过年回老家休息几天。荒芜的院子里到处都是树叶树枝。花了半天打扫了一下。然后点了一把火把这些东西都烧掉。

真是好久没有点过火了,望着熊熊火苗,我开始陷入了沉思。

有很多过于熟悉的东西,我们往往忽略了它的存在,不去问为什么。燃烧的火焰就是其中一个。

火为什么会燃烧会发光发热呢?显然它是一种化学反应,这是我们在课本上学到的。

干枯的树叶和树枝,大部分都是由植物纤维构成。这些纤维是什么呢?是单糖形成的长链。本质上是碳氧氢这些元素组成的巨大的有机化合物。当燃烧发生时它们和空气中的氧气,生成二氧化碳和水。这是燃烧这个过程背后发生的基础的化学反应。

然而我们现在把这些基本的反应放在一边,而把目光仅仅聚焦于燃烧这个过程本身。

基于持续的观察,现在有几个有趣的事实,可以深入研究一下。

首先,烟是往上冒的。你可能会说这是废话,我们当然都知道烟是往上冒的了。然而你还记得刚开始我们说的那句话吗?对于过于熟悉的东西,我们往往会忽略它的存在,而不去思考为什么。

烟的本质是什么?在植物纤维和氧气的剧烈反应当中,肯定会导致整个链条破碎,然后有一些短链或者分子团,会随着剧烈的反应提供的动能而被甩到空气中,这些短链的断开会导致整个物体的破碎,形成各种各样的小颗粒。如果这些小颗粒来不及与氧气彻底的反应,那么就会飘到空气中去。这些微小颗粒以及部分水分混合在一起就组成了烟雾。

如此看来,组成烟雾成分的分子量应该比空气的平均分子量要大得多。那为什么它会往上冒而不是往下沉呢?答案就是温度。

pv=nkt,压强体积不变的话,T升高就意味着n减小。更少的分子个数就意味着更低的密度。用我们的俗话说就是温度升高,气体膨胀,密度减小。

密度减小就很显然了,我们的大气,就像水一样是有浮力的,这些热空气就会往上飘,往上浮,所以说烟是往上冒的,热气球跟它的道理也是一样的。

水的浮力是什么呢?只不过是上下表面之间的水的压力差罢了,空气的浮力也是一样。造成这种现象的核心还是地球的重力,因为重力导致上下表面的压力差。

如果我们在太空无重力环境下点燃一支火柴或者一个蜡烛会是什么情况?应该不会产生像我们看到的那样尖尖的火焰,因为整个燃烧表面压力都是均匀的,产生的火焰应该是球状的。

怀着这样的想法搜索了一下,果然是如我所猜测的那样,甚至可以看到拍的图片。

烟是往上冒的这一点,我们在很多地方都可以利用,比如说烟囱。如果我们有一个很大的可乐罐,两端各开一个口,我们在后面开口用一个很长的导管把它导到一个很高处,然后在前面开口的地方在里边放一些木柴在里面点燃,这个时候,烟一定是顺着后面开口往上冒的,而我们塞木材那个小口,就会只是空气往里面进。这是因为,膨胀的空气会往上浮,而他就会顺着那个导管往上走,往上走产生的吸力会使得空气从我们塞木材那个口里面流入。

而我们广大拥有智慧的劳动人民,在历史的长河中,早就发现了这一点,每个民族造的房子里面都有高耸的烟囱,这样在厨房的屋子里面点火的时候,屋里是没有烟气的,只会顺着烟囱往外冒。

利用这一点,我们也可以构造一些很有趣的取暖装置,可惜在城市的房间里我们无法直接点燃火焰,即使你愿意点,也没有木材可以烧。

如果我们在野外点燃一个火堆会是什么样的情况?假如没有风的情况下,那么火也是往上冒的。周围的空气贴着地面,流向火焰的本身,这个流动的形状就像火字的下半部一样,所以点燃火堆的形状,就跟我们伟大的先人创造了火字一样。

第2个有趣的观察就是火焰是一个缓慢的化学反应过程,它与氧气的反应,有一个速度,缓慢的把这些热量释放出来,不是很快,但也不是很慢。恰巧是达到我们观察到火焰的那种程度。

这个恰到好处的反应速率,意味着我们可以用火焰来烹饪食物,利用火焰来锻造等等。所以我们不该忽略这个反应速率在我们人类文明的诞生和发展中起到的重要作用。

如果这个反应速率过快,能量在一瞬间就被释放出来,那就变成了我们熟悉的爆炸。实际上爆炸也是化学反应,甚至那些炸药的能量密度并不一定比得上其他物质,但是它的反应速率是足够的快,以至于很快很短的时间内就把所有的能量释放出来,这些能量瞬间形成了强大的冲击力。

如果反应速率过慢,我们就会感觉它像铁生锈或者说一些物体腐烂一样,并不会产生明显的火焰。正是能量的速度释放得恰到好处,足够产生光和热,才生出了火焰。一系列的有机碳分子和空气分子的混合物,在一个我们可以见到的火焰的区域内部,发生反应,放出热量,产生我们可以看到的光。

所以如果你仔细的思考这些背后发生的过程,当你看着火焰的时候,看着火苗不停的上穿下穿,意识到背后那些分子剧烈运动碰撞达到更低能量的结构并放出光和热形成的一个区域,就会觉得这是一个很有趣很有意思的一个过程。

