低，電視機(jī)的總數(shù)（指的同樣是設(shè)備，而不是用戶）要到1963年才達(dá)到5,000萬。同樣的錯(cuò)誤也出現(xiàn)在了關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)論中，數(shù)百萬用戶在自己家中上網(wǎng)之前，已經(jīng)在大學(xué)、中小學(xué)校和工作場(chǎng)所訪問或使用網(wǎng)絡(luò)多年了。此外，互聯(lián)網(wǎng)的“第1年”是哪一年？

所有的結(jié)論都只基于一些草率的數(shù)據(jù)收集，無知卻又急于給人留下印象。但更重要的一點(diǎn)是，將基于新的和廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜系統(tǒng)與有趣的軟件進(jìn)行比較，是一種不可辯駁的分類錯(cuò)誤。19世紀(jì)后期的電話是一種開創(chuàng)性系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了個(gè)人與個(gè)人之間的直接遠(yuǎn)程通信。要實(shí)現(xiàn)電話通信，需要社會(huì)的第一次大規(guī)模電氣化（從燃料中提取熱量到發(fā)電再到輸電。即使在20世紀(jì)20年代，美國農(nóng)村的大部分地區(qū)也沒有良好的電網(wǎng)）、廣泛的有線基礎(chǔ)設(shè)施，以及銷售（最初是獨(dú)立的）話筒和揚(yáng)聲器。

相比之下，《憤怒的小鳥》或任何其他愚蠢的應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)病毒式傳播，是因?yàn)槿藗円呀?jīng)花費(fèi)了一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間來建立一個(gè)組成物理系統(tǒng)的連接單元：它的發(fā)展始于19世紀(jì)80年代的發(fā)電和輸電，在2000年后隨著人們?cè)O(shè)計(jì)和制造的數(shù)十億部手機(jī)以及安裝的密集蜂窩基站網(wǎng)絡(luò)而達(dá)到頂峰。同時(shí)，操作可靠性的提高使這樣的快速普及式壯舉變得無足輕重。我可以提供任意數(shù)量的類比來說明這種比較謬誤。例如，把電話換成微波爐，把應(yīng)用程序換成微波爐量產(chǎn)爆米花：顯然，后者最受歡迎的品牌的普及速度將會(huì)快于前者。事實(shí)上，在美國，1967年推出的臺(tái)面式微波爐的家庭普及率經(jīng)過大約30年才達(dá)到90%。

事實(shí)證明，信息的增長(zhǎng)同樣令人著迷。它的快速增長(zhǎng)并非什么新鮮事。活字印刷術(shù)的發(fā)明（1450年）開啟了圖書出版的指數(shù)增長(zhǎng)，從16世紀(jì)的每年約20萬種增加到18世紀(jì)的每年約100萬種，而最近全球范圍內(nèi)每年出版的圖書（主要由中國、美國和英國貢獻(xiàn)）已超過200萬種（UNESCO 2018）。再比如圖片信息，其增長(zhǎng)首先是通過平版印刷，然后通過凹版印刷，現(xiàn)在則由移動(dòng)設(shè)備上的電子顯示器主導(dǎo)。聲音錄制品始于愛迪生在1878年制造的脆弱的留聲機(jī)（Smil 2018a；圖0.3），而如今數(shù)十億手機(jī)用戶有大量選擇可以輕松訪問。但是，所有這些類別的信息流都比不上由間諜衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和地球觀測(cè)衛(wèi)星組成的衛(wèi)星艦隊(duì)不間斷收集的圖像數(shù)據(jù)。不出意料的是，信息的總體增長(zhǎng)軌跡與1960年之前的全球人口增長(zhǎng)雙曲線軌跡類似。

最近，我們或許可以說：世界上現(xiàn)有的90%或更多的信息都是在前兩年內(nèi)產(chǎn)生的。希捷②認(rèn)為，全球創(chuàng)造的總信息量在2005年為0.1澤字節(jié)（ZB，zettabyte，1澤字節(jié)等于1021字節(jié)），2010年為2澤字節(jié)，2016年為16.1澤字節(jié)，估計(jì)到 2025年，年增量將達(dá)到163澤字節(jié)（Seagate 2017）。一年后，希捷又提高了預(yù)計(jì)：到2025年，全球數(shù)據(jù)將達(dá)到175澤字節(jié)，且每年的信息總增量將繼續(xù)加速增長(zhǎng)（Reinsel et al. 2018）。但是，我們?nèi)绻紤]到這一全新的數(shù)據(jù)洪流的主要組成部分，就會(huì)發(fā)現(xiàn)那些加速增長(zhǎng)并不令人驚訝。新數(shù)據(jù)流是高度集中的，電子現(xiàn)金和投資在大型銀行和投資公司之間不斷流動(dòng)，政府機(jī)構(gòu)對(duì)電話和互聯(lián)網(wǎng)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)控。

