## 问答：推动技术进步的是贪婪、懒惰和恐惧

> 读者 代成龙：
> 美国政府哪来那么多钱？他们如何避免学术腐败？用没有明确结果的科研去套钱，感觉还是有可能性的。另一方面，做个原生发明，整合发明，该如何衡量哪个更好哪？

> 读者 兰正浩：
> 基础科研从0到1是非常难的，这种事由政府主导和扶持，从顶层设计，避免重复造轮子。从1到N，可以通过市场的力量，商人逐利，有意愿也有动力去推进技术产品化市场化。商品市场化后，商人分利，政府收税，用户用更低的价格享受更好的产品，实现共赢。那么问题来了，谁来决定主导和扶持哪个“从0到1”的项目呢？ 专家判断吗？

> 万维钢

我来简单说一下政府赞助科研的机制。这个机制不仅仅是美国如此，中国也是差不多的。

政府每年都会有一大笔科研经费的预算，这些钱必须得花出去。对政府来说，是手里先有钱，拿着钱找项目去投。而政府科研经费的投入并不像商业公司那样追求回报。很多项目，像基础科学和考古之类，根本就没有直接经济价值。政府的做法就是单纯发钱 —— 把钱发给相关的项目就行了，你们能做出来什么就做出来什么，我这只是赞助，不是投资。

政府发钱的对象不是“人”，而是“项目”。对某个领域，政府会召集相关的专家在一起议论议论，看看现在干什么最有前途，然后发布一个“Call for Proposals”（征求计划书）。这份文件上会列举政府想要的项目，等于是张榜出题。

各个研究机构的人看到这份“Call for Proposals”中有自己能做的，就可以写一份 Proposal（研究计划），说说我想解决什么问题，我有什么大致的解决方案，要用几个人，要买什么设备，要做几年，每年要花多少钱，都要写的很细致。政府收上来这些 proposals，就把它分发给相关领域的各个专家，让专家评选。

但这里面有个问题，出题的是专家，答题的是专家，评选的也是专家，那么有很多科学家就既是裁判员又是运动员。对此，美国也好中国也好，都用了一些避免腐败的方法。比如说出题一般让行业内资深的老头子出，这些人很多自己已经不在第一线搞科研了，专门干这种组织管理的事儿。评审，重大项目一般都会找一些外国专家，中国政府请美国专家，美国政府请欧洲专家。

但每个项目都需要至少三个，有时候甚至是六个评审，所以基本上专家们都是自己写计划书，还要评审别人的计划书，其中的确会发生各种不愉快的事情。但总体来说，也没有更好的办法了。

政府看看评审意见，选出来比较好的计划书，就可以发钱了。在项目进行过程中，你每年要向政府汇报，取得了什么成果，发了什么论文。但是鉴于科学研究充满不确定性，政府对成果并没有任何硬性的要求，基本上只要你能证明你没浪费钱就行。

这一切的背后，是一个*声望*体制。项目评审除了看你的计划书是否合理，更重要的是看你们组的声望。如果你这个组拿了钱但是没有做出重要成果来，政府不会让你还钱 —— 但是下次再想拿到钱就很难了。

时间长了，政府相关部门的负责人其实非常了解本国这些研究机构里都有谁，都是什么水平。我以前搞科研的时候是从能源部拿经费，它核聚变办公室的那个负责人，我们的一切会议他都参加，有几次他问我问题，感觉相当懂行。

> 读者 王龙：
> 万老师的课让我觉得好恐怖，所有的一切都是最初被设计用于战争的，难道人工智能也是。政府的本质就是战争机器吗？难道就没人能发明一套系统或制度来遏制战争的爆发吗？

> 读者 雨秋晨：
> 为什么许多最新科技首先是应用到军队或者武器上？（难不成恐惧才是第一生产力）

> 万维钢

你们说对了三分之一。按照莫里斯在《西方将统治多久》（ Why the West Rules — For Now ）这本书里的说法， 技术进步的三个推动力是贪婪、懒惰和恐惧。商业公司积极创新是因为贪婪，人民愿意买一些新玩意儿是因为懒惰和贪婪，政府愿意研发武器相关的高科技是因为恐惧。

说“政府的本质是战争机器”，这句话也没错。福山在《政治秩序的起源》（ The Origins of Political Order ）一书中的说法，从早期的部落到国家的过渡，最重要的驱动就是战争。因为要打仗，采集狩猎社会才会出现分工和等级，才会出现政治秩序。

战争中的平民当然是悲惨的受害者。但正因为有战争，参战的人不得不提高自己能力的上限，全力以赴去做这一件事情 —— 因为做不好就得死。

哪怕不说高科技，仅仅是“人的组织管理”这一条，任何一个公司都不可能跟一支经常打仗的军队相比。公司人浮于事官僚主义都能继续生活，军队组织不好就得死人。这就是为什么美军的管理经验是所有私人公司的榜样。

当然，现代世界不一定非得通过战争进步。只要是竞争就可以。奥运会参赛运动员的生活方式跟普通人完全不同，他们简直就是更高级的人。任何形式的竞争都能激发人的潜能。

> 读者 杨航：
> 学的越多，你能掌控的范围越广，不按常理出牌、能打破现在的固定格局，这对于他人来说你就是有价值的，可是有些事情必须坚持长期稳定发展，否则就没效果，比如学英语，这样的情况该怎么处理呢？

> 万维钢

信息量取决于你有多大的选择权，而不是你具体选择了什么。有权随时退出，但是你选择了坚持，这也是一种选择。长期坚持发展一个系统，可以给自己增加选项，以前不会做的事儿现在会做了，自由度增加。会，哪怕不用，也足以形成实力威慑。