第3个有趣的事情是大气中的氧气密度以及二氧化碳的密度,和植物以及燃烧之间的关系的平衡。

如果我们放任植物不停的进行光合作用,那么大气中的二氧化碳会逐渐的被他耗尽。然而我们现实世界中的二氧化碳却是维持在一个稳定的百分比上。

这个原因也可以归结于植物的叶绿素进行光合作用的效率,可能在很久以前大气中的二氧化碳密度很高,但是植物的叶绿素不停的合成,直到达到我们今天空气中二氧化碳的密度,基本上稳定下来。这个速度对植物来说很吃力,如果密度太低的话,植物就无法进行下一步的光合作用。

所以动物的消耗以及各种各样的燃烧,各种各样的产生二氧化碳的活动,也许对整个生物圈的存在运行是不可或缺的一环。这些不断生成二氧化碳的速率,和植物现在光合作用的速率逐渐达到了一个动态的平衡点,也就是我们目前大气中二氧化碳的密度。

我们可以从植物进化中看到一些端倪,我们现在有一些碳三植物和碳4植物。碳4植物的光合效率没有碳3植物高。碳4植物花费更大的能量精力,为的是可以在更低的二氧化碳密度下进行光合作用。之所以会进化出来碳4植物,可能就是因为二氧化碳密度越来越低,导致一些植物消亡,而一些新的植物进化产生吧。

然而人类不断的燃烧排放,产生的二氧化碳的速率已经超过了之前动物们的速率,但是想必植物也会加快它们的光合作用的速率,很多人觉得温室气体的排放是一个问题,其实我觉得未必,可能植物会不断的把这个问题解决掉。

最后这个二氧化碳和氧气浓度的问题,我已经思考了很久,改天有时间的话单独再写一篇吧,现在只是随便突然想起了。

这篇文章是在火边用手机和语音写下的,现在火差不多结束了,所以文章也应该差不多结束了。有句话一直想装逼引用下,今天总算逮到机会了:“火萎了,我也准备走了”。好吧,如果你读过这首诗的话,应该知道其实用在这里是很不吉利的,然而我实在忍不住放弃这么好的装逼机会。

一直想在手机上有一个很方便的通过语音输入,写写东西的APP。可以在外边走路散步时记录一些想法。本来想自己写一个,因为时间精力不够,所以只是个想法。可能是觉得不好把这个东西,做成个产品盈利吧。自己用的话,又不能一两天内就能做完。所以就一直搁置着。后来发现了一个叫讯飞语记的app,大部分都能满足需求。没有了在电脑前坐着对颈椎的损害,又能很方便的记录一下走路散步时的想法,避免过段时间忘掉。这篇文章就是这么写下来的,记录之后又在电脑前简单的校验编辑了一下错别字和不通顺的地方,效率能提升不少。
 
有一个很有趣的问题。首先我们看看人类创造的知识和物品,以及如何存储它们。
我们创造的不管是科学还是艺术,通过某种方式存储下来。比如说一本书。我们把文字写到书上,如果这本书不停的磨损,直到最后,无法阅读。我们称为这种介质,存储介质的损坏。然而书的内容本身,并不会因为介质的损坏而丢失。如果我们在这本书损毁之前重新印刷一本。那这本书依然是存在的,我们依然可以传到后世。
这本书的本质是它的内容里边的语言。而不是外在的存储介质。也就是说我们称为纸张书本的那种东西。
比如我们制造了一个马车,这个马车也会损毁。但是呢,我们可以通过把这个马车的设计图纸,写在一本书里。这样我们只要有能读懂这本书的人的存在,就可以重新复制并生产出新的马车来。我们只能说我们间接的存储了马车这个东西吧。可是如果我们能生产一种自动组装并存储马车的机器人。这个机器人本身它又能复制自身,又能读懂我们所写的马车的图纸。那么我们并不能完全说就是间接存储。

稍微离题远了一点,我们再回到开始的时候。
当然我们的文明有,或者说创造物有很多样式:一本书或者说一部著作,一部电影,一首音乐,一幅画,等等。这些都是我们文明的创造物,在当今的社会,我们都可以把它存储在计算机里。
我们就拿一部电影来举例吧,这个比较形象一点。这部电影可以被刻在光盘上,也可以被写入磁带中,当然也可以存储在硬盘里面,不管是磁盘还是固态硬盘,或者说U盘。这些东西都是我们称为存储介质的那种东西,而电影本身是不变的。如果我们从数字化的角度来看待这部电影,那么它只不过是一串数字的组合,按顺序的数字的组合。只是这些数字可能会很大很大,我们从0到255为一个数字单位的话,那么这串数字可能有几十亿之多。但不管怎样,本质上它还是一串数字,不管他多大,但是它一定是有限度的。我们用这串数字来描述这部电影的本身。我们如果仔细的看一下计算机的存储,所有的东西无非就是一串数字而已。不管是音乐还是图片还是文档,都是一串数字。我们所有的人类文明都可以转化为这些音乐图片视频文字的形式把它给留存下来。
我们可以理解为我们人类所有的知识和文明,都可以用一串数字来表达,或者说都可以通过某种方式把它给存储下来。
知识的表达无非就是一串数字而已。有一些东西或者说电影啊,音乐啊,图片的这些东西,我们通过这些简单的方式是可以把它存储下来。但是还有很多,我们无法把它数字化,这些东西包括比如说人的思维,人的记忆。

