中國(guó)電子學(xué)會(huì)趙文銀：云計(jì)算推動(dòng)新科學(xué)的誕生

然而云計(jì)算引發(fā)的“地震”改變的并不僅僅是這些，支撐人類(lèi)發(fā)展的認(rèn)識(shí)體系——科學(xué)，將會(huì)再一次發(fā)生改變。如同技術(shù)和思想的革命推動(dòng)近代科學(xué)的出現(xiàn)一樣，云計(jì)算革命將促使科學(xué)自身發(fā)生革命，產(chǎn)生新科學(xué)。

一、了解西方科學(xué)的起源

以史為鑒，可以知興替。

盡管被神化的科學(xué)把科學(xué)史打入到冷宮，但是對(duì)于那些希望在新科學(xué)來(lái)臨之際抓住機(jī)遇，順勢(shì)成為世界科學(xué)領(lǐng)軍人物的人們來(lái)說(shuō)，從科學(xué)史里可以尋找到合適的時(shí)機(jī)和突破口。如果分析人類(lèi)科學(xué)的歷史，可以發(fā)現(xiàn)科學(xué)在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律。無(wú)論是古代科學(xué)，近代科學(xué)，現(xiàn)代科學(xué)，都是因?yàn)楦锩约夹g(shù)和世界觀(guān)的改變而產(chǎn)生的。所以和人類(lèi)社會(huì)一樣，科學(xué)也是在發(fā)展進(jìn)步的。

1、科學(xué)的定義

從網(wǎng)上收集的資料顯示，關(guān)于科學(xué)的定義，目前人們并沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。而對(duì)于中國(guó)古代是否有科學(xué)，爭(zhēng)議就更大了。以下是從網(wǎng)上收集的關(guān)于科學(xué)的定義。

---- 1888年，達(dá)爾文曾給科學(xué)下過(guò)一個(gè)定義：科學(xué)就是整理事實(shí)，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，做出結(jié)論。

---- 《辭�！�1999年版：科學(xué)：運(yùn)用范疇、定理、定律等思維形式反映現(xiàn)實(shí)世界各種現(xiàn)象的本質(zhì)的規(guī)律的知識(shí)體系。

---- 法國(guó)《百科全書(shū)》：科學(xué)首先不同于常識(shí)，科學(xué)通過(guò)分類(lèi)，以尋求事物之中的條理。此外，科學(xué)通過(guò)揭示支配事物的規(guī)律，以求說(shuō)明事物。

2、關(guān)于近代科學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)

實(shí)際上目前從網(wǎng)絡(luò)上很難找到對(duì)近代科學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)的完整描述資料。下面是從網(wǎng)上找到的一些內(nèi)容。

---- 如果不作特殊說(shuō)明，近代科學(xué)是指16—17世紀(jì)在歐洲產(chǎn)生的自然科學(xué)。中國(guó)早期的科技成就無(wú)論有多高，也不會(huì)產(chǎn)生出像歐洲那樣的自然科學(xué)。

---- 需要指出的是，在我國(guó)一般把20世紀(jì)之前的科學(xué)稱(chēng)為近代科學(xué)，20世紀(jì)之后的科學(xué)稱(chēng)之為現(xiàn)代科學(xué)。但是在西方則通稱(chēng)為現(xiàn)代科學(xué)。

---- 一般認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)是指16世紀(jì)中后葉以來(lái)，由哥白尼、笛卡爾、牛頓等科學(xué)巨匠開(kāi)創(chuàng)和建立起來(lái)的科學(xué)體系�，F(xiàn)代科學(xué)不但徹底改變了人們的世界觀(guān)、自然觀(guān)、人生觀(guān)，而且也憑借自身的巨大力量使人們對(duì)科學(xué)本身“刮目相看”。

3、西方科學(xué)的起源

美國(guó)科學(xué)史教授戴維•林德伯格的《西方科學(xué)的起源》有一個(gè)冗長(zhǎng)的副標(biāo)題：“公元前六百年至公元一千四百五十年宗教、哲學(xué)和社會(huì)建制大背景下的歐洲科學(xué)傳統(tǒng)”。所謂“科學(xué)”，就是指公元1450年之后的科學(xué)，也就是現(xiàn)代科學(xué)；而這種“科學(xué)”的起源，則需要考察公元前６００年～公元１４５０年間的歐洲科學(xué)傳統(tǒng)。也就是說(shuō)，現(xiàn)代科學(xué)的源頭可以追溯到古希臘。關(guān)于科學(xué)的“連續(xù)性問(wèn)題”，林德伯格認(rèn)為：“可以確定無(wú)疑地說(shuō)，早期近代科學(xué)創(chuàng)生于一個(gè)全新的社會(huì)環(huán)境，這一環(huán)境影響了科學(xué)實(shí)踐并改變了它的形態(tài)”。

