Neil deGrasse Tyson 谈如何理解我们所处的现实（XPRIZE Visioneering）| 第140期

摘要

• 线性思维的大脑会系统性地错估指数级变化，尤其当相邻技术能够直接抹掉所有人都在优化的瓶颈时。 一片湖泊在藻类每天翻倍后已经覆盖一半，意味着只剩“再过1天”；1美分连续翻倍30天，第30天的金额就超过500万美元，累计金额接近1000万美元。对投资者而言，关键不是寻找渐进式修补，而是识别品类替代。

• 他的证据并不是任何预测都可靠，而是知识生产曾反复以低几十年为周期复合增长。 Tyson 发现，《Astrophysical Journal》的卷册数量中点约在1965年，此前的中点约为1930年和1900年，意味着大约每30年翻倍；专利数量或许每20年翻倍。每一代人都站在曲线之上，却把自己的临时视角误认为独一无二的历史时刻。

• 最典型的颠覆样本是城市交通：汽车在10年内让马粪危机彻底过时，而不是推动人们改进马粪处理。 第五大道在1905年几乎全是马车，1915年时每1辆马车对应约30辆汽车。即便 Orville Wright 也曾在1908年断言：“人类永远不可能从纽约飞到巴黎。”这说明创新者本人也可能迅速被最初的范式困住。

• 科学突破从发现走向文明级基础设施或武器化，可能比线性直觉所允许的速度快得多。 量子物理学在1920年代成形，并成为数字计算的基础；钚约在1930年被发现，15年后就完成武器化并投入使用。到1960年，人类还突破了音障、发射了 Sputnik，并造出了翼展超过 Wright 兄弟首次飞行距离的 Boeing 707。

• 对于登月级别的市场，稀缺变量更多是集体动机，而不是名义上的国家支付能力。 Tyson 认为，Apollo 计划的资金来自对苏联实力的恐惧，而不是好奇心；Sputnik 和 Yuri Gagarin 之后，他说：“这是一个富裕国家，只要我们达成共识，想做什么都可以。”纵观历史，他认为大型项目的3类驱动力是“我不想死”“我不想穷死”，以及王权或神权的意志；现代版本基本归结为战争和经济。

• 1990—2020年的教训是，技术融合创造了新品类，而线性预测最多只是把昨天的界面升级。 《回到未来2》把2015年的家庭想象成摆着4台传真机，AT&T 甚至设想人在海滩上发送传真；智能手机却把既有的 GPS、数字存储、摄像头、触摸屏和通信能力组合在一起。价值来自把技术组装成一种新行为，而不是预测出更好的传真机。

• Tyson 预测了个性化药物、自动驾驶电动车和太阳系基础设施，但同时提醒：“我们唯一知道的，是这些预测一定会错。” 他预计药物可以匹配个人基因组，避免个体副作用；并认为所有道路车辆最终都可能实现自动驾驶和电动化，发烧友车辆则会像马匹一样被 relegated 到专门的公园和场地。他更大胆的愿景，是建设模块化发射基础设施，让“整个太阳系成为我们的后院”，释放小行星资源，并可能消除一类由物质稀缺引发的战争。

精读

1. 宇宙视角揭示权威为何会如此自信地犯错

• Tyson 借用了 Galileo《星际使者》（Sidereus Nuncius）的书名。Galileo 通过望远镜观察到金星相位、月球表面的陨石坑和太阳黑子，这些证据击碎了所谓完美的天界，也挑战了以地球为中心的宇宙观。

• Galileo 更深层的讯息是：“我们对事物本来面貌的理解，可能并不正确。”当僵化的权威遭遇相互矛盾的观测，结果是冲突与软禁；Tyson 转述 Galileo 的反问：既然赋予人类理性，为何又要求人类放弃理性？

• Tyson 如今把科学和宇宙视角用于真理与美、种族、性别、法律与秩序、风险与回报等争议。只要跳出争论本身，就可能发现“也许我们两个都错了”，或者发现换一个框架，冲突本身就会消失。

2. 线性思维总是低估最后一次翻倍

• Diamandis 的前提是“我们的大脑被设定为在指数世界里进行线性思考”，Tyson 基本认同，但保留了限定。人类认知是在“赶在狮子之前跑到树下”这类即时问题中进化出来的，因此真正有用的不是责怪这种局限，而是意识到它的存在。