如果我们假设这个世界是纯唯物主义的世界。一切物质组成了各种各样的东西,任何东西都是机械式的,那么我们的大脑本身只不过是各种分子原子之间的化学反应形成的一种过程或者形态。我们可以通过记录这个化学反应的分子原子的状态结构,从而把它存储下来,它只不过是一串很长可能特别巨大的数字,但无论如何它是一串数字。
可能现在的科技手段无法达到,仅仅假设,我们有一种特殊的设备,这种设备可以立体的扫描大脑的结构,把每一个分子,每一个原子的精确状态信息扫描出来,我们建一个三维的坐标轴,在坐标轴上把大脑的每一个相应位置的原子的类型状态信息记录下来,这可能是好几个数字,包括坐标,类型,状态,能量,速度,自旋等等。如果我们可以精确描述他的话,也许是几十个数字来描述一个原子吧,我们按照坐标轴顺序一个一个把这些原子的状态记录下来,这样就像我们在电脑里记录三维模型一样,用一串巨大的数字,或者说是一个巨大的文件,把人类的大脑在一个时间点的精确三维快照给记录了下来。

如果有可能的话,我们把这串数字或者说它发生化学反应的条件给重现,也就是说我们有一天能够把人的大脑分子级的重建。那么,我们现在可以把一个人的大脑状态保存,如果在1000年之后把它又重新通过分子重建。我们,是不是把这个人给重生了呢?
又或者说我们可以改变一个人躯体里大脑的状态,我们把这个人的大脑里的分子状态给重新调整,调整成另外一个人的大脑的结构,那么这个人是不是被我们称为或者说把灵魂给移植到这个人身上了呢?
这所有一切基本的假定就是这个世界是纯唯物的,我们完全可以把大脑的某个确定的状态结构,来定义人当时的思维状态或者说灵魂。
一个人,我们为什么把它称之为一个人?或者说我们怎么辨认出来一个人?无非是他的记忆,他的思维,他的生前的经历的事情的一个总和罢了。即使相貌声音100%相同,如果他不认识你也不知道当初的事情,你也不会认为他就是某个人。
我们可以确定的是,这些记忆都存储在这个人的躯体之中,或者说这个人的大脑之中,只要这个人活着,那么这些记忆就能重新被唤起,或者说它通过周围的事物能够造成某种反应。
这么说来我们的灵魂或者说我们的自我,只不过是一串数字,可以被量化的一串数字,就像电影一样,能被储存在电脑的硬盘之中。
只要我们能够不断的重新构造人的躯体,能够将人的大脑分子级的重建,那么我们就可以保证一个人永生。
好吧,说的有点远了,可能有些人觉得这样子不太能接受,因为这样子的话我们人跟机器是没有区别的。
要记住的一点是,我们所有这些假设都基于一个前提,那就是这个世界是唯物的。这个世界就像钟表一样,滴答的向前进,所有物质形成的反应和结构就像流水一样不停的往前推进。之所以我们觉得未来是不确定的,只不过是这个世界足够的复杂,足够的复杂,以至于稍微一个变量,它的输入输出,属于几万亿计或者说更高的量级,这样子的话我们基本上无法追踪,所以我们看到这个世界是不确定的假象。
这是一个很深刻的哲学问题,我们先不在这篇文章里讨论这个事情。自从笛卡尔以来,这就是整个近代哲学的核心。
我们的一切都可以数字化,一切都可以存储,一个人的意识可以存储在硬盘里,虽然说他在硬盘里只是一种沉睡状态,无法进行思考,无法被唤醒。就像当时在被数字化之前的一个快照,如果我们重新用分子级重建这个人的躯体的话,那么这个人的意识一定是,一闪而过的从当初被数字化那一刻突然切换到新的一刻,他会突然发现:“我怎么变成这样子了?”
这是很有趣的事情,我们可以把一些比如说,科学家哲学家,有丰富经验的机械师工匠,医生,教师等,把他们给数字化。这样我们就人类文明,我们就可以不是简单的纸张来存储,就可以避开一些学习的过程,我们只需要重建这些人的意识,重建这些数字化的当时的,我们人类称之为精英的那个群体。然而某种意义上也意味着这些人一直重生。
这些被数字化的存储在硬盘上的这串数字,我们可以给他换个称呼,比如说有些我们之前的一些电影,音乐文档之类的,一个人的数字化的这串数字我们就可以称之为灵魂。
人类的灵魂如果需要被重新读出来,那么我们就需要分子级的构建,人类的躯体,然后把他这份躯体构建之后,那么它就拥有当时的这个人的意志,这个人的思维,或者说这个人的灵魂。
我们为什么不能在电脑里把它读出来的?或者说我们灵魂就在电脑里存着,也许可以吧,我们可以模拟这些分子间的化学反应,虽然这需要超出目前超级计算机能力的巨大的计算量。但理论上我们用这些机器来模拟当时大脑里的化学反应,以及用一些摄像头来模拟眼睛或者说身体,但是这个人一定会有所觉察,它没有躯体,所以说我们就不能100%复制这个人,但是我们可以通过这种生存方式来构成人的新的生命。或者说存活于电脑中的人类,灵魂介质就是电脑。
就像哲学家们的那种缸中之脑的假设:一堆邪恶的科学家把你的大脑取出来放在营养器皿里,通过一堆电线连接进去,输入各种刺激,让你认为自己在存活,可以看到一个他们构造出来的真实世界。
包括这引申出来一系列的问题:我们的真实世界是否是真实的?如果你在梦中不知道自己在做梦,所有发生的一切难道不是所谓的真实吗?
当然我们在电脑中,模拟大脑反应的这种方式,是否能真的来还原一个人,或者说让这个人能够真的拥有自我意识,这是个很复杂的哲学问题,我们先不讨论这个吧。这里只是简单探讨一下,凭空的想象一下这些有趣的东西。
这样子的话,我们就可以把一个人存储或者说把他的灵魂存储,但是只是静态的存储,如果想要这个灵魂进行思考进行活动的话,那么一定要有一个躯体或者另外一种机械结构,但是能让这些化学反应,当初大脑的化学反应得以进行,我们把这种介质不管是躯体还是一些机械的构造,称为灵魂介质。活着的人只不过是一种灵魂介质罢了,大脑的思维和记忆才真正定义一个人或者灵魂。
在一些人看起来这个想法似乎有点疯狂,但如果仔细想一下,也许如果我们当初假设这个世界是纯唯物的话,这个想法是可实现的。
 
