技术大停滞——范式春梦外的阴影（3.3）| 资水东流
解读科学，洞察本质，戳穿忽悠，粉碎谣言
前期参见：
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.1） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.2） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.3） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.4.1-1.4.2） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.4.3-1.4.4） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（1.4.1-1.4.2） | 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（2.2）| 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（2.3-2.4）| 资水东流
技术大停滞——范式春梦外的阴影（3.2.1-3.2.2）| 资水东流
技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明（3.2.3-3.2.4）|资水东流
3.3 博士民工和生物技术的挫折
上面谈到了很多技术领域的噱头，但就鼓吹力度而言，和生物类噱头一比，都是小巫见大巫。当然，天道循环，有扭曲就有矫正，生物工程/生物技术方面所面临的困境也首屈一指。
前面提到的各种噱头，可能滥用了国家的公共财政经费，可能骗了股民的钱，但对于研究者和学生而言，他们其实是获利的。尤其是学生，从中学到的专业知识并没有白白浪费，绝大部分人总是可以找到和专业相近的工作。但对于生物工程噱头而言，以大时间尺度来看，除了那些卖仪器和试剂的商人，整个相关利益链条上的绝大部分人员都深受其害。生物技术远没有最初宣称的那样取得成功，教授的努力固然落空，而学生，特别是博士生，被彻底民工化（没有贬低民工的意思，只是表明噱头带来的危害）！
3.3.1 生物噱头的缘起和影响
回顾历史，阿波罗登月后，美国感觉很多技术领域难以突破。考虑到双螺旋结构发现后的迅猛进展，美国把生物工程作为下一个技术突破点，在上面投入了巨额经费。从1970年代以后，美国 NIH（美国卫生研究院）的经费让NASA唯有羡慕嫉妒恨。和现在大众的感觉相反，IT技术当时并没有现在的地位。IT技术的进步上个世纪80年代开始加速，到上个世纪末的时候达到高潮。在IT兴盛的年代，美国为了抢占未来的制高点，在生物技术上进一步加大了赌注。美国国会甚至通过法律，让NIH的经费在世纪之交的短短几年内翻番。美国是世界各国的模仿对象，各国学术界受美国影响，也纷纷游说自己国家政府加大投入。于是，一个超级研发大泡沫被吹起，从美国扩散到全世界。大家可以看看最近几十年的《Science》和《Nature》等顶尖学术期刊，大部分都是生物类的文章。在上个世纪八十年代到九十年代，再到新世纪的头十年，生物工程概念炙手可热，无数专家天天在吹嘘21世纪是生物工程的世纪，似乎有了生物工程的突破，能源问题、环境问题和粮食问题都能迎刃而解。
但在大噱头背后，有几朵黑云在很长的一段时间后才开始显现。一是论文大泡沫，二是人才大过剩。