同時(shí)，參與社交媒體的數(shù)十億手機(jī)用戶自愿放棄他們的隱私，因此數(shù)據(jù)挖掘者可以在不征詢?nèi)魏稳说那闆r下跟蹤他們的消息和網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)，分析他們透露出的個(gè)人偏好和弱點(diǎn)，與其他人群進(jìn)行對(duì)比，然后將這些數(shù)據(jù)打包賣給廣告商，以便售出更多無用的垃圾，從而維持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)。當(dāng)然，也有大量數(shù)據(jù)流是由配備GPS的手機(jī)不間斷地產(chǎn)生的。再加上大量無聊的圖像、無數(shù)的自拍和貓視頻［即使是靜態(tài)圖片也會(huì)消耗大量字節(jié)信息：智能手機(jī)的一張照片通常占用2—3兆字節(jié)（MB，megabyte，1兆字節(jié)等于106字節(jié)），是本書打字稿的2—3倍］。與其說令人贊嘆，不如說“信息”的空前增長(zhǎng)十分可悲。

信息泛濫最嚴(yán)重的不良后果之一是，2008—2015年，每位成年用戶每天花在數(shù)字媒體上的時(shí)間翻了一番，達(dá)到了5.5小時(shí)（eMarketer 2017），創(chuàng)造了一種新的生命形式——屏幕僵尸（screen zombies）。但是，電子產(chǎn)品和軟件的快速普及終歸是一件微不足道的事情，如果我們將其與預(yù)期中的終極加速增長(zhǎng)現(xiàn)象相比——沒有人比雷·庫茲韋爾（Ray Kurzweil）更全面地表達(dá)過這一現(xiàn)象。他從2012年起擔(dān)任谷歌公司首席工程師，而在此之前，他早就是電荷耦合式平板掃描儀、第一臺(tái)商用文本—語音合成器和第一種全字體光學(xué)字符識(shí)別算法的發(fā)明者。

2001年，他提出了加速回報(bào)定律：

對(duì)技術(shù)史的分析表明，技術(shù)變革是指數(shù)級(jí)的，與常識(shí)所認(rèn)為的“直觀線性”觀點(diǎn)相反。所以我們不會(huì)在21世紀(jì)只經(jīng)歷100年的進(jìn)步——它更像是2萬年的進(jìn)步（以今天的速度）。芯片速度和成本效益等方面的“回報(bào)”也呈指數(shù)增長(zhǎng)。指數(shù)增長(zhǎng)的增長(zhǎng)率甚至也呈指數(shù)增長(zhǎng)。在幾十年內(nèi)，機(jī)器智能將超越人類智能，導(dǎo)致“奇點(diǎn)”的出現(xiàn)——它代表人類歷史結(jié)構(gòu)的斷裂，因?yàn)榧夹g(shù)變革是如此迅速而深刻。其后的影響包括生物和非生物智能的融合、基于軟件的不朽人類，以及在宇宙中以光速向外擴(kuò)展的超高水平智能。（Kurzweil 2001, 1）

2005年，庫茲韋爾出版了《奇點(diǎn)臨近》（The Singularity Is Near）一書——確切地說，他認(rèn)為奇點(diǎn)將在2045年到來。此后，他開始在自己的主頁“庫茲韋爾的加速智能”（Kurzweil Accelerating Intelligence）上宣揚(yáng)這些觀點(diǎn)（Kurzweil 2005、2017）。毫無疑問，庫茲韋爾的宏大宣言中沒有一絲猶豫，也毫無謙遜之詞。因?yàn)樵谒磥恚锶Φ倪\(yùn)作是數(shù)十億年的進(jìn)化的產(chǎn)物，它對(duì)我們的未來將不起任何作用，而是要被機(jī)器智能的壓倒性支配力所塑造。但是，盡管我們的文明與其任何前輩文明相比可能都有所不同，但都在相同的約束下運(yùn)作：它只不過是生物圈的一個(gè)子集——一個(gè)相對(duì)來說非常薄、具有高彈性的高度脆弱的外殼——碳基生命只可以生存在其中（Vernadsky 1929; Smil 2002）。理所當(dāng)然地，文明的增長(zhǎng)，以及高等生物的認(rèn)知和行為進(jìn)步，從根本上受到生物圈物理?xiàng)l件的限制，并且受限于代謝可能性（通過比較其極端情況，似乎還很寬泛）的范圍。