我们在最后再探讨一下这个东西是否可实现,从我内心深处的直觉来看,这是不可行的。
如果我们能够通过某种方式把当时的大脑内的每一个分子原子进行记录的话,我们必须进行一个分子原子层级的扫描,三维的扫描,具体的位置,具体的状态以及当时的能量结构,但是如果你要深入到分子原子层级的话,去观察他们当时的状态,我们现在的物理学告诉我们,如果你想精确的观察他们的状态,那么一定会对它造成破坏,或者我们物理上称之为的观察,就是说量子力学中不确定性的那种东西。我们无法同时精确的测定当时的能量状态以及位置。确定其中一个则会破坏另外一个,或者说我们世界的结构,取决于我们的观察状态。
至少在物理上,这个量子力学生的不确定性我们是已经证实了的,所以说我们要想精确地复制原子分子当时的结构,是不可能的。这并不符合物理规则。人类的自我意识或者说灵魂这种东西,可能是更深层次的东西吧,至少我们目前从物理学角度来看,或者我们从今天来进行灵魂复制的这个过程来看,是很难实现的。你可以把我们进行这次复制的尝试,当成一个对我们世界或者说灵魂是否是确定性的一个推理。如果量子力学的不确定原理存在,那么我们大脑就是不可以被100%窥探的。
这意味着什么?这意味着我们假设我们世界有一位创造者或者说上帝的存在,他以某种法则或者行事的方式来保护我们这个世界,或者更深层次我们来看,是否真的存在灵魂这种东西呢?灵魂本身是构成我们世界结构或者说世界发展方向的一个决定性的东西。我们世界的前进方向取决于我们思维灵魂的观察状态。而不是纯分子原子之间的化学反应。
注意这里的灵魂只是代称,你可以理解为笛卡尔所谓的res cogitans思维之物的那种东西,或者其他某种东西。但绝不要理解为神话传说中的那个东西。
不管最后的结论如何,我倾向于相信我们是有自由意识的,或者说自己能进行选择。这样我们的未来或者说我们的自我存在才有意义,我们可以说,每一个决定都是自己做出的,我们的自我就是真正意义上的自我,而不是某种化学反应或者说分子原子之间的,互相的碰撞反应的确定性未来造成的某种自我意识假象。

如何创造出来新的生命?有人会说,一点都不难,找个女人就可以很愉悦的完成这件事情。

那么,如果不是利用我们自身的生殖系统,而是从无到有,凭空创造出来一种新的生命形式呢?这看起来就不是一般的困难了。这意味着,我们在尝试做一件上帝的工作,哈,逼格爆表了。

实际上,这也没有想象中那么困难。

先看一下我们是如何对生命进行定义的。想要找出十分具体的定义是困难的,我们可以从所有人都公认的事物入手,看一下,生命需要拥有的几个关键特征。

人是生命,一条狗,一棵树,是生命,一只蚂蚁,一株小草,也是生命。

生命并不意味着像人类一样的高级智慧,也不用像狗一样能跑会叫。最本质的性质在于,他们都能尽可能延续自身存在,能复制产生出新的个体。

下面是搜罗到的几个正式点的定义:

Life is a characteristic distinguishing physical entities having biological processes (such as signaling and self-sustaining processes) from those that do not, either because such functions have ceased (death), or because they lack such functions and are classified as inanimate.