生物体系的复杂度远远超过了最初的估计。经过几十年的研发后，生物学还是停留在知其然的地步，离知其所以然差远了，更不要说用来指导实践。生物研发人员往往吹嘘基础研究取得了很多重大成果，但绝大部分的所谓成果和技术应用是风马牛不相及。借用知乎上一位生物内行人的话：生物行业的许多研究进展除了对科研本身以外，短期内（其实我想说很长时期）几乎没有任何实际意义。无论是什么“某某蛋白解析，有望治愈癌症”，还是什么“某某神经元在某种行为递质释放增加，有望阐明此种行为背后的神经生理机制”，这些研究基本上全是在自己的课题小圈子造成一定的影响，媒体断章取义、望文生义（比如说2013年大牛Susumu实验室发在《Science》的工作，“Creating a false memory inthe hippocampus”，硬是被吹成了盗梦空间的现实版），对现实生活几乎没有任何影响。【知乎提问“为什么生物相关专业毕业生就业前景如此惨淡？”】
大家可以关注一下周围生活，现在已经进入21世纪15年了，基本没有看到生物工程技术的大规模应用。应用无望的情况下，庞大的生物研发团队唯有发表论文来吸引政府的关注。当年读博士的时候，和隔壁一位博导及其博士生来往比较密切，该博导还另有行政兼职，有一次在其桌上看到了一份招聘海外教师的统计资料，当时就发现生物方面来应聘的特别多，尤其是文章的档次很吓人。而该博导告诉我，学校内部有一个默契，生物医学类的影响因子和其它学科、尤其是工程类的要分开算。要知道，IT类的IEEE trans. on Info 也就比2多一点，有200多份生物医学期刊影响因子超过5。如果一位博士能在IEEE trans. on Info 上发1-2篇论文，应聘基本无问题，如果是生物类的，影响因子在10以上的只算初具资格。
2007年SCI的影响因子大于20的期刊：
CA-CANCER J CLIN（临床肿瘤杂志)
69.026 (1)
NEW ENGL J MED(新英格兰医学杂志）
52.589 (2)
ANNU REV IMMUNOL（免疫学年度评论）
47.981 (3)
REV MOD PHYS（近代物理评论）
38.403 (4)
ANNU REV BIOCHEM（生物化学年度评论）
31.19 (5)
CELL（细胞）
29.887(6)
PHYSIOL REV（生理学评论）
29.6 (7)
NAT REV CANCER（自然·评论：癌症）
29.19 (8)
NATURE（自然）
28.751 (9)
LANCET（柳叶刀）
28.638 (10)
从这个表单看出，生物医学类的期刊很牛逼哄哄，秒杀其它学科。原因很简单，无法产业化，只有多发论文，相互引用多了，影响因子自然高了。为什么发论文如此积极，因为这是唯一的谋生手段。其它大部分理工科领域也接受政府资金来搞研发，但好歹还有市场提供资助，从业人员可以到社会上去找工作，而生物技术对政府资金的依赖程度远超其它专业。生物工程主要靠政府养着，自然需要高影响因子的论文来忽悠政府。前几年，清华和北大的海归生命科学院院长大声嚷嚷，说科研经费分配不合理，实质是这帮论文牛人在抢夺政府蛋糕时处于不利位置。
人多了，就会出一些奇怪的事。前面说过科技利益集团想尽一切办法来维护自己利益，而生物方面的科技利益集团更是其中翘楚，因为绝大部分生物方面的科研资金来自于政府，政府只要稍微减少资金，生物科研就很难搞下去。整个生物医学科研系统，是建立在科研基金会永远不断增长的这个泡沫上。在这个泡沫里，博士生、博士后被无节制地培养，远远超过社会能容得下的数量，而相当多医学校及其科研人员全部建立在被认为永不枯竭的科研经费上。现在这个泡沫要破了，这个系统性缺陷到了非全面解决不可的地步了。
最近的一个例子，美国政府这几年削减预算，NIH过去的预算大概是NASA的两倍，现在也要被砍了，结果大批生物科学家上街游行。【人民网新闻“美举行大规模示威 抗议削减NIH预算”】
论文牛逼的背后，有一个不容忽视的情况：生物类的博士/博士后大都混的很不如人意。最典型的就是方舟子（本人只论述事实，对方舟子没有任何意见），做了那么多年博士后，现在竟然靠完全和生物无关的职业谋生。为什么就业难，因为人才极度过剩！