> 读者 吕啸渤：
> 万老师，能不能推荐一些信息论的入门书籍啊。

> 万维钢

詹姆斯·格雷克的《信息简史》是本很好的书。

> 读者 杨开帅、一军747449、王双、淡色的天堂：
> 拿一个英语单词来举例，如果我不认识它，那么它看起来就是"杂乱无章"的，它的信息熵就是高的；可如果我认识它，它的信息熵就降低了吗？一条固定消息的信息熵是可变的吗？香农公式计算的信息量好像是一个客观的值，但是相同的信息对于不同的接收体，其信息量又是不同的，这个矛盾怎么解释呢？

> 万维钢

信息的本质是克服了多大的不确定性。为了说明这一点，我们在文中用了一个字的不确定性跟上下文有关的例子。比如说“到田地里干__”，最后一个字如果是“活”，对懂汉语的人来说并不怎么意外，信息熵不高。而对一个不懂汉语的人来说，上下文并不能帮助他猜测下一个字是什么。这些例子是为了让人看到信息的本质。

但是当香农想要一个标准化的信息熵公式的时候，他为了通用化，让这个公式适用于所有的字符串，就不能考虑联系上下文的“意思”去预测下一个字符了。所以香农公式的信息熵只与每个字符出现的频率有关。这样有利于把问题算法化。

事实上，我在原文中特意写了一句“注意这里为了简化，计算只考虑了字符出现的频率。如果你从语法和内容角度进一步考虑每个字符的可预测性，信息熵就是另一个数值了。”

> 读者 马公子、腾飞、胡旭光、刘嵘、肚皮、青 争：
> 信息熵和热力学的熵除了公式长得很像，物理涵义上有什么深层次联系吗？宇宙的目的是熵增，跟信息论的熵有什么联系吗？信息熵有没有熵增的概念呢？

> 读者 胡旭光
> 最近了解了一些量子力学，宏观物体的随机性是由于缺乏信息所致，而量子的不确定性不是。不知道我的这个理解对不对？

> 万维钢

这可是大问题。

我们说物理学里的“熵”，描写了系统的“混乱”程度，这其实是个笼统的说法。统计物理学里严格的说法，熵代表“让一群分子摆出这么一个状态，有多少种实现方法”。如果让这些分子整齐划一地站好队，那排队的方法就很少，对应的熵就很低，宏观看来，就是不混乱。如果让分子们随便站，那排队的方法就很多，对应的熵就很高，宏观看上去就是比较混乱。

从“有多少种实现方法”这个角度理解熵，信息论的熵和物理学里的熵的确有类似之处，等于都是在多少的选项中选择了这一项。但是这个类比大约也就到此为止了。

热力学第二定律要求在宇宙的总熵必须增加，那么宇宙的总信息，是否也必须增加呢？这可就不一定了。

首先，如果这个世界是牛顿定律描写的“经典世界”，那么宇宙的总信息应该既不增加也不减少，永远不变。这是因为经典物理定律都是步步可逆的，如果我知道构成宇宙的每个粒子此时此刻的位置和速度，那我就能计算过去和未来任意时刻宇宙中每个粒子的位置和速度。也就是说，现在的信息和过去的信息、未来的信息是等价的。

比如说你在沙滩上写下一些字，海水冲过来，把字冲没了，那字的信息消失了吗？没有！你只要仔细考察一下此时此刻海水、沙子、风速、温度等等信息，原则上你就可以计算出来，前一时刻的沙子是怎么摆放的。当然，这种计算在实际上是不可行的，但是在理论上说，信息没有丢失。类似地，就算你把一本书烧了，把灰撒了，你也不可能彻底让这本书上的信息消失。

同样道理，我现在正在写字，而我写字的过程也没有真正“创造”新信息。我之所以会写这些字，是因为我以前知道一些事情，我的大脑此时此刻有这样的活动，而这一切也只不过是基本粒子在物理定律约束下的运动而已。如果你精确知道我身上和我经历过的所有粒子的运动情况，你就完全可以计算出来我现在要写什么字。

所以我们看电视剧《白夜追凶》里面关队特别爱说一句话：“只要进出犯罪现场，就一定会与犯罪现场发生物质交换。”信息不会无故冒出来，也不会无故丢失！

可是这有一个问题。 如果宇宙信息总量不变，我们知道宇宙起源于一个奇点，这个奇点能有多少信息？而我们今天的宇宙却有如此多的信息，这些多出来的信息是从哪来的呢？

答案当然是这个宇宙并不是牛顿定律描写的经典世界。量子力学过程可以增加信息。只要波函数塌缩，不管塌缩到这里还是那里，都是新信息。所以，宏观物体本质上并没有随机性，所谓的随机其实是人的技术手段无法探测而已；但是量子过程的不确定性是真正的不确定性，可以带来新信息。

那如此说来，是不是说宇宙的总信息应该一直增加呢？

也不一定。现在一个关键问题是黑洞到底会不会吞噬信息。我们知道物体掉进黑洞就掉进去了，你就再也看不到它了 —— 那请问，它身上携带的各种信息，哪去了？这个问题现在没有定论。也可能信息就真的消失了。但是霍金有个理论认为“黑洞不是那么黑的”，量子力学过程会让黑洞慢慢“蒸发”出来一些东西。可是蒸发出来的这些东西是否携带以前掉入黑洞的东西的信息？这个问题似乎霍金也拿不准。

那也就是说，如果犯罪现场有个黑洞，那关队来了也不一定有办法。

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