巴特菲爾德在《近代科學(xué)的起源》里所描述的是科學(xué)在14世紀(jì)到19世紀(jì)的成長(zhǎng)和發(fā)展過(guò)程。近代科學(xué)是在特定的時(shí)間和地點(diǎn)誕生的，而革命性的技術(shù)、方法和理論的出現(xiàn)是近代科學(xué)出現(xiàn)的動(dòng)力。

西歐的一些國(guó)家和地區(qū)是近代科學(xué)的發(fā)源地，美國(guó)史學(xué)家墨菲對(duì)這些地方的描述是：“地中海之北的歐洲在農(nóng)業(yè)上是貧瘠的：寒冷、潮濕和森林密布，因?yàn)槟抢锉I匪長(zhǎng)期為患，特別是在缺少?gòu)?qiáng)大主導(dǎo)國(guó)家的情況下。到處是各自為政的封建小國(guó)；它們往往無(wú)力維持秩序，或者只能控制它們?cè)O(shè)防城堡周?chē)苄〉貐^(qū)，它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于與它們同時(shí)代的強(qiáng)大亞洲帝國(guó)。”

從11世紀(jì)開(kāi)始，歐洲的封閉被延續(xù)了二百多年的十字軍東征不時(shí)打斷，東征并未取得他們所希望的政治上的成果，但卻使他們從東方帶回了阿拉伯人的科學(xué)、中國(guó)人的四大發(fā)明和古希臘人的自然哲學(xué)文獻(xiàn)。

巴特菲爾德認(rèn)為，“思想的轉(zhuǎn)變”對(duì)于形成近代科學(xué)世界觀(guān)起到非常重要的作用，　

二、云計(jì)算革命推動(dòng)新科學(xué)的出現(xiàn)：三個(gè)世界的假設(shè)

隨著人們對(duì)云計(jì)算了解程度的加深，對(duì)云計(jì)算的看法也在不斷改變。和前幾年不同，在2011年的云計(jì)算峰會(huì)上，國(guó)際IT巨頭的技術(shù)專(zhuān)家們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到他們只是站在云計(jì)算的起點(diǎn)，云計(jì)算帶來(lái)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了目前人們的想象。

1、云計(jì)算的定義

關(guān)于云計(jì)算，目前并沒(méi)有統(tǒng)一的定義。

中國(guó)電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專(zhuān)家委員會(huì)委員趙文銀從哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、東方文化、數(shù)學(xué)、軟件開(kāi)發(fā)以及云計(jì)算研究等不同領(lǐng)域分析研究，并在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出了包含東方文化思想的定義。

云計(jì)算是以應(yīng)用為目的，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將大量必要的硬件和軟件按照一定的組織形式連接起來(lái)，并隨應(yīng)用需求的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整組織形式所創(chuàng)建的一個(gè)內(nèi)耗最小、功效最大的虛擬資源服務(wù)集合。

云計(jì)算本身并不是計(jì)算，也不是單純的技術(shù)，是方法論。云計(jì)算強(qiáng)調(diào)整體效果和局部功能的統(tǒng)一。云計(jì)算產(chǎn)品包含兩大部分，一是個(gè)體對(duì)象，二是基于組織結(jié)構(gòu)。

2、關(guān)于虛擬世界

虛擬世界是指具有“意識(shí)活動(dòng)”能力的對(duì)象所創(chuàng)建的、不受該對(duì)象所在世界的“自然規(guī)律”約束的世界。

計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)是人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一，為人類(lèi)創(chuàng)建虛擬世界提供了基礎(chǔ)，使人腦的智力活動(dòng)有了充分展示的場(chǎng)所。而云計(jì)算的出現(xiàn)，使得人類(lèi)可以創(chuàng)建一個(gè)接近物理世界的虛擬世界，不僅幫助人們解決在物理世界里面臨的問(wèn)題，同時(shí)也幫助人們了解物理世界的本質(zhì)。

3、云計(jì)算重建虛擬世界的啟示：新科學(xué)體系中三個(gè)世界的假設(shè)

無(wú)論人們是否愿意承認(rèn)，這個(gè)事實(shí)是客觀(guān)存在的：人類(lèi)的發(fā)展是通過(guò)虛擬世界來(lái)完成的。這個(gè)虛擬世界是以大腦為存在載體的。老子、孔子、蔡倫、張衡、畢達(dá)哥拉斯、亞里士多德、哥白尼、伽利略、牛頓、愛(ài)因斯坦都是通過(guò)大腦虛擬世界來(lái)完成其思想和技術(shù)體系的。

