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

人類萬年的科技史如何串聯？
答案就是「能量」與「信息」！
前Google Research資深研究員、騰訊搜尋業務副總裁
著名自然語言處理和搜索專家、「文津圖書獎」暢銷作者
「得到APP・羅輯思維」最受歡迎講師
吳軍 扛鼎之作

人類文明為什麼走到今天這一步？科技未來會走到哪裡？
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？
大部分人談到歷史，關注的是國家的興衰、王朝的更替，往往忽視了科技的力量。從工業革命到今天科技大爆炸的時代，無數的技術與概念不停地刷新著我們的世界，令人眼花繚亂。科技進步帶給我們美好的生活，另一方面過快的發展速度也讓人們無法看清真相，產生了很多焦慮和恐懼。
大陸「文津圖書獎」得主、吳軍博士，首次從科技視角串聯歷史，以「能量」和「資訊」兩條主線，在紛繁複雜中釐清科技發展的脈絡以及人類文明的演進。全書從遠古科技、古代科技、近代科技和現代科技四個部分，詳細描述了人類幾萬年來農業、工業、天文、地理、生物、數學等各個領域關鍵性的人物、事件及意義，繪製了一幅科技驅動歷史的恢宏畫卷。

科技是唯一能獲得疊加式進步的推力
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。本書既從不同角度對人們熟知的常識進行解讀和剖析，又挖掘出許多新的觀點，讓讀者見微知著，感受科技疊加式進步的魅力。
整個科技史，從過去到未來，都與能量和資訊直接或者間接相關。透過本書，你將俯瞰一整部人類科技文明史，真正洞察世界變化的趨勢，進而消除由於對周圍世界缺乏瞭解、對未來缺乏掌控而產生的焦慮。

科技無所不在，不讀科技史，你就看不懂未來！
1. 帶你俯瞰：一整部人類文明史
從文明開啓到未來科技，從五大文明中心到一百多個具體發明、理論，吳軍帶你俯瞰科技演化，理清發明的關係，看懂世界變化規律。
2. 給你答案：一切都是信息和能量
萬年科技史如何串聯？吳軍給你兩條綫索：「能量」和「信息」。「能量」和「信息」不僅是世界的本質，而且是衡量科技發展水平的標尺。
3 爲你拆解：77個人類偉大進步的黑盒子
人類的進步是怎麽煉成的？吳軍老師遴選出77個人類文明史的界碑，爲你拆解發明的邏輯，提煉人類進步的共通性。

「人類歷史最精采的部分是科技史！」
 看懂整個科技變革的邏輯，培養你看懂當下、看清未來的能力。
 從科技發明的邏輯中學會一種能力，有創造性地去解決一些當下的事情。
 學會並遵循一套科學方法，獲得一個可重複性的、可疊加性的進步。

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

吳軍
大陸最暢銷科普作家、「得到APP・羅輯思維」最受歡迎專欄講師、「文津圖書獎」得主，矽谷創業投資人，約翰．霍普金斯大學工學院董事。
吳軍博士畢業於清華大學、美國約翰．霍普金斯大學，電腦科學博士。於2002年加入谷歌，是目前谷歌中、日、韓文搜索演算法及自然語言分析器的主要設計者。2010年加盟騰訊，擔任搜索業務副總裁。之後回到谷歌負責電腦自動問答專案。2014年，作為創始合夥人創立豐元創投。在中國及國際發表過數十篇論文，並獲得和申請了近十項美國及國際專利。
吳軍博士既有深厚的學科背景，又兼具豐富的中美高科技企業工作及投資經驗。著有《智能時代》《浪潮之巔》《數學之美》《文明之光》《見識》《態度》等多部暢銷書，並多次獲得包括「文津圖書獎」「中國好書獎」「中華優秀出版物獎」在內的國家級圖書大獎。

推薦序：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

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
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