全球科技大歷史：解讀人類偉大進步的黑盒子，指出未來科技演化方向

名人推薦：孫維新 國立自然科學博物館館長

黃貞祥 國立清華大學生命科學系助理教授

莊德仁 建國中學歷史老師／臺灣師範大學歷史所博士

鄭國威 泛科知識公司知識長暨共同創辦人

雷雅淇 PanSci 泛科學總編輯

胡川安 「故事：寫給所有人的歷史」網站主編

陳鳳馨 News98 《財經起床號》節目主持人

蘭 萱 資深媒體人／中廣蘭萱時間節目主持人

專業推薦

後記：人類歷史最精彩的部分是科技史

今天介紹科技的書籍已經很多了，各種歷史書也不少，但是我為什麼還要寫這本《全球科技大歷史》呢？促使我下決心動筆寫這本書的原因有這樣四個：

第一，瞭解科技的歷史很重要，而市面上又缺乏一本給大眾閱讀的科技史圖書。因此我希望透過這本書傳達一個信息，即人類歷史最精彩的部分是科技史。

雖然人類自有文字記載以來所記述的歷史可謂跌宕起伏，精彩紛呈，但是，如果對比一下從西元前後一直到工業革命開始之前人類的生活水準，你就會發現，其間其實沒有什麼實質性的改善。根據英國歷史學家安格斯的研究，西方的人均GDP不過是從六百美元增加到了八百美元左右，東方的情況更糟糕。不論出了多少偉人，不管今天歷史學家如何分析王朝和世界的興衰背後的政治和軍事原因，其結果就是人類的生活沒有多大改善。但是，自從人類進入科學理性時代，開始了工業革命，一切就改變了，這就是科技的力量。

為什麼科技在歷史上對人類的文明進程如此重要？因為科技是幾乎唯一能夠獲得可疊加式進步的理論。今天沒有人敢說自己的詩寫得比李白、杜甫或者莎士比亞好，沒有音樂家敢說自己超過了貝多芬或者莫扎特，但是今天的物理學家卻可以非常肯定地說他們的研究超過了牛頓和愛因斯坦，這就是疊加式進步帶來的結果。中國在過去的四十年裡，一直保持著經濟高速增長，這和全民重視科技、中國的科技水準不斷提升直接相關。我們在發展科技的同時，有必要了解它的歷史。

今天大部分科技類圖書是供專家學者閱讀的參考書。而一些比較通俗易懂的科技讀物，比如霍金的書，一般只涵蓋一個專題的內容。霍金是我非常喜歡的作者，作為劍橋大學的「盧卡斯教授」，他在物理學上有極高的造詣。但遺憾的是，他的書只涵蓋一部分物理學的內容。大部分善於寫通俗讀物的科學家的書也是如此。於是，在讀者朋友的建議和鼓勵下，我便勉為其難地接受了透過一本小書介紹科技發展全貌的重任。

第二，近年來，全世界出現了一種科技虛無主義和反智的傾向，社會上出現了一種娛樂至死的思潮，值得我們警惕和反思。

美國一些科學家嘲笑總統川普缺乏科技知識，甚至反智，但是恰恰是這位沒有科技知識的總統知道科技的作用，並且致力於改進中小學的STEM教育，同時在移民的配額上向大學中學習STEM的外國學生傾斜。反倒是反對川普的人試圖在美國中小學中減少STEM的教育，以便讓那些不能努力學好相應課程的學生覺得有些面子。以擁有矽谷而自豪的加州居然有議員提出取消高中部分數學課程，以便照顧不努力學習的學生。很多人問我今後的二十年是美國有希望還是中國有希望，其實答案很明顯，但前提是，中國不能學習美國那些冠以公平名義的不理性的做法，不能變成一個娛樂至死的社會。因此，在社會上樹立一種崇尚科技的精神是有必要的。

今天的中國，全民科學精神和科學素養依然有著極大的提升空間。近年來，在全國提倡「雙創」時，照理應該是透過技術革命提升工業水準和生產力水準，但是絕大部分的創業都和科技無關。更有很多人以沒有科技含量而能融資上億為榮，很多機構還在為這種公司背書。至於出現保健品氾濫這樣的怪現象，其實反映了全民的科學常識和科學素養還亟待提高。

第三，長期的工作和生活經歷告訴我，科學的思維訓練對人的幫助非常大。在科學上我們強調從實際出發，不做任何主觀的假設，而是要根據事實，透過邏輯得到結論。這樣的結論是摒棄了偏見的結論，是可信的、可重複的和有意義的結論。在工作中，我們強調就事論事，對事不對人，這是大家能夠合作的基礎。科技的發展，離不開這種尊重客觀事實的做事方式。