云計(jì)算帶來(lái)的一些革命性的技術(shù)和思想再一次改變了人們對(duì)虛擬世界的認(rèn)識(shí)，一個(gè)與物理世界緊密關(guān)聯(lián)的、以計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為存在載體的虛擬世界的出現(xiàn)，改變了人們的世界觀(guān)，不得不重新思考科學(xué)、哲學(xué)、宗教所關(guān)心的基本問(wèn)題，物理世界從哪里來(lái)。

那么如何理解以計(jì)算機(jī)為載體的虛擬世界？

（1）物理世界的人們?nèi)绾卫斫馓摂M世界

由于這個(gè)虛擬世界是人類(lèi)通過(guò)自己的“智力活動(dòng)”所創(chuàng)建的，因此可以清楚地了解其來(lái)源，以及其存在的意義。

---- 虛擬世界的存在載體來(lái)自物理世界，但是載體本身的使用功能和虛擬世界的功能是不同的。

---- 存儲(chǔ)介質(zhì)上的龐大數(shù)量的磁性物質(zhì)是構(gòu)造虛擬世界的基礎(chǔ)，但是這些物質(zhì)在虛擬世界里的表現(xiàn)形態(tài)和物理世界里的表現(xiàn)形態(tài)是完全不同的，在虛擬世界里，它們是兩種對(duì)立的狀態(tài)。

---- 之所以創(chuàng)建這個(gè)虛擬世界，是因?yàn)槿祟?lèi)需要通過(guò)它解決在物理世界里面臨的很多問(wèn)題。

（2）虛擬世界里的“智能”對(duì)象會(huì)如何理解“世界”的起源

“思維”的本質(zhì)是一種特殊結(jié)構(gòu)的技術(shù)效果，因此在虛擬世界里，一種具有特殊結(jié)構(gòu)的云計(jì)算產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似人腦的“意識(shí)活動(dòng)”。當(dāng)它們獲得更多知識(shí)的時(shí)候，會(huì)如何思考所處的世界？

---- 世界起源于一次“大爆炸”，這次“爆炸”產(chǎn)生了大量的最基本的構(gòu)成物質(zhì)，然后這些物質(zhì)開(kāi)始不斷組合，形成新的物質(zhì)。

---- 經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間，一些物質(zhì)組合成為具有特殊功能的物質(zhì)。

---- 世界的本質(zhì)可以從觀(guān)察到的現(xiàn)象里總結(jié)和推演出來(lái)。

科學(xué)是基于猜測(cè)和假設(shè)而產(chǎn)生的，這是因?yàn)槿祟?lèi)處于迷宮的其中一間房子里，看到的只是局部的、片段的現(xiàn)象。因此先提出猜測(cè)和假設(shè)，然后通過(guò)證實(shí)和證偽來(lái)獲得結(jié)論，從目前的處境來(lái)看，這種方法或許是最好的選擇。

云計(jì)算推動(dòng)了革命性的技術(shù)和思想的出現(xiàn)，從而導(dǎo)致科學(xué)本身發(fā)生變革，催生新科學(xué)的誕生。新科學(xué)將會(huì)更加明確知識(shí)的歸屬，并且重新改變?nèi)蚩萍几?jìng)爭(zhēng)的格局，為中國(guó)奪取世界科學(xué)領(lǐng)袖地位提供了機(jī)會(huì)。

因此在云計(jì)算帶來(lái)科學(xué)發(fā)生重大改變的時(shí)代，我們也可以學(xué)習(xí)西方學(xué)者和技術(shù)人員的大膽科學(xué)探索精神，提出新的科學(xué)假設(shè)和猜測(cè)，并尋找方法進(jìn)行證實(shí)和證偽。

從虛擬世界重建過(guò)程可以得到一些啟發(fā)，并對(duì)新科學(xué)提出猜測(cè)和假設(shè)：

（1）人類(lèi)奇特的地位：三個(gè)世界的假設(shè)。

人類(lèi)所處的位置很特殊，和三個(gè)世界有密切的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即宇宙外世界，物理世界，虛擬世界。

---- 宇宙外世界。這僅僅是新科學(xué)的一個(gè)猜測(cè)和假設(shè)，目前沒(méi)有任何證實(shí)或者證偽的依據(jù)。這個(gè)世界為物理世界提供存在的載體，以及運(yùn)行的規(guī)則。