生物技术研发的特点就是需要大量人手来做实验，NIH所激发的大泡泡在短期内造就了生物人才、尤其是博士人才的短缺。美国为了吸引人才，开出了大量优惠条件，这些条件对21世纪初的中国人极具吸引力。生物好出国成了大众的固定印象，逐级反馈到中国的教育系统，就是生物大扩招。
根据笔者个人印象，从初中开始，“21世纪的朝阳产业”、“下一轮国际竞争的核心”、“新时代的曼哈顿工程”等一类的口号不绝于耳，普罗大众被生物工程这个概念轮番轰炸。在那个时候，生物工程专业是一个高大上的专业，顶峰时期，北京大学生科院招收了全国一半的理科状元。笔者的一位初中同学和一位高中同学，都被感染得热血沸腾，跳进了生物工程这个专业。笔者以前也没有关注过生物专业背后的东西，但2007年的时候，同学从美国回来，聚会的时候，说了一句话：“我想把陈章良捅一刀，太坑人了。”谁是陈章良？查了一下，原来是一个海归，担任过北大的生科院院长和副校长，曾经是青年模范代表。此君在90年代的时候，在媒体上大肆鼓吹“21世纪是生物学的世纪”。当时中国的信息闭塞，中学生社会经验又不够，对他们来说，北大副校长是一个耀眼的图腾和偶像。既然偶像这样说，生物工程肯定前途大大的。于是乎，无数中学生选择了生物工程专业。恰逢国家给了扩招政策，生物类博士难就业，加上SCI文章的刺激因素，各个高校乐得满足中学生的要求，随即大规模扩充生物类专业。十几年下来，全世界范围内，数以百万记的学士，硕士，博士和博士后都遭遇到了就业难题。
转帖一篇文章：为什么生物类专业这么难就业（）
也许有人会说，本科生当然是这样了，如果是博士生那就不一样了，看一下大约6年前厦大博士的就业吧。【提示，该链接已失效】
先说下，想在厦大生物系做个老师，国内的生物博士毕业是绝对不可能的，清华北大的都不行。厦大自己的博士毕业只能留校做个实验员，月薪4000不到，能留校做实验员的还是一些比较牛的和导师关系比较好的博士。至于那些不牛的博士，他们看中的是广大的中学校园，很多生物博士为了争夺一两个中学生物老师的职位打的头破血流。当时去四个人应聘两个生物老师职位，其中两个是厦大博士，一个是武大硕士，一个是泉州师范学院（二本），最后得到该职位的是一个博士和那个泉州师范的。
而第三方教育数据咨询与评估机构麦可思研究院公布的《2014年中国大学生就业报告》中，就业十大红牌专业，竟然有4个冠以生物的头衔。【搜狐网新闻“最新中国十大坑爹专业出炉啦”】
就业如此之难，就连行业领军者都看不下去了，知乎上有生物学大牛的帖子（），真诚的指出，赶快转专业吧，否则前途黯淡。一个最简单的事实，美国每年有大约10000名生物类博士毕业，但大学只能提供数百个教职岗位，而工业界提供的职位也少得可怜。那众多博士怎么办，只能继续做博士后，最终变成“千老”。单单在美国，就差不多有10来万生物学博士后靠政府基金养活。
一个生物博士学位会把你带到哪里（）
【生物探索网：“NIH VS ASBMB：如何缓解美国生物医学科学家过剩局面？”】
一个专业就业如此之难，如此之普遍，深深衬托出背后的技术困境。
3.3.2 研究范式和问题
生物技术的困境从源头探索的话，可能是研发范式出了问题。
首先，生物技术秉承了物理化学所传承下来的还原论方法。大量的生物学研究往往从单点出发，试图解析每一种蛋白质的结构和功能，或者确定每一片DNA序列的功能，希望构建完整的字典来阐明生物的所有谜团。当年人类基因组计划是基于此思想，曾经宣称知道了基因序列就可造出完美婴儿，结果自然失败了。而现在很多生物学的论文，依旧是宣称某某蛋白在某某过程中起到某某作用，研究方法依然是“敲除基因我们发现XXX，过表达基因我们发现XXX”。但生物体是一个极其极其复杂的非线性混沌系统，一个简单的细胞，其复杂度超过航天飞机。在生物体内，绝对不是A输入，就能每次输出C，更不能简单的递推，2A输入，能输出2C，而更要命的是，甚至1+1=2也不成立。用一位生物学博士的话说，即使身高这个最简单的phenotype就已经被证明是几百个genomic loci相互作用决定的。还原论方法在物理领域的成功，并不代表在生物领域就能成功。