生命,泛指一切具有稳定的物质和能量代谢现象,能回应刺激能进行繁殖的半开放物质系统

先不管怎么去深究讨论定义概念性的东西了,只要具备下面两个特点,基本就可以称为生命了:

1 利用可以获得的物质和能量维持自身的存在(self-sustaining processes)
2 自我复制,产生新的个体

下面我们就围绕着这两点下手,看看如何实现

我们可以制造一个机器人小车,上面拥有一个机械手臂,可以抓取物品,机器人靠可充电的锂电池维持动力。

当然,我们可以更进一步,直接让机器人小车背负一个太阳能光伏面板,利用阳光产生的能量运动。机器人小车同样可以换成具有类似人类运动机构的四足机器人,或者是四轴飞行器,只要能够利用能量在空间移动就可以了。

这样我们就完成了条件一,这看起来一点都不麻烦。不过第二个条件自我复制就比较棘手了,我们无法指望一个载着机械手臂的小车能够自动制造出来它自己。

看一下生物界,我们或许可以得到些启发,比如蜜蜂,它们并不是单独个体就能直接繁殖的。而是形成了复杂的分工机构,以蜂群的形式进行复制。每个蜂群只有一个蜂后,类似制造工厂,复制出新的蜜蜂,而工蜂负责采集食物,雄蜂只进行交配。

我们的机器人小车也同样可以组成类似蜂群的结构。

许多辆小车朝着太阳跑,通过光伏获得的能量,存储到锂电池内,并四处寻找采集各种物质材料,就像工蜂一样。

在这些小车的中心,有一个制造工厂,这个工厂可以加工原料,生成新的机器人小车,我们可以直接把小车的生产线放到这里,比如,加工轮子的机床,生产锂电池的车间,我们现在有技术足够的工业机器人,机械手臂等,完全离开人类自动化起来应该是可行的。

在技术细节上可以先不考虑的太细致,我们先讨论下理论上的可行性。

既然加工车间足够复杂,那么,加工车间完全可以加工出来加工本身所需要的工业机器人,机械手臂,如果找到另外足够的空间,把零部件逐个加工出来,然后由机器人小车一件一件运输过去,并把他们组装起来,那么一个新的加工车间就建立了,这一切所需要的仅仅是精妙的程序编码控制。

新的加工厂可以加工更多的小车,这些小车又获得更多的能量,足够的能量又可以创建出来新的加工厂,这样往复循环,生命的繁殖过程就建立了。

显然,这样构造出来的这个工厂和小车群体,完全满足上面我们列举的生命的两个条件。

我们无法像上帝那样在分子层级构造生命,但在我们的制造业水平上,这样的生命是完全可行的,至少理论上如此。

如果有人真的要尝试做这件事,那么就会遇到很多实际性问题,比如,技术上实现是否真的可行?构造这样的生命体有什么意义?哪里有地方有资源让我们进行这种实验?

如果没有利益驱动,甚至影响人类的利益,那么任何类似事物都无法得到发展。

我们可以换个角度来考虑,我们的地球,已经足够的美好,已经被上帝的造物所填满,而且我们对此也没有太大的不满。所以在地球上创建这样的东西是没有任何意义,也无法推行的。

可是在月球或者火星上就不一样了,这里没有人管,可以爱怎么样怎么样,甚至可以得到大多数人的支持。机器人小车不用呼吸,也不用吃饭喝水,人类在外星球上面临的生存问题对它们来讲完全不存在。只要有足够的能量,比如阳光或者其他形式,就足够了。

我们可以把一些初始需要的机器人小车,和加工厂的零部件,通过火箭,发射到月球火星,降落后,这些小车就开始采集获得能量,组装加工厂,然后繁殖过程就开始了。

我们可能下意识的,认为需要成千上万年这些机器小车才会遍布月球。事实上,只要有足够的能量,生命的力量比我们想象中要强大的多。因为复制是按阶增长的,一个复制成两个,两个复制成四个,四个到八个,八个到十六个,十六到三十二。。。。。。。

假如有足够能量,复制产生一个加工厂群体的时间是一个月,那么,一年以后,我们可以得到的是二的十二次方,也就是4096个加工厂,两年则是二的二十四次方,也就是16777216个加工厂,三年2^36等于68719476736,已经远超出地球上人类的数目了。

甚至,我们可以让他们的存在变得更有意义一些,而不是单纯的复制,假如这些机器小车采集的能量可以储存,甚至可以通过某种方式带回地球,我们就能得到无数免费的劳工了。

再者,比如火星可能含有某些地球稀缺的元素,这些机器小车可以开采这些矿物,提炼并送回地球。

再进一步,这些免费的劳工既然能够复制加工厂,那么它们为什么不能加工更加复杂的装置呢?比如,建造一个巨大的密闭玻璃半球,里面充入地球上同等成分的大气,屏蔽掉外面有害的射线,维持内部温度,完全模拟地球上的生态环境,土壤,动植物。这一切都通过特殊种类的机器劳工来维持,这些机器人不断的建造维护这些空间站,改造荒芜的星球,等条件适宜,我们就可以移民火星了。

看起来一切都很美妙,但实现起来,困难重重。首先,能量如何存储下来?锂电池会老化,且不高效,况且,火星上是否有足够的锂元素?太阳能光伏设备加工生产极其复杂精密,如何在遥远的行星上把他自动生产出来?行星上的矿物是否足够生产出来我们需要的部件?机器小车需要的芯片需要极其复杂的加工程序和苛刻的生产环境,这又怎么在火星上实现?任何一个小小的问题看起来都是巨大的技术难题。