老子在《道德經(jīng)》十四章里說(shuō)，“其上不皦，其下不昧。繩繩不可名，復(fù)歸于無(wú)物。是謂無(wú)狀之狀，無(wú)物之象，是謂惚恍。迎之不見(jiàn)其首，隨之不見(jiàn)其后。”意思是說(shuō)，它的上面不清晰，它的下面不昏暗。象繩子一樣綿延不絕，但是不能給出名字，重復(fù)回歸到無(wú)物。正所謂是無(wú)形狀的形狀，沒(méi)有物體的物象，稱(chēng)為“惚恍”。迎面看不見(jiàn)它的首，跟隨看不見(jiàn)它的后。

《道德經(jīng)》二十五章，“有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨(dú)立不改，周行而不殆，可以為天地母。吾不知其名，強(qiáng)字之曰道，強(qiáng)為之名曰大。”意思是說(shuō)，有東西是混然而成的，在天地之前就產(chǎn)生了。寂靜啊，獨(dú)立而沒(méi)有改變過(guò)，周而復(fù)始地運(yùn)行而不停止，可以作為天地之母。我不知道它的名字，強(qiáng)行給它取一個(gè)別名叫“道”，強(qiáng)行給它取一個(gè)名字叫“大”。

老子猜測(cè)“道”是由另外的世界提供的。

愛(ài)因斯坦的第四假設(shè)是其第一假設(shè)的推廣，它可以這樣表述：自然法則在所有的系中都是相同的。不可否認(rèn)，宣稱(chēng)所有系中的自然規(guī)律都是相同的比稱(chēng)只有在伽利略系中自然規(guī)律相同聽(tīng)起來(lái)更“自然”。這個(gè)原理被稱(chēng)作“廣義相對(duì)論原理” 。

能否假定這個(gè)伽利略系是由宇宙外世界提供的？

---- 物理世界。這是人類(lèi)能夠直接感知的世界。這個(gè)世界按照它固有的規(guī)則運(yùn)行，人類(lèi)不能改變這些規(guī)則，但是可以利用這些規(guī)則改變事物的發(fā)展路線(xiàn)，使得人類(lèi)的生存環(huán)境更加和諧安全�？茖W(xué)的目的就是認(rèn)識(shí)物理世界的本質(zhì)，然后發(fā)明新的工具提高人類(lèi)的生活質(zhì)量以及安全感。

關(guān)于物理世界的起源，目前的科學(xué)家們基本上認(rèn)同“宇宙大爆炸”這個(gè)假設(shè)，即在大約在150億年前，宇宙所有的物質(zhì)都高度密集在一點(diǎn)，有著極高的溫度，因而發(fā)生了巨大的爆炸，大爆炸以后，物質(zhì)開(kāi)始向外大膨脹，就形成了今天我們看到的宇宙。

但是這個(gè)假設(shè)并沒(méi)有解釋這個(gè)“點(diǎn)”的來(lái)源，而是很粗暴地說(shuō)“它本來(lái)就有了，是不能懷疑的”，這種做法和宗教處理宇宙起源的做法有類(lèi)似之處，唯一不同的是，很多科學(xué)家們?cè)谟^(guān)察這個(gè)“點(diǎn)”之后的狀況，然后來(lái)證明這種假設(shè)的正確性。

這種證實(shí)的方式就好象一個(gè)“人”在觀(guān)察蝴蝶的成長(zhǎng)過(guò)程，蝴蝶一生發(fā)育要經(jīng)過(guò)完全變態(tài)，即要經(jīng)過(guò)四個(gè)階段：受精卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)，而這個(gè)“人”出生在蝴蝶的成蟲(chóng)階段，于是“他”做了一個(gè)大膽的假設(shè)，蝴蝶出生的時(shí)候就是一個(gè)很小的蝴蝶，并且通過(guò)觀(guān)察來(lái)證實(shí)或者證偽“他”的假設(shè)。

通過(guò)云計(jì)算重建虛擬世界的過(guò)程，可以對(duì)物理世界做出新的大膽假設(shè)。物理世界存在于“宇宙外世界”所提供的載體上，起初是在特殊的存儲(chǔ)介質(zhì)上有“磁性材料”，然后在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)“磁性材料”進(jìn)行有序排列，然后開(kāi)始“格式化”，然后這些“格式化”后的“磁性材料”開(kāi)始組合，于是大量的物質(zhì)出現(xiàn)了，形成了現(xiàn)在的宇宙。
---- 虛擬世界。本文特指以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)為載體的世界，這個(gè)世界是人類(lèi)創(chuàng)建的，虛擬世界里的規(guī)則全部是人類(lèi)設(shè)計(jì)的，并且是采用數(shù)學(xué)的方式描述的，是人類(lèi)智力活動(dòng)的結(jié)果。