第四，瞭解科技的歷史，有助於我們把握未來技術發展的方向，這個必要性就不多說了。需要強調的是，任何一個歷史事件，任何一項發明發現，都需要放到一個大的歷史時期、一個大的社會環境中去考察，才能看出它的意義，這也就是所謂的大歷史方法。當我們把一個個歷史事件、一個個發明創造串聯起來，並且和社會發展聯繫起來時，就能看出幾千年來科技發展有兩條非常清晰的脈絡，就是能量和信息。它們不僅可以將整個人類科技史貫穿起來，還可以幫助我們瞭解當下和未來科技的動態。

1597年，英國著名哲學家法蘭西斯．培根喊出「知識就是力量」，它成了隨之而來的歐洲理性運動的宣言。這句話至今依然振聾發聵，也是對人類文明史最好的詮釋。

在本書的寫作過程中，我得到了很多人的鼓勵和幫助。清華大學的錢穎一教授、北京大學的高文教授給了我極大的鼓勵。鄭婷、王若師、孟幻、王錚幫助我完成了這本書的策劃、編輯、推廣等工作。中信出版集團的朱虹副總編輯，經管分社趙輝副社長及其同事張豔霞、張剛、李淑寒、范虹軼、賈順利、王振棟、鄭愛玲完成了本書的策劃出版和發行工作。此外，在全書的寫作過程中，羅輯思維的創始人羅振宇先生和CEO李天田（脫不花）女士知道我在創作這本書時，專門安排了「得到」的資源向讀者介紹本書的大綱（「科技史綱60講」），羅輯思維的編輯寧志忠先生和白麗麗女士幫助我整理和核對了書中很多內容。在此我要向他們表示最誠摯的感謝。當然，這本書的出版離不開我家人的支持，因此我將此書獻予她們。

人類的文明與科技還在不斷地發展，同時新的發現也在迭代人們的認知，加上本人學識有限，書中不免有這樣或那樣的錯誤，敬請讀者指正。

後記：人類歷史最精彩的部分是科技史

今天介紹科技的書籍已經很多了，各種歷史書也不少，但是我為什麼還要寫這本《全球科技大歷史》呢？促使我下決心動筆寫這本書的原因有這樣四個：

第一，瞭解科技的歷史很重要，而市面上又缺乏一本給大眾閱讀的科技史圖書。因此我希望透過這本書傳達一個信息，即人類歷史最精彩的部分是科技史。

雖然人類自有文字記載以來所記述的歷史可謂跌宕起伏，精彩紛呈，但是，如果對比一下從西元前後一直到工業革命開始之前人類的生活水準，你就會發現，其間其實沒有什麼實質性的改善。根據英國歷史學家安格斯...

從科技視角俯瞰歷史，從歷史視角理解科技

錢穎一／北京清華大學資深教授、經濟管理學院前院長，西湖大學校董會主席

在中國，人們對科學技術的追求一直伴隨著中國現代化的進程。近幾年，科技更是成為全民關注的熱點。當然，這與中國經濟發展到了新的階段有直接關聯。2018年，中國的人均GDP（國內生產總值）達到近一萬美元，中國經濟要想突破中等收入陷阱，實現可持續發展，只能靠創新，而創新離不開科技，這已經形成共識。這是當前全國出現科技熱的經濟邏輯。

不過，科技演進的歷史不僅僅是經濟邏輯。人類的科學發現、技術發明究竟是如何演化的，它們從哪裡來，又要到哪裡去，這些問題通常不會在專業課程和教科書中探討，因為專業課程和教科書主要是傳授科學技術的結果，而不是原因和過程，更不要說對科學和技術史的整體梳理了。吳軍博士的這本《全球科技大歷史》幫助我們從歷史視角思考科學和技術的過去與未來，非常值得推薦。

吳軍在清華園長大。他從清華附中考上清華大學，取得計算機科學學士學位和電子工程碩士學位，之後留學美國，獲得約翰．霍普金斯大學計算機科學博士學位。他曾在谷歌和騰訊工作，具有中美高科技企業的豐富工作經驗，目前在位於矽谷的由他參與創立的一家投資基金工作，專門投資初創的高科技企業。在此之前，吳軍已經出版了眾多暢銷書，包括《數學之美》《浪潮之巔》《文明之光》《智能時代》等。應該說，他寫《全球科技大歷史》，既有他的學科背景，也有他在科技創新實踐中獲得的直接感悟。

