科技进步与人类存在方式的迭代
刘春英 郭宇 杨丽清
【摘? 要】人类通过科技进步获得消除恐惧、改善生产的工具，借助工具这一媒介，人的生存能力和边界得以拓展，并不断开启新的创造。可以说科技塑造了人和人类社会，是人类存在的方式，科技进步的历程也是人类生存方式不断迭代的历史。
【Abstract】Human beings obtain the tools to eliminate fear and improve production through the progress of science and technology. With the help of tools， people's survival ability and boundary can be expanded， and new creation can be continuously opened. It can be said that science and technology has shaped people and human society， which is the mode of human existence. The process of scientific and technological progress is also the history of continuous iteration of human survival mode.
【关键词】科技进步;生存方式;迭代
【Keywords】progress of science and technology; survival mode; iteration
【中图分类号】C913;F49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）12-0149-03
1 科技的本质
1.1 科技是人类存在的方式
人的生存和人类社会的发展，是通过科技发明获得了越来越多的、消除威胁和恐惧的工具，工具成为连接人和自然的媒介，使人可以借助外力生存，也因此获得了更多的生存能量来维系自身的发展并不断积累能量，开启新的创造。
科技是某种组合，即任何具体技术都是当下已经存在的部件或者集成件或者系统组件构建而成。科技的每个组件自身也是微缩的科技。所有科技都会利用或开发某种或几种效应或者现象。自然现象是科技赖以产生的资源。无论简单或复杂的技术，都是应用了一种或几种现象之后产生出来的。
科技最核心的特点是叠加性，这一特点决定了它的发展不断加速。总体来看，文明是不断进步的，但在艺术方面，既往的成就未必能带来叠加性进步，如贝多芬的命运交响曲、莎士比亚的戏剧、黄公望的富春山居图、曹雪芹的红楼梦等，都是无可附加的成就。
1.2 科技创造媒介促进人的延申
人类学会借助外力始于两个发明：一是学会制造和使用工具，提高生存能量的获取效率;二是发明了人工取火，在捕食之外获得更多生存能量。
从200多万年前到大约20万年前，人类使用的工具没有什么本质的进步，都还只是把石头砸碎而已。但是到了20万年前，石器的种类突然丰富并且制作更为精良，基本可以分为三大类：石核，体积较大，作用是砍砸;刮制石器，可以削剥物体;尖状石器，作用同今日的匕首或短刀。这些功能上有分工的复杂石器的出现，是人类创造力的产物，同时它也导致了人类劳动的复杂化。有了各种复杂工具，人们便能够从事更多具有创造性的活动。通过借助外力，人类把工具做得越來越精细，工具用途越来越广，帮助人类完成了更多前所未有的任务，应对了无数来自外界的生存挑战。
火是早期人类借助的第二个外力。人工取火，产生了三个重大后果：一是取暖，这是火最直接的用途，也是获得更多能量的直接手段。依靠它人类才能获得更多能量，在恶劣环境中生存并开展远距离活动。二是驱赶野兽，这减少了自身能量的消耗。这不仅仅表现在夜晚把野兽吓跑，让自己的部落安全栖息，更有意义的用途是，用火把到野兽的山洞里将野兽赶出去，从此占据那些山洞居住，开始相对安定地生活。火的使用，代表人类在能量上能够“开源”，而住进山洞又代表着人类能够“节流”了。三是烤熟肉食，则是非常晚才被人类利用的。这对人类的进化和后来开启文明意义非常重大。此前，人类主要靠吃野果为生，难以长途迁徙，更没有足够体力改变周围环境。开始食用熟食之后，人的进食时间大大缩短，才有了时间和精力从事吃饭以外的活动，例如，在自己生活的区域修筑一道篱笆围栏。可以说人类的进化和后来的文明始于吃肉，而这都是使用火所带来的结果。
从本质上讲，工具的发明和使用、人工取火的出现，是科技通过创造媒介延申了人的能力边界，使人不再单纯依靠自身进化的优势存在。
2 科技进步迭代人的存在方式
2.1 文明启动
人类的祖先在史前走出非洲的事件，是人成为地球主人最关键的一步。虽然这个选择最初目的是追逐食物，但客观上使人类得以接触世界范围内的物种，并且利用它们发展自己，启动后续的文明进程。跨出非洲，人类的祖先用了2万年，曾一度濒临绝境，最终得以完成，取决于技术的诸多准备：一是制作衣服，非洲之外的地方尤其是人类祖先行进的北方，气候寒冷，人类需要一种方式使得获取的生存能量抵得上消耗的能量。衣服的发明让人类保持恒定体温，有效储存身体热量，长途迁徙。二是搭建居所，几万年前，人类以山洞为居所，取火避寒。但这种近乎自然状态的居所最大缺陷是无法移动，且找到适合人类居住的洞穴有很大的偶然性。人类若要大规模长距离迁徙，搭建人工居所是另一个先决条件。三是发明武器，早期人类能量的放大器，尤其是投射型武器的发明，让人类释放出的攻击力大大提升。