虛擬世界的起源：人類(lèi)設(shè)計(jì)了存儲(chǔ)介質(zhì)，采用磁性材料作為存在基礎(chǔ)，用0、1兩種狀態(tài)作為虛擬世界對(duì)象的基礎(chǔ)構(gòu)成元素。

（2）新科學(xué)或許將分別建立對(duì)應(yīng)三個(gè)世界的知識(shí)體系。

新科學(xué)將會(huì)設(shè)計(jì)出更加合理的知識(shí)分類(lèi)，或許會(huì)按照三個(gè)不同世界的特點(diǎn)進(jìn)行劃分，使得現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的學(xué)科分類(lèi)更加合理。

三、新科學(xué)是什么

如果物理世界是一個(gè)復(fù)雜的迷宮，那么人類(lèi)處于迷宮里面的一個(gè)很小的區(qū)域，如果再考慮迷宮存在的時(shí)間，那么在人類(lèi)出現(xiàn)之前的很長(zhǎng)時(shí)間里，這個(gè)迷宮就已經(jīng)出現(xiàn)了。
在地球生命30多億年的進(jìn)化史上，曾經(jīng)生活著數(shù)以?xún)|計(jì)的我們未曾見(jiàn)過(guò)的動(dòng)物、植物和微生物，所有的一切都按照似乎固定了的規(guī)則運(yùn)行。然而這種狀態(tài)由于一個(gè)特殊裝置的出現(xiàn)而發(fā)生了重大的改變，這個(gè)裝置就是擁有龐大數(shù)量神經(jīng)元的人腦，這種裝置產(chǎn)生了一種叫作“思維”的技術(shù)效果，于是物理世界里的很多事情也發(fā)生了改變，人類(lèi)為了更好地、積極地生存下去，開(kāi)始影響地球自然界的變化了。

這就引出了一些問(wèn)題，這個(gè)世界是什么，怎么做才能讓人類(lèi)更好地生存下去，于是人類(lèi)開(kāi)始了漫長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)世界、尋找方法的歷程。
直到幾百年前，一種被稱(chēng)為“科學(xué)”的東西的出現(xiàn)，加快了人們認(rèn)識(shí)世界的步伐。這個(gè)東西之所以能夠產(chǎn)生這樣的效果，是因?yàn)樗紫忍岢黾僭O(shè)而不是結(jié)果，然后通過(guò)一些方法來(lái)證實(shí)以及證偽。

1、新科學(xué)的定義

新科學(xué)是通過(guò)思維活動(dòng)所獲得的描述世界的系統(tǒng)化的知識(shí)體系。新科學(xué)所描述的世界有三個(gè)：物理世界、虛擬世界、宇宙外世界。

2、新科學(xué)最基本的假設(shè)：非線(xiàn)性自然數(shù)模型

無(wú)論是古代科學(xué)、近代科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)，或是未來(lái)的新科學(xué)，自然數(shù)是基礎(chǔ)，沒(méi)有自然數(shù)就談不上科學(xué)。當(dāng)然對(duì)自然數(shù)的描述并非只有目前人們所熟悉的這種形式。

盡管目前無(wú)法知道物理世界是否屬于數(shù)學(xué)的世界，但是我們可以知道虛擬世界是一個(gè)純粹的數(shù)學(xué)世界，是由人通過(guò)智力活動(dòng)，設(shè)計(jì)出數(shù)學(xué)規(guī)則、方法和模型搭建出來(lái)的，0、1是最基本的元素。虛擬世界里除了“智能”對(duì)象的“意識(shí)”之外的全部存在的事實(shí)，都是由0、1構(gòu)成的。

當(dāng)然，作為假設(shè)，很多科學(xué)家也認(rèn)為物理世界是數(shù)學(xué)的世界，比如畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為“萬(wàn)物皆數(shù)”（Everything is number），這個(gè)學(xué)派的一位晚期成員菲洛勞斯曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“人們所知道的一切事物都包含數(shù)；因此，沒(méi)有數(shù)就既不可能表達(dá)、也不可能理解任何事物。”在當(dāng)時(shí)，數(shù)學(xué)分為算術(shù)、音樂(lè)、幾何和天文四個(gè)部分，而畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為它們都可以歸結(jié)為數(shù)的理論（他們所指的數(shù)是整數(shù)），因此，他們認(rèn)為，一切事物都可以歸結(jié)為整數(shù)和整數(shù)之比。