《全球科技大歷史》講述的是人類科技發展的歷史，覆蓋了從人類文明最早的石器時代到當前的資訊和生物時代的漫長歷程。吳軍把人類的科技發展歷史劃分為四個階段：遠古科技、古代科技、近代科技、現代科技。雖然不少近代科技的內容在高中階段有講授，現代科技的內容在大學階段有講授，但是我們通常是把這些內容作為知識來學，作為知識點來記，我們並不一定了解，更不懂得它們是如何產生的，是在什麼背景下產生的，更不知道它們的影響。這些影響大多不是發現者和發明者自己所能預料的。至於遠古科技和古代科技，我們知道得就更少了。

閱讀這本書，讀者可以從中獲得很多啟發。首先，我們可以從中獲得科技的歷史感。我們會從歷史中受到啟發，對當前的事件產生不同一般的想像，從歷史中獲得新的視角。比如，今天我們對網際網路日新月異的發展驚歎不已，我們對人工智能的潛在功能寄予無限的希望，我們很容易以為這些都是史無前例的。但是讀了這本書，你會對歷史有一種新的感嘆，對今天的科技多一份思考。比如，你會對電報的發明（第一次從華盛頓向巴爾的摩發報）感到震撼，因為這是人類第一次使得一般性資訊的傳播速度比人（或馬）更快。你也會對電的發明帶來的廣泛影響感到驚歎，沒有電，就沒有電梯，就不可能有高層建築。手機作為資訊傳輸工具是電報電話的延伸，而人工智能能否像電一樣對人類文明產生類似甚至更大的影響，只有放在歷史中我們才能欣賞和評價。

其次，這是一本有關科技歷史的書，內容既包括科學，也包括技術。有關科學歷史的書不少，但是把科學歷史和技術歷史放在一起講的書就很少了。這對中國讀者來說，吸引力就很大，因為我們對「科技」這個詞習以為常，使用頻率可能超過「科學」這個詞。科學和技術兩者密不可分，同時兩者也有區別。科學是發現自然規律，技術是對改造世界有用的發明。近代以來，中國為了追趕西方，著眼點大多在技術和工程方面，因為只有工程和技術可以直接帶來經濟的繁榮和軍事的強盛。在絕大多數情況下，我們對科學的興趣來源於科學對技術的推動力量。其實，不僅當前如此，一百多年前的洋務運動時期也是如此。雖然這種功利主義取向為全民學習科學和技術提供了強大和主要的動力，但是縱觀科學和技術發展的歷史，我們發現這種動力只是一個方面，並非全部。認識到科學和技術兩者的關係和不同，是我們從讀科技史中獲得的另一個啟發。

從這本書中我們看到，科技發展有不同的歷史時期：有單純科學發展的時期（古希臘），有單純技術發展的時期（中國古代），有基於科學發展技術的時期（工業革命時期），也有科學和技術交織發展的時期（當今）。區別科學和技術的一個意義是幫助我們認識到功利和非功利的不同。為了生存和發展是功利的。由於技術大多是為了生存和進步，所以技術是功利的。而科學就不一定。一方面，科學可以用來推動技術的發展，所以科學有功利的一面。我們對科學的崇拜，在很大程度上是出於功利的一面。另一方面，科學也有非功利的一面。科學是人類為了理解宇宙和自己。幾乎所有革命性的科學發現，當初都不出於功利，而是為了滿足人的好奇心。有些發現後來很有用，有些至今仍然無用，甚至永遠都沒有用。但是沒有這些科學，就沒有人類文明的今天。

最後，從這本書中獲得的第三個啟發是科學方法論在科學發現和技術發明中的重要性。這本書重點介紹了笛卡兒（René Descartes, 1596-1650）的方法論。我們都知道牛頓（Isaac Newton, 1642-1726）對現代科學的基石性作用。但牛頓說他是站在巨人肩膀上的。這個巨人就是提出科學方法論的笛卡兒。笛卡兒不僅影響了牛頓，而且一直影響到今天。

科學方法論的起點是「懷疑一切」。馬克思也把「懷疑一切」作為他的座右銘。吳軍把笛卡兒的科學方法論概括為五條：

●提出問題。

●進行實驗。

●從實驗中得出結論並解釋。

●將結論推廣。

●找出新問題。

近代科學與古代科學（古希臘）的區別是重視實驗。而實驗的前提是提出好問題，起點是懷疑一切。這種科學方法論就是我們今天說的批判性思維，是目前中國教育中非常缺乏的。從我們的教育體制中走出的學生，雖然會解答很難的題目，但是不會提出好的問題，他們在心理上不敢懷疑，在方法上不善懷疑。沒有科學方法論就沒有科學技術的今天，這是科技歷史的邏輯，更對當今中國有現實意義。