• Tyson 最清晰的例子，是藻类每天在湖面翻倍。主人离开1个月后回来，发现湖面已经覆盖一半；线性直觉会认为还剩1个月，但“再过1天，整片湖就会被覆盖”。

• 国际象棋棋盘的类比，是让1粒米在64个格子上不断翻倍，最后连中国都没有足够的米。Diamandis 给孩子的版本则是：现在拿100万美元，或者从1美分开始每天翻倍；第30天单日金额就超过500万美元，累计金额接近1000万美元。

• 指数曲线还会制造“当下正处于独特变革期”的感觉。无论在哪个位置截断并重新绘制图表，早期进展都会显得平缓，最新一段则突然陡升，于是每一代人都会得出结论：“我们一定很特别。”

3. 每30年翻倍，让每个时代都无法被上一个时代识别

• Tyson 在普林斯顿大学天体物理学图书馆研究馆藏墙时，发现《Astrophysical Journal》卷册数量的中点约在1965年，当时大约是1994年或1995年。此前的中点约为1930年和1900年，这意味着已发表的天体物理学成果大约每30年翻倍。

• 专利记录也呈现出类似且相当稳定的指数增长，不过 Tyson 留有余地，称其翻倍周期“可能是20年”。每篇论文或每项专利是否都代表真正的发现并不是重点，关键在于产出持续遵循低几十年的增长节奏。

• 这一观察促使他比较1870年、1900年、1930年、1960年、1990年和2020年：不只是罗列发明，还要研究每个时代认为什么是现代，以及当时的预测者自信地认为下一步会发生什么。这本书写于2020年，出版于2022年。

• 谦逊感来自一位1898年的天文学教授：仅仅3年后，他就因为太阳的新发现而推出第二版。但这位教授仍不知道太阳是由核聚变供能的：“他们是傻瓜，只是他们自己不知道。”今天的人也同样看不见自身所处的基础性无知。

4. 交通工具一次次让本行业专家的预测失效

• 1870年至1900年间，横贯大陆铁路、东方快车、改良后的自行车、蒸汽船和内燃机相继出现。然而到了1900年，纽约中央铁路的负责人仍写道：“我们几乎无法想象”20世纪的交通会达到19世纪进步的程度。

• 第五大道的照片记录了系统转向有多突然：1905年复活节周日，街上几乎清一色是马车；到1915年，每1辆马车对应约30辆汽车。仅仅10年内，“马都没人要了”。

• 当时的规划者担心出现“巨大的马粪灾难”，甚至研究通过饲料减少马匹排泄物，或让苍蝇远离马粪。他们的错误在于优化既有系统：“真正的解决方案是汽车。”

• Orville Wright 甚至在1908年断言：“人类永远不可能从纽约飞到巴黎。”飞机在铁路高管作出预测3年后就已出现，而 Lindbergh 于1927年横跨大西洋——仍处在同一个30年窗口内。

5. 量子和原子发现迅速压缩成平台与武器

• 1900年至1930年间，动力飞行、无线电、早期电影、电气化城市、原子结构和量子物理学相继出现；与此同时，世界还经历了一场战争和一场造成更多人死亡的疫情。

• Tyson 的平台级判断是明确的：如果不利用量子行为，就不可能实现现代数字信息的创造、存储和读取。1920年代奠定的基础推动了传统计算，如今也构成量子计算这一潜在下一阶段的底层基础。

• 钚体现了从发现到部署的路径正在缩短。钚于1930年被发现，随后完成武器化；由于其行为比铀更不确定，研究者对它进行了测试，最终在15年后用于长崎原子弹。

• 到1960年，人类已经突破音障、发射 Sputnik——时间是1957年10月4日——并推出 Boeing 707。Tyson 最喜欢的尺度对比是：707的翼展超过了 Wright 兄弟首次飞行的完整距离。

6. Apollo 证明国家级资本追随恐惧与经济利益

• 早期太空预测把 Apollo 顺势外推到了1980年代的火星任务；Arthur C. Clarke 甚至预计到2000年会有5万人在太空生活和工作。Tyson 称这些预测“毫无头绪”，因为它们忽略了谁来付钱，以及为什么要付钱。