數(shù)學(xué)家克羅內(nèi)克（Kronecker）有句名言，上帝創(chuàng)造了自然數(shù)，其余的一切皆是人的勞作。

（1）現(xiàn)代科學(xué)的自然數(shù)假設(shè)：一維線(xiàn)性自然數(shù)模型

事實(shí)上，現(xiàn)代科學(xué)是建立在對(duì)自然數(shù)的假設(shè)之上的，這就是數(shù)學(xué)家皮亞諾提出的關(guān)于自然數(shù)的五條公理系統(tǒng)。按照皮亞諾公理，自然數(shù)是線(xiàn)性的，按照順序生長(zhǎng)的。而后其它的數(shù)都是在自然數(shù)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。

（2）新科學(xué)的自然數(shù)假設(shè)：二維非線(xiàn)性自然數(shù)模型

由此可見(jiàn)，科學(xué)能否更加準(zhǔn)確地描述物理世界，和自然數(shù)的假設(shè)形式有密切關(guān)聯(lián)的，因?yàn)樽匀粩?shù)是客觀(guān)存在的事實(shí)，如果把北京乾坤化物數(shù)字技術(shù)有限公司申請(qǐng)的《整數(shù)結(jié)構(gòu)樹(shù)的構(gòu)建方法》專(zhuān)利進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用，可以得到自然數(shù)的非線(xiàn)性表現(xiàn)形式。而在這種形式下，自然數(shù)決定了物理世界的時(shí)間和空間的存在形式——以幾何形狀展示的時(shí)空是和事物同時(shí)存在的，事物的消失同時(shí)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)時(shí)空的消失。

非線(xiàn)性自然數(shù)模型中包含的物理含義也可以這樣表述：時(shí)間和空間是事物存在的標(biāo)志，沒(méi)有事物的存在就沒(méi)有時(shí)間和空間的存在。時(shí)間越大，對(duì)應(yīng)空間的維數(shù)越多。（預(yù)言：物理世界的很多區(qū)域沒(méi)有事物存在，因此也不存在時(shí)間和空間）

當(dāng)非線(xiàn)性自然數(shù)模型采用二叉樹(shù)時(shí)，其表現(xiàn)形式和中國(guó)6000多年前的伏羲先天八卦的模型是一致的。

由于非線(xiàn)性自然數(shù)模型具有更多的優(yōu)勢(shì)，因此自然數(shù)的二叉樹(shù)模型或許會(huì)成為新科學(xué)的最基本的假設(shè)。

在非線(xiàn)性自然數(shù)模型中，一叉樹(shù)所展示的就是皮亞諾公理所假設(shè)的自然數(shù)模型，是現(xiàn)代科學(xué)所采用的數(shù)學(xué)模型。

3、科學(xué)的目的是什么

科學(xué)的目的就是幫助人們解決在物理世界里面臨的各種問(wèn)題，提高人類(lèi)的生存環(huán)境和生存質(zhì)量。

4、新科學(xué)的特征：整體和局部的統(tǒng)一

信息科學(xué)是為重建虛擬世界提供理論指導(dǎo)的主要學(xué)科，但是信息科學(xué)的重要理論差不多是40多年前完成的，并且是在西方文化思想指導(dǎo)下創(chuàng)建的，其研究對(duì)象是局部的有形的物理對(duì)象。近幾十年來(lái)信息技術(shù)處于高速發(fā)展階段，大量科技產(chǎn)品得到了應(yīng)用。然而由于信息科學(xué)理論的缺陷，當(dāng)這些科技產(chǎn)品用于人們的生活實(shí)踐中后，新的更加嚴(yán)重的危機(jī)慢慢地顯露出來(lái)了。

比如計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度，因?yàn)樾枰?jì)算的數(shù)據(jù)每天都在增加，所以對(duì)計(jì)算速度的要求也就越來(lái)越高。但是由于科學(xué)理論的約束，目前只能通過(guò)提高計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)算速度來(lái)提高計(jì)算能力，這就導(dǎo)致了新的問(wèn)題的出現(xiàn)，能耗太大引發(fā)的全球氣候危機(jī)。而實(shí)際上，通過(guò)一種新的理論，可以從算法本身來(lái)解決計(jì)算能力增加的難題，而無(wú)須通過(guò)硬件來(lái)完成。