只能说,它具有一定的理论可行性,还需等待我们的技术水平完善到足够程度。

如果我们发现这些小车不按我们的意图行事,出现了bug,又该怎么办呢?整个星球已经遍布这些生命体,我们该如何灭绝它们?这个残忍的行为也不是那么容易实施,一个核弹并不能毁灭殆尽,只要有侥幸存活下来的个体,它们很快又会布满星球。

也许我们可以留一个后门,一个终止指令序列,通过无线电波某个固定频率发射,只要机器小车接收到就会无条件停摆。或者,我们制造另一种更新的生命体,它们按照我们的意图行事,并且会自动捕杀这些初级生命体,这样我们的生态系统就越来越像地球了。

也许我们是被某种更高级的存在形式,比如上帝创造出来的。可能造物主跟我们的心态一样,是利用这些生命体达成某些他们所谓的利益诉求。谁又知道呢,也许我们就是从那些虚空无尽中冒出来的某种利用能量维持形式的一个代谢过程罢了

改变世界,是我们谈到理想时经常讲的一句话,没有人去深究它的意义,只是觉得听起来好像很厉害的样子

那具体又是怎么改变呢?

仅从字面上看,也没有什么门道,这个词只能算是中性,把这个世界变的不一样就行了,砍一棵树,种一朵花,都算对这个世界的改变,但我们不会因为路边有人把石头搬开就说他改变了世界。

除了这个字面本身,我们语言的潜意识还对它赋予了一些其他意义,就是这个改变,一定要大一些,大到一定程度才称得上改变世界。

那炸平一座山算不算改变世界?一场大地震过去,我们会说地震改变了世界吗?

显然,不会。

在字面意义的表象之下,我们赋予这个词的概念中,自然景观占少数,更多的是人类的生产生活方式。

比如,我们可以说,互联网改变了我们的世界,集成电路芯片改变了我们的世界,汽车改变了世界,飞机改变了世界。

最重要的还是人,人的生产生活方式。

这个动词的主语,也就是动作的施加主体,是人还是事物?

上面列举的更多的是事物,比如飞机汽车计算机,因为只有事物才能渗透到世界的每一个角落,形成重大影响。

但有一点,事物总是人创造出来的,归根到底,真正做出改变的还是人,人通过创造出某种事物,通过这个事物形成对世界的改变。

所以,要改变世界,必须要创造出来具有革新性的事物,这种事物可以渗透到每一个角落,影响人们的生活方式。

但这不是唯一的途径,思想理念同样可以改变我们的世界

耶稣创立了基督教,从此影响欧洲后续一两千年直到今天,可以说,宗教改变了这个世界

儒家学说影响禁锢中国文化几千年,作为中国文化的主要部分,也可以说,学说改变了这个世界

把这里东西更大的概括性词语找出来,就可以罗列出另一些更基本的概念:科学,宗教,文化

顺着这些词就可以找出另一些类似的东西了:战争,瘟疫,政体,国家

可以翻看历史书中提及的那些影响重大的人和事,这些被写进历史,一般被认为值得记录,他们对我们的社会形成了巨大影响。

马其顿的亚历山大几乎征服了除中国以外的整个欧亚大陆,建立帝国,他的这些壮举,算不算改变了世界?

希特勒发动了第二次世界大战,席卷欧洲,造成整个世界的战争混乱,死亡近亿,算不算改变了世界?

某些领袖错误决策,几千万人饿死,颠倒黑白,造成动乱,算不算改变了世界?

从近处看,这些战争,政治,国家等事物造成的影响,远远大于其他的一切,至少整整一代人的生产生活被彻底的改变。

但从远处来看,这些就像伤疤,慢慢会被时间抚平,机体照样如往常运转;风雨之后,天气放晴,万物依旧。短期内造成的剧烈影响,从时间尺度来看是不可以持续的,世界运行的方式依旧

这些在人类历史上,就像一些坑坑洼洼和上坡下坡,虽然造成短暂剧烈的颠簸流离,但却改变不了前进的大方向

虽然他们强加的意愿,造成的混乱,不能持续,但是,因为战争或者征服带来的其他事物,却在悄悄的改变着世界。

亚历山大大帝向征服地带去了希腊的文明,或多或少的影响了后续的历史进程。二战促进了飞机,导弹,原子核等相关领域和事物的研究,甚至延伸到后续的冷战阶段,计算机,互联网,GPS这些事物背后,都少不了军事国防的影子。

也可以说,战争,政治,军事,间接的改变了世界。不过,即使没有军事目的,计算机互联网GPS也会被发明或发现,只是时间的问题。

从遥远的将来回望过去,就能清晰看出来孰轻孰重,一万年以后的人类,没有人会对遥远的古代某几个国家进行的战争感兴趣,因为历史上的战争太多了,政权太多了。但他们会清晰的在历史书中标注出,“xxxx年,电磁理论被提出,接下的若干年,收音机,手机,GPS等利用电磁波的事物和技术相继出现,对后续生活造成如何如何的影响……”

引用某些理论,政体和社会组织,这些叫做生产关系,而科学技术等叫做生产力,生产力决定生产关系。

某总设计师说话用语虽然土,见解却很深刻,比如他说,“科学技术是第一生产力”,我深感苟同。

所以事情就很清晰了,想改变世界,就要从科学技术下手,其他一切不过浮云,飘过之后,啥也不剩下。

不过换个角度看,事情也没有这么简单。

人类文明一旦被引导到某个路径,就有一个不可阻挡的趋势,即使没有麦克斯韦,电磁理论同样会被其他人发现,爱因斯坦也说,即使没有他,狭义相对论也会被别人发现。

那我们所谓改变世界,是否是真的改变了世界?还是为了在世界前进趋势的重大节点上,标上自己的名字?