2.2 农耕文明
农耕文明的本质，是利用谷物和其他农产品将太阳能变成生物能并储存，供人使用。大约在10000年前，人类最初驯化的谷物是小麦。经历了大约1000年，人类主要靠自然的进化加人工筛选得到高产的谷物。之所以漫长，是谷物DNA在进化时并不会刻意考虑供人类食用这个目的。因此，在短期内提高谷物产量，还需要其他技术。在这方面中国人驯化水稻的科技成就最具有代表性。野生水稻产量很低，但是中国的先民偶然发现了水稻的一个特点：在水稻即将成熟时突然把水断掉，为了繁殖后代一株水稻会长出好几支稻穗，而每支稻穗可以长出几十颗谷子。通过这种技术种植水稻，产量获得了极大提高。在地中海气候的地区，无花果树是一种生命力极强、果实又很多的树木，更重要的是它的果实含糖量很高，而且易保存，是非常好的食物能量来源。自然生长的无花果树的果实虽然数量多，但体量小，含糖低。实践中人们发现进行剪枝，无花果树就能长出大且甜的果实。此类技术逐步被运用到葡萄等藤类浆果的种植方面。
无论是人工种植小麦、水稻，还是修剪果树，都意味着比过去采摘时代更多的劳动。定居的人类必須辛勤耕作，以保证每年在收获时得到足够多的能量以维持群体的生存和发展。但是，人类只有处于定居状态，才能真正开启文明，因为定居使得人类可以越来越大规模聚在一起，共同合作，抵御危险。
2.3 工业文明
人类文明进步，最重要的目的是改善人们的生活。马克思和恩格斯在《共产党宣言》中曾指出：“资产阶级在它不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。自然力的征服，机器的采用，化学在工业和农业中的应用，轮船的使用，铁路的通行，电报的使用……过去哪一个世纪料想到在社会劳动里蕴藏有这样的生产力呢？”[1]。在工业革命后，人类总体的健康状况改善。在农业时代，人类平均寿命为30～35岁，工业革命开始以后，世界人口平均寿命逐渐增加，1955年达到45.9岁，2000年则延长至65.4岁，预计到2050年将达到74.3岁，而我国第六次人口普查人口平均预期寿命已经达到74.83岁[2]。
始于英国的工业革命从本质上说是人类使用动力的一次大飞跃。机械作为新的动力来源不仅取代了人力和畜力，为生产和生活提供了更多更强大的动能。作为人类手和脚的延伸，机械让人类能够制造精密的工业品，并能够进行较之先前更加高效的运输[3]。但是随着工业化进程的加速，蒸汽机效率低下的局限性逐渐显露。于是，以电力为工业主要动力的二次工业革命开始。
电力是第二次工业革命的新动力，是整个现代生活的核心。电的普及带来了通信革命，电成为了信息的载体，与电相关的产业发展加速了人类发展的进程。在电出现之前，人类通信交流技术的发展十分缓慢。人类有了语言，就摆脱了依靠基因传递信息这种低效率形式。文字和书写系统（竹简、纸张和印刷术）的发明，都是为了信息传递和沟通。但是，无论是在中国还是在欧洲，长距离快速传递信息一直是一个没有被解决的问题。在罗马帝国时代，有了类似于中国后来的驿道和驿站，从美索不达米亚将信息传递到地中海另一头的西班牙，大约花费7～10天时间。而电的出现，为人类新的存在方式——信息文明，做好了基础性的准备。
2.4 信息文明——数字化生存
信息时代最显著的特征是什么？不确定性。进入20世纪之后，人类不仅在科技水平上比19世纪有了巨大的进步，在认知方法上也有了新的突破，这主要体现在对不确定性的认识。人类文明长期处于无知和少知的时代。在近代的300年里，人类迎来了最伟大的认知革命，进入理性认知的工业文明，也是理性开始作为支配力量的时代。在工业文明前后，牛顿和他同时代的很多科学家，确立了机械思维，让人从此不再匍匐于神的脚下。自此人类信奉确定性，认为宇宙中的一切都可以用简单明了的规律加以描述，并开始利用此类规律，利用这种新的思维方式开展发明创造，开启了工业革命。但19世纪末20世纪初的“物理学危机”之后，人类承认不确定性和非连续性也是世界的本质特征之一。在解决不确定性方面，出现了相应的数学工具和方法论。在此基础上，信息技术和信息产业有了巨大的发展，成为二战后人类科技发展和经济增长的强大推力。
18世纪之后，技术的发展已经离不开科学，而科学的发展则需要更基础的研究工具，那就是数学和方法论。到了20世纪，虽然不再有阿基米德、牛顿和高斯这样的大数学家出现，也不再有笛卡儿解析几何和牛顿–莱布尼茨微积分等新的数学分支领域诞生，但是数学和基础科学的关系比过去更加紧密[4]。为了适应新的科技发展，数学在20世纪产生了一些新的演化，如概率论和数理统计、离散数学、新的微积分和几何以及数论等。从黎曼几何发展起来的微分几何，是当代理论物理学和很多科学的工具;公理化的概率论和与之相关的数理统计，是信息论和人工智能技术的基础;离散数学，是计算机科学的基础;现代数论，是密码学、网络安全和区块链的基础。信息时代的科技工具除数学以外，还有很多新的方法论，如系统论、控制论和信息论，对科技进步、对人类生存方式的迭代也影响巨大，构成了信息文明的基石。
【参考文献】
【1】马克思恩格斯文集[M].北京：人民出版社，2011.
【2】赵文.我国长寿风险分析[D].济南：山东财经大学，2014.
【3】吴军.全球科技通史[M].北京：中信出版社，2019.
【4】李小平.数学文化与现代文明[D].长春：吉林大学，2016.