這就是說(shuō)，計(jì)算能力的增加可以在虛擬世界里直接獲得，而不需要從物理世界里提供，這種方法即解決了問(wèn)題，又不對(duì)物理世界造成任何危害。
新科學(xué)的典型特征是：不僅關(guān)注事物本身所展示的效應(yīng)，更加關(guān)注由事物攜帶的時(shí)空體現(xiàn)出的組織形式所產(chǎn)生的整體效應(yīng)。如同西方文化成為現(xiàn)代科學(xué)的重要指導(dǎo)思想一樣，東方文化將成為新科學(xué)的重要指導(dǎo)思想之一。

5、新科學(xué)的研究對(duì)象

新科學(xué)的研究對(duì)象可以分為兩大部分，一是個(gè)體對(duì)象的功能，二是整體對(duì)象的功能。

西方科學(xué)的主要特征是研究局部個(gè)體的功能，認(rèn)為當(dāng)全部的局部個(gè)體功能研究完成后，也就完成了對(duì)整體的研究。

無(wú)論是宇宙學(xué)家觀(guān)察到的星系結(jié)構(gòu)，或者是一�；覊m放大5000萬(wàn)倍后觀(guān)察到的結(jié)構(gòu)，都在描述一個(gè)事實(shí)：物理世界的成員是按照秩序運(yùn)行的，秩序是通過(guò)組織形式來(lái)表現(xiàn)的，組織形式把個(gè)體成員連接在一起，形成了一個(gè)整體。不同范圍的整體在新的尺度上，又是一個(gè)個(gè)體，位于新的組織結(jié)構(gòu)上。在東方古代科學(xué)里，有很多關(guān)于組織形式和整體效果的方法和觀(guān)點(diǎn)，比如中醫(yī)。現(xiàn)代科學(xué)也開(kāi)始探索整體效果產(chǎn)生機(jī)制，比如采用混沌理論研究全球大氣變化。

6、中醫(yī)是科學(xué)嗎？

所謂判斷，實(shí)際上是比較對(duì)象和目標(biāo)的相似接近程度。所以中醫(yī)是否屬于科學(xué)，是由科學(xué)的定義來(lái)決定的。目前的科學(xué)是指近代和現(xiàn)代科學(xué)，而中醫(yī)在近代科學(xué)出現(xiàn)之前就存在了�，F(xiàn)代科學(xué)本身存在很多缺陷，從產(chǎn)生之日開(kāi)始到目前為止，一直處于不斷修正完善的過(guò)程中，因此用不完善的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)其它理論時(shí)，需要謹(jǐn)慎，這樣才真正符合科學(xué)精神。

（1）對(duì)于不知道的事情，不要輕易否定。人類(lèi)目前所掌握的知識(shí)和物理世界本身存在的知識(shí)相比較，不過(guò)是滄海一粟，謹(jǐn)慎和敬畏也應(yīng)該是科學(xué)探索所需要的精神。正如戴維•林德伯格在《西方科學(xué)的起源》所寫(xiě)：“這是一段令人費(fèi)解的文字，我們的不確定也來(lái)自于亞里斯多德可能并沒(méi)有充分理解畢達(dá)哥拉斯派的學(xué)說(shuō)或沒(méi)有完全公正地對(duì)待它。畢達(dá)哥拉 斯派是否完全相信物質(zhì)性的東西就是由數(shù)構(gòu)造出來(lái)的？或者，......我們永遠(yuǎn)也不知道確定的答案。對(duì)畢達(dá)哥拉斯派的觀(guān)點(diǎn)，一種明智的理解是：在某種意義上，數(shù)首先出現(xiàn)，其他所有事物都是它們的產(chǎn)物；......如果更謹(jǐn)慎一些，至少我們還可以斷言：畢達(dá)哥拉斯派把數(shù)看作實(shí)在的一個(gè)根本方面，而把數(shù)學(xué)看作探究這種實(shí)在的一個(gè)基本工具。”

（2）中醫(yī)主要從組織形式來(lái)研究人體，盡管可能不完全符合現(xiàn)代科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)（來(lái)自網(wǎng)上的觀(guān)點(diǎn)，本文作者沒(méi)有詳細(xì)研究過(guò)），但是符合新科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。在云計(jì)算時(shí)代，革命性技術(shù)的出現(xiàn)修正了現(xiàn)代科學(xué)存在的缺陷，引發(fā)了新一輪科學(xué)革命的浪潮，推動(dòng)了新科學(xué)的誕生。