就像智能手机,即使当初苹果不做,其他公司一样会推出,因为各个技术已经都发展到了一个节点,把各项功能集成到手机上,只是一个水到渠成的趋势,苹果仅仅加速了它的进程。

所以仔细看下,我们所谓改变世界,就像赛跑,看谁先抢到某种能造成改变的事物的荣誉。我们能做的,只是自己定义下方程使用的符号,理论一些概念的抽象名称,事物的体验和操作方式而已。

文明进展的趋势,就像河流从中国西部山脉流向东部大海一样,地势早已把流向决定了,无论这条河流在地面上如何崎岖环绕,最终都是向东流入海中,我们做出的改变,不过是在地面上寻找到一些可以流经的途径,使得河流往前推进若干距离。

那决定文明前进的原始动力是什么呢?也许是人类的基本价值观念,谋生,繁衍,更容易的获得事物,更方便的从事活动,最终,还是如何让大脑获得快乐和正向刺激

做出改变世界尝试的人,也许就是想借此获得更多的大脑层面的快乐和刺激吧,某个阶段,都争抢着,看谁先找到或者抢到某项荣誉,看清趋势,找准动向,把能产生决定性改变的事物拿出来。

这些看起来很大很空的东西,前行河流泛起的一朵朵浪花,其实也没有多深刻多值得向往,可惜我们身在其中,不得不尽力往上冒泡,作为人,就需要按照人类的标准和价值观念来行事

夜晚的昏暗中金星太白闪烁于群星间,
无数星辰繁灿于天空,数它最明亮.

荷马史诗 伊利亚特

在一个晴朗的夜晚,也就是昨天晚上,我拿望远镜对准了金星。

金星处于太阳的内侧轨道,所以从地球上看去,就如月亮般,有圆缺变化,昨晚映入我眼睛的,是弯弯的圆弧。

我开始思考人类知识经验的结构和处理方法,早上升起来的太阳,我们认为就是昨天的那个太阳,这种很自然的推理,是否存在缺陷?在一些动物看来,比如狗,今天的太阳跟昨天的太阳也许是另一个物体。

金星在黎明升起来的时候,我们称之为启明星,古人有东启明,西长庚之说,认为是两颗不同的星星,跟傍晚那一颗不同。

一颗星星只是一个闪亮的点状物体,要把它从夜晚灿烂的星空中单独识别出来确实有难度,除非我们看清楚更细节的结构,否则认为在不同时刻出现的同一颗星不同也是很自然的。太阳拥有可识别的唯一性,也没有其他众多干扰。

我们把一个物体的若干特征提取出来,每一个不同的单独事物都用一个概念名字来标记他,再次遇到同种事物的时候就把它识别出来。大脑的组成单元应该是特征概念组成的集合,若干概念组成一个新的概念,新的概念又用来作为其他概念的组成部分,神经元之间的连接大致也是如此,或许大脑的基本数据结构就是这个样子。

知识和经验作为静态存储存在于大脑中,操作这些数据的过程才是真正人类智能的起源,这个动态过程就是我们的自我意识,就是我们称之为“我”的那个东西。

意识是从神经元之间的电脉冲信号和突触间递质传递构成的复杂网络之中产生的,还是另外的其他东西?或者说,自然界物质的复杂化学反应中能产生出来意识吗?

这几乎是从笛卡尔以来所有哲学问题的中心,它的答案绝不简单。时间的本质、以及我们称之为灵魂的那些东西都与之牵连。

引用康德的话,时间不过是我们内感官的一种表现形式罢了。

正是思考的自我,才有了时间的观念,正是由于我们的观察,时间才有了存在感,意识肯定跟时间有关联,或者时间只是意识的表象或组成。

笛卡尔认为松果体是大脑的中心,通过它跟另一种思维的特殊物质来交互,并认为这种思维之物存在于脑脊液中。他的论断似乎有些荒谬,但仅仅是所处时代的医学水平所导致的。这个观念背后的概念思想有很大的价值。柏拉图说,灵魂禁锢于肉体之中,笛卡尔认为思维和物质是两个不同的存在,思维通过人类大脑作用于物质世界,或者可以说,这种思维之物,笛卡尔所谓的res cogitans,就是灵魂。

如果笛卡尔的二元论成立,也就是物质世界无法产生自我意识,那么我们就没有办法通过机器来产生真正的智能,无法通过计算机的某种算法来产生可以自我思考的东西。这似乎是人工智能研究人员的悲哀,但是,谁又能证明呢?