• Sputnik 不只是一台无线电发射器：它搭载在一枚洲际弹道导弹的外壳内。美国人意识到，既然苏联能把这个物体送到头顶，就能把核弹头送到头顶；NASA 约在1年后成立，背后是军事紧迫感。

• Yuri Gagarin 于1961年4月12日升空；6周后，即5月25日，Kennedy 请求国会为登月计划提供资金。Tyson 还原了当时的政治话术：美国必须证明“世界将走自由之路，还是走专制之路”。正是这声战斗号召“撬动了资金”。

• Diamandis 反驳说，预算仍然重要。Tyson 的区分在于动机：富裕国家可以为集体优先事项提供资金，而历史上的伟大工程追随的始终是生存、财富，或主权与宗教意志，而不是好奇心。宇航员登上月球后，“俄罗斯人并不在那里”，Apollo 计划也就结束了。

7. 技术融合创造了智能手机，未来主义者却在完善传真机

• 1960年至1990年间，计算机从专业化、占据整间房的机器，演变为独立式桌面电脑。即便《2001：太空漫游》也认为，更强大的计算能力仍意味着1台巨型中央计算机，不过它预见了类似平板电脑的视频通信。

• 《回到未来2》设想的2015年家庭里有4台传真机，传来同一份解雇通知。AT&T 在1990年代初的“You Will”广告展示了海滩上的平板电脑，却问观众是否想在那里发送传真——“这就是对未来的线性思考”。

• 智能手机并没有发明 GPS、数字存储、数码相机或触摸屏。它的颠覆来自技术融合；Tyson 提到，触摸屏技术本身源于一个档案使用场景，由 NSF 资助，目的是让访客无需键盘即可检索信息。

• 本期列出的、1990年的访客可能无法理解的事物，包括点阵菜单、通过手机叫出租车、网红职业，以及无人驾驶汽车在洛杉矶车流中完成左转。

8. Tyson 的预测瞄准医疗、出行和太空基础设施

• 当被问及2050年时，Tyson 首先强调，自己“几乎无法对2030年作出预测”。他的预测建立在150年预测失败的教训之上，带着刻意的谦逊，而不是把确定性伪装成精确度。

• 他的第一个判断是设计型药物：临床医生将分析个人基因组，找到对这个人没有副作用的药物。患者不应继续被困在群体统计和总体警示之中；药物应该“只做它本该做的事”。

• 他认为，在“不太遥远的未来”，所有道路车辆都会实现自动驾驶和电动化。通过 HOV 车道的部署，可以展示汽车如何协同变道，以120英里/小时行驶并保持2车间距；经典车车主则会把车开到专门的公园，就像现在骑马的人去马厩。

• 他偏好的太空架构不是1枚国家火箭飞向1个目的地，而是一座储备外挂助推器的仓库，按需支持不同任务。如果太阳系各处都拥有发射“航道”，科学研究和小行星采矿就会蓬勃发展；资源充足后，地球上的一类战争或许也会失去必要性。

9. 进步意味着更广泛的行动能力，而奖项应当打通执行环节

• 面对为何没有提到避孕的问题，Tyson 强调的不只是避孕技术被发现，还包括它变得廉价且广泛可获得；同时，女性进入劳动力市场并获得投票权。他保留了国际层面的限定：这些变化在不同国家发生的时间并不相同。

• 对于女性、有色人种以及性别光谱上的人，Tyson 对时间机器的判断十分直接：过去没有哪个目的地真正更好。“如果你不是白人男性，就去未来，不要回到过去。”

• 当被问及如何设计一个天体物理学 XPRIZE 时，Tyson 起初表示抗拒，因为科学已经有 Nobel 体系；他的建议是，在太阳系中寻找起源不同于地球的生命。Diamandis 区分说，Nobel 奖奖励过去的成就，而 XPRIZE 负责招募新的解题者，随后提出小行星采矿奖：登陆一颗小行星、挖掘材料，并将其带回地球或送到月球。Tyson 认可这听起来像一个小行星 XPRIZE。

• Tyson 个人偏好的奖项，是实现任意两个地球地点之间45分钟内的亚轨道旅行——早上离开纽约，中午在东京吃饭，晚上回纽约吃晚餐。即便到了这里，本期仍以克制的不确定性收尾：“我们唯一知道的，是这些预测一定会错。”