其次，生物学研发过度依赖于实验，很难看到数理方法的应用。生物研究需要实验，但从很多生物专业人士的抱怨中可以看到，实验往往需要大量的时间和工序，超长的研究周期使得科研项目的风险大大增加，而大量的工序又需要很多人力，因此很多生物学博士被迫从事高强度重复性的实验工作，结果很多博士民工化了。一方面，一个老板必须招收足够多的学生来保持自己有足够的产出。但是，对于20个学生来说，老板的职位只有1个。而且，PhD并非一般职员那样可以作为永久职位，所以即使科研界，也无法吸纳更多的人，于是自然面临过剩的人才培养。另一方面，很多实验工作真心不需要前面那么多年的培养，看到过一个例子：“我们实验室一个前台接电话的小姑娘，跟我们做了一段时间实验，现在进技术组了，跟我们从本科学到博士寒窗十年的师兄在实验方面其实没有什么差距了。”这方面的极端是清华那位有名的施一公海归，对学生说不要看文献，会做实验就行了，结果学生虽然发了Nature，到国外课题组后彻底悲剧了。
不停地做实验和发表数据，但做的成果又很难转换到实际中，这表明生物学还处于最原始阶段，处于数据整理阶段。生物学的哥白尼有了，施莱登，施旺，达尔文和孟德尔；生物学的伽利略也有了，双螺旋结构的发现者，沃森和克里克；但生物学的牛顿和莱布尼茨迟迟不能出现，生物学的瓦特更是不见踪影。面临窘境，生物学研发领域不愿意承认这个现实，往往更倾向于用噱头来麻醉自己。新闻报导中有很多生物技术的噱头，比如那个“饿死癌细胞”来治疗癌症的相关报导，但实际稍微懂点理工科的人都明白，从牛顿提出第三运动定律，到阿波罗11号利用这个原理登月，中间需要克服的技术难关数不胜数。
而生物学人才的培养模式也很有值得商榷之处。尝试着看过几本本科生物学方面的教材和一些生物学论文，感觉叙述方法和文科差不多。而很多生物学业内人士也表达过相似观点，就是本科阶段的数理方面基础知识学的很少。进入研究生阶段后，生物学研发注重实验，一层层传递下去，最后掌控方向的生物学大牛往往难以具备坚实的数学知识，不能高屋建瓴地指出方向。
说到这里，笔者先来谈谈转基因食品。最近几年转基因食品在国内引发了轩然大波，围绕转基因食品是否安全，正反双方展开了激烈辩论。笔者虽然支持转基因（基于对数百万研发工作者的信任），但对转基因的原理不熟悉，用另外一个技术上的例子来侧面剖析一下转基因。一个显而易见的事实是，绝大部分人从来没有担忧导弹试验的安全性问题。甚至在导弹装载了核弹头的情况下，绝大部分也不去杞人忧天，担心导弹落到自己头上。为什么？因为严格且清晰的计算会表明，导弹发射后，每一秒的轨迹，方位和速度都是可以知道的，甚至导弹如果发射后出现了内部故障，导弹内部的处理措施也会保证弹头的安全性。所有计算和处理措施都是数学上清晰可见，地面实验中可以重复实现。任何一个具备理性思维的成年人，都不会对其产生怀疑。
转基因安全性问题，其根源在于生物技术上的模糊和难以预测性。正如前面提到的，生物学的哥白尼有了，生物学的伽利略有了，但生物学的牛顿迟迟不能出现。牛顿的系统化理论、数学工具以及实验验证，是近代科学技术大爆炸的源头。遗憾的是，生物学到现在为止，整体上依然是一门基于实验和经验的科学，大部分相关工作者其实都是做的数据收集和整理工作。无法用理论来指导实践，这是生物技术最大的缺陷所在。比如，有人是白色皮肤，有人是黑色皮肤，生物技术只能告诉我们，这和基因有关。但DNA是如何控制相关物质分子，一步一步的构建出不同颜色的皮肤？在这构建过程中，基因的稍许差别是如何被放大，导致皮肤颜色的巨大差别？再复杂一点，人的手是如何被DNA依据自身信息造出来的？