许多人经过仔细思考之后都会给出结论:机器无法产生自我意识。直觉上的自我意识,明显有别于物质世界。

物理学家罗杰彭罗斯给出了另一个解释,在他的《The Emperor’s new mind》那本书里做了详尽的论述,他认为大脑中的细胞神经元的一些部分足够的微小,以至于量子效应会产生出显著的影响。他没有给出答案,反而引入跟多有趣的东西,我们知道,量子效应产生的结果取决于观察者的方式,本身就需要思维意识的参与。似乎让我们看到了解决问题的一些门道。

似乎所有困扰我们的“终极问题”都汇集到了自我意识上。

吃饭的时候有一个问题浮现在我的大脑中,我们通过摄取食物提供生存的能量,而所有食物的根源来自于植物,以当今的科技水平,是否可以脱离植物,人工合成所需要的食物呢?

人类需要从外界获取的物质可分为几类,糖类,无机盐类,氨基酸,以及一些维生素之类的小分子。其中所需的钠钾离子之类的无机盐类是广泛存在于地球之上的,剩下的几种,糖类是提供能量的,需要仔细讨论。

普通存在于人类体内并起着重要作用的是葡萄糖,葡萄糖是一种单糖,分子式为C6H10O6,植物通过光合作用来合成,但并不是直接以葡萄糖的形式存储下来。

能量来源于何处?归根结底,一个答案,太阳。上帝把这个核反应堆放置于距离地球1.5亿公里以外的地方,通过电磁波把能量传递到自由空间,而地球所接收的极小截面提供了所有生物赖以生存的能量。

直接利用阳光的能量是不明智的,因为单位面积内的光线的能量密度很低,必须用一个特别大的接受装置才能提供发动机的动力。而且晚上没有阳光。

其实在能量利用上,最大的问题不是如何产生能量,而是如何有效的储存能量。

我们通常意义上讲的储存,一般都是通过分子间的电势能来实现的,比如,氢气燃烧释放出能量,这个过程涉及到跟氧气结合形成势能更低的水分子。相对的说,能量可以储存成氢气的形式。葡萄糖也是一样,通过跟氧气反应结合成二氧化碳和水,降低了静电势。显然,葡萄糖由于本身就是多个分子结合的状态,碳原子质量也比氢高很多,所以储存的能量密度比氢气低许多,但是氢气是气态,也容易爆炸,不易安全的储存使用。

覆盖整个地面的植物,每天都通过光合作用,把阳光中的能量固定存储下来。储存形式多种多样,比如纤维素,淀粉。

有个有趣的事,看一下羊肉串,我们为什么要把它串起来吃呢?因为一个一个的不容易烤,拿起来也不方便,串到一起就方便多了。淀粉和纤维素也是如此,都是葡萄糖这些简单的小分子成千上万的串联起来。这样能量就储存在其中,运输和使用就很方便了。

可以看一下我们人类储存能量的一种形式,存在于肝脏内部糖原的结构。

让人不得不惊叹生物是伟大的编织者,把一个个简单的分子组装成复杂的图样

现在量产葡萄糖的方法是把淀粉之类的大分子链打断,也许单分子的葡萄糖我们可以也从无机界人工合成,但那肯定要耗费大量能量。要是再把这些单糖分子组装成淀粉纤维素之类的大分子链,几乎是不肯能。其实关于开头问题的结论很简单,谁都能凭直觉给出,人类目前还是无法脱离植物产生食物,换句话说,不能直接通过阳光生产面包。

从能量密度的角度来看,目前可行的储存能量方式,氢气是最高的,每千克可以达到123百万焦耳,汽油可以达到46,而前面讨论的糖类只有17左右,这就是为什么现在汽车广泛使用石油作为燃料的原因。

我们使用的手机里的锂电池,能量密度只有0.8左右,要提升它的续航时间,也许可以考虑使用汽油或者氢气,但是这些能源利用起来需要沉重的反应装置比如内燃机,所以就限制了他们在手机这些便携设备上的使用,如果能够找到轻便的释放方式,也许我们的电池技术就会有突飞猛进的发展。

现在鼓吹的很火的新能源汽车,比如tesla,其实就是一大堆锂电池带动电动机,显然锂电池的能量密度限制了它们的最大行驶里程,不过使用油电混合动力的方式可以很大程度上弥补这一点,比如大众XL1。

从产业的角度看,能量的储存方式是改变产业结构的基本力量。人类的文明程度几乎可以用使用能源多少来衡量,在生活的每个角落,电视机,冰箱,燃气灶,汽车,手机……随处一瞥便能看到能源需求。

更高的能量密度和更好的能量释放方式,可以带动电池和发动机的变革,所有智能手机用户都对电池使用时间表示过不满,石油危机也导致汽车产业对新能源的尝试,需求不可谓不强。

单从化学能方面我们很难获得比石油更高的能量密度,除非基础物理有进展可以和平释放原子能,但是上帝把太阳放到离我们如此远的地方仅仅让世界以分子间电势能的形式运行应该有一定道理的,就像大人把刀枪放在远离小孩子的地方一样。

对于能源枯竭,最好的解决方案也许是从阳光来合成石油,比如利用基因工程的方法,改造利用某些植物,合成相应生成石油的原料,虽然我们很难获得比石油更高的储存能量方式,但可以通过寻找再生石油的方法来解决耗尽的危机。

理论上说,太阳的能源利用率很低,大部分都被反射和吸收后热辐射出去了。有句话叫开源节流,对于能源节流意味着文明倒退,开源才是注意力的重点,要尽可能的有效利用阳光。

个人认为,解决能量问题,应该把更多的精力花在生物学和基因工程上。