我在清華大學經濟管理學院擔任院長期間（2006～2018），著力在本科教育中推動通識教育。通識教育一般是引入人文和社會科學的課程。我也這樣做，但是除此之外，我還積極推動對自然科學的課程做出改革，其中的一個舉措就是開設了兩門新課程——「物理學簡史」和「生命科學簡史」。物質科學和生命科學各自發展演變的脈絡和規律以及對社會的影響不但非常有趣，而且能幫助我們理解科學的本質。但是這些內容並不包含在標準的物理和生物課程中。引入這兩門新課程是大學教育改革中的一個嘗試。

我相信，人們對科學和技術的興趣一定會引發對科技歷史的興趣。吳軍博士的《全球科技大歷史》將帶你走進人類科技歷史的長河。

2019年2月15日於清華園

從科技視角俯瞰歷史，從歷史視角理解科技

錢穎一／北京清華大學資深教授、經濟管理學院前院長，西湖大學校董會主席

在中國，人們對科學技術的追求一直伴隨著中國現代化的進程。近幾年，科技更是成為全民關注的熱點。當然，這與中國經濟發展到了新的階段有直接關聯。2018年，中國的人均GDP（國內生產總值）達到近一萬美元，中國經濟要想突破中等收入陷阱，實現可持續發展，只能靠創新，而創新離不開科技，這已經形成共識。這是當前全國出現科技熱的經濟邏輯。

不過，科技演進的歷史不僅僅是經濟邏輯。人類的科學發現、技術發明究竟是如何...

推薦序：從科技視角俯瞰歷史，從歷史視角理解科技
前言：科技的本質

第一篇 遠古科技：人類文明的啟動
第一章 黎明之前
從用石頭砸開堅果開始
告別茹毛飲血
從山洞到茅屋
蝨子和衣服
最早的武器
善於說話者勝
第二章 文明曙光
儲存太陽能
馴化水稻
陶器的出現
美索不達米亞的水渠
輪子與帆船
從1到10
開始記錄一切
星辰的軌跡

第二篇 古代科技：抽象科學的誕生
第三章 農耕文明
青銅與鐵
解決糧食問題
紡織、瓷器與玻璃
城市的勝利
第四章 文明復興
古希臘人的貢獻
紙張與文明
從雕版印刷到活字印刷
阿拉伯文明的黃金時代
大學的誕生
漫長的中世紀
梅迪奇與佛羅倫斯的穹頂
日心說：衝破教會束縛

第三篇 近代科技：用科學方法推動世界
第五章 科學啟蒙
科學方法論
近代醫學的誕生
開啟大航海時代
神說，讓牛頓去吧！
煉金術士還是化學家 第六章 工業革命
月光社與工業革命
蒸汽船與火車
機械思維的勝利
永動機不存在細胞學說與進化論
電的發現與存儲
直流電與交流電
通信以光速進行
第七章 新工業
石油：工業的血液
化學工業助力農業
給輪子加上內燃機
飛上藍天
殺傷力躍遷
洪堡與教育改革

第四篇 現代科技：面對不確定的世界
第八章 原子時代
突破物理學危機
了不起的原子能
雷達的本質
製藥業突飛猛進
第九章 信息時代
新數學和新方法論
從算盤到機械計算機
電腦的誕生
摩爾定律的動力
「便民設施」網際網路
前仆後繼的行動通信之路
太空競賽
從豌豆雜交開始的基因技術
第十章 未來世界
癌症的預測性檢測
基因編輯的成就與爭議
可控核融合還要多久
「新生產關係」區塊鏈
利用量子通信實現數據安全
可想像的未來科技

後記：人類歷史最精彩的部分是科技史
參考文獻

推薦序：從科技視角俯瞰歷史，從歷史視角理解科技
前言：科技的本質

第一篇 遠古科技：人類文明的啟動
第一章 黎明之前
從用石頭砸開堅果開始
告別茹毛飲血
從山洞到茅屋
蝨子和衣服
最早的武器
善於說話者勝
第二章 文明曙光
儲存太陽能
馴化水稻
陶器的出現
美索不達米亞的水渠
輪子與帆船
從1到10
開始記錄一切
星辰的軌跡

第二篇 古代科技：抽象科學的誕生
第三章 農耕文明
青銅與鐵
解決糧食問題
紡織、瓷器與玻璃
城市的勝利
第四章 文明復興
古希臘人的貢獻
紙張與文明
從雕版印刷到活字印刷...