生物技术无法用清晰的数学模型来回答上述问题，甚至目前根本没有人试图去解决这个问题。
人类只有苦苦等待下一位牛顿的出现。
背景简介：本文是资水东流博士的作品《技术大停滞》的第三版《范式春梦中的地球工业文明：低熵体的困境和下一级技术台阶》，原发于新浪博客（http://blog.sina.com.cn/s/blog_3c4e19860102vyps.html和http://blog.sina.com.cn/s/blog_3c4e19860102w4ll.html），作者授权风云之声发布。全文87000字，风云之声分为多期连载。你不需要同意作者的所有观点，事实上许多观点也都可以商榷。但作者提出的基本问题是真实存在的，事关人类的生死存亡，你一经思考就会深深印入脑海，萦绕于心。对于关心人类命运的读者，这是一篇不可不读的文章。
责任编辑：郭尖尖
附：全文目录如下
前言
1 文明和技术
1.1 范式粗谈
1.2 人类文明所经历的范式转换
1.3 范式牢笼
1.4 科学和技术之间存在的鸿沟
1.4.1 科学的本质
1.4.2 技术的核心
1.4.3 从瓦特谈起：蒸汽机引发的正反馈
1.4.4 需求不是救命稻草
1.5 科技利益集团
2 科技利益集团鼓吹的范式春梦：所谓的技术大爆炸
2.1 渲染和洗脑
2.2 论文和专利：天文数字后的荒谬
2.3 比特世界和真实世界
2.4 部分和整体
3 范式春梦外的阴影
3.1 人类面临的技术窘境
3.1.1 能源转换技术的停滞
3.1.2 新能源的窘境
3.1.3 农业，医疗和生物技术
3.1.4 信息技术深度上的麻烦
3.1.5 其它方面的技术
3.2 众多的技术噱头
3.2.1 早早败落的太阳能/光伏噱头
3.2.2 经久不衰的人工智能大噱头
3.2.3 神乎其神的量子计算机噱头
3.2.4 牛逼哄哄的纳米材料噱头
3.2.5 近年来的新噱头
3.3 博士民工和生物技术的挫折
3.3.1 生物噱头的缘起和影响
3.3.2 研究范式和问题
4 低熵体的困境和所面临的技术台阶
4.1 从热力学第二定律谈起
4.1.1 《道德经》的智慧
4.1.2 负熵流和文明层次的跃进
4.2 科技树的主干和分叉
4.3 永远的50年和可控核聚变
4.3.1 永动机之梦
4.3.2 可控核聚变的难产和噱头
4.4 冷静思考:未来不一定会更好
5 台阶前的坑：人类社会的宿命
5.1 耗散结构理论的社会学意义
5.2 大竞争环境的消失
5.3 被全球化抹掉的差异性和人类社会的热力学平衡
5.4 老龄化自锁
5.5 如何填坑？
6 台阶的本质：复杂度魔鬼
6.1 何谓复杂度
6.2 纷繁世界背后的两条规则：适者生存和资本回报预期
6.3技术进步和技术革命：复杂度的变迁
6.3.1 运输/动力系统的演进例子
6.3.2 技术革命的特点和复杂度的变化
6.3.3 正在面临的高复杂度科学魔鬼
6.3.4 源自技术根底的困境
6.4 高复杂度带来的诸多恶果（more is different)
6.4.1 吾知也有涯和生死竞赛
6.4.2 维护成本
6.4.3 来自社会的负反馈
6.5 简单的数学推导
7 寂静星空所隐含的恐怖前景
7.1 大寂静和费米悖论
7.2 细思恐极的三种情景
7.3 宇宙大筛子
7.4 一根小火柴
8 反思和总结
8.1 复活节岛的悲剧
8.2 冷静不代表悲观
8.3 研发需要范式革命
8.3.1 从中心极限定理和大数定律说起
8.3.2 现行科研体制的弊端
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