組織形式是新科學(xué)研究的兩大課題之一。中醫(yī)學(xué)以陰陽(yáng)五行作為理論基礎(chǔ)，而陰陽(yáng)五行研究的是人體構(gòu)成物質(zhì)的組織形式，這種組織形式包含時(shí)間和空間兩部分內(nèi)容。
事實(shí)上，現(xiàn)代科學(xué)也開(kāi)始關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域的研究。比如蝴蝶效應(yīng)，相同的個(gè)體效應(yīng)，由于時(shí)間和空間的組織形式改變，產(chǎn)生了不可思議的結(jié)果。人工生命之父朗頓認(rèn)為，生命的本質(zhì)在于物質(zhì)的組織形式，而不是物質(zhì)本身。

（3）中醫(yī)的理論和方法是可以在虛擬世界里模擬實(shí)現(xiàn)的。無(wú)論是哪個(gè)時(shí)代的科學(xué)，證實(shí)和證偽是唯一的檢驗(yàn)手段。對(duì)于無(wú)法證實(shí)和證偽的理論和方法，爭(zhēng)論的作用僅僅是引起人們的關(guān)注，提高個(gè)人或者事件的知名度。

云計(jì)算帶來(lái)的革命性技術(shù)解決了目前虛擬世界的重大技術(shù)缺陷，重建后的虛擬世界具有了處理無(wú)限數(shù)據(jù)、無(wú)限復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)的能力，同時(shí)虛擬世界的無(wú)限計(jì)算能力是通過(guò)虛擬世界里的算法獲得，而非通過(guò)物理世界的硬件所提供。這些技術(shù)為中醫(yī)理論和方法在虛擬世界的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)保證。事實(shí)上，在云計(jì)算社會(huì)，每個(gè)物理世界的人在虛擬世界有一個(gè)對(duì)應(yīng)的“個(gè)體”，這個(gè)“個(gè)體”和人連接起來(lái)，可以幫助人了解自己的健康狀況等信息，這就是醫(yī)療云產(chǎn)品的其中一個(gè)“子云系統(tǒng)”。
結(jié)論：中醫(yī)是科學(xué)，但是和科學(xué)的其它學(xué)科（比如物理學(xué)）一樣，中醫(yī)也存在很多缺陷，其理論和方法需要不斷修改完善。

四、云計(jì)算動(dòng)了“科學(xué)”的奶酪：變還是不變？

物理世界是基于一個(gè)不能改變的基本規(guī)則的約束下創(chuàng)建和運(yùn)行的，這是自然規(guī)律。愛(ài)因斯坦晚年尋找的統(tǒng)一場(chǎng)理論或許就是這個(gè)規(guī)律。但是很多時(shí)候，人們會(huì)感到很困惑，有些現(xiàn)象是變化的，并不是按照一個(gè)固定的規(guī)則來(lái)運(yùn)行�，F(xiàn)代科學(xué)似乎無(wú)法解釋這個(gè)現(xiàn)象，比如認(rèn)為中醫(yī)理論不是科學(xué)，理由之一就是中醫(yī)不是按照一個(gè)固定不變的方法來(lái)治療某種疾病，而西醫(yī)提供的方法可以是固定不變的。

然而云計(jì)算改變了人們的觀(guān)點(diǎn)，在重建虛擬世界的過(guò)程中，云計(jì)算展示了產(chǎn)品的整體效果——完全不同于其組成成員功能的效果，并且當(dāng)這些設(shè)備和軟件的組織形式發(fā)生改變時(shí)，盡管還是原來(lái)的設(shè)備和軟件，但是展示出來(lái)的整體效果已經(jīng)發(fā)生改變了。

云計(jì)算開(kāi)始移動(dòng)“科學(xué)”的奶酪了，盡管每個(gè)人都會(huì)心存懼怕，但是處理的方式或許會(huì)存在較大的差異。

（1）心存僥幸。一些掌握較大利益的人為了保護(hù)眼前利益，不愿意改變，認(rèn)為奶酪是不會(huì)跑掉的。

（2）隨波逐流。目前中國(guó)大多數(shù)人屬于這種心理，把改變的風(fēng)險(xiǎn)交給國(guó)外去承擔(dān)，當(dāng)國(guó)外的公司或者研究機(jī)構(gòu)有了新技術(shù)以后，他們想辦法合作就可以了，這樣可以平平穩(wěn)穩(wěn)地保護(hù)自己的利益。

（3）推波助瀾。對(duì)于真正了解“變是唯一的不變”這一生活真諦的人來(lái)說(shuō)，當(dāng)變化來(lái)臨的時(shí)候，他們會(huì)用極大的熱情順勢(shì)而為，積極投入到潮流之中，成為推動(dòng)改變的力量，并且找到自己的位置，獲得最大的利益。

在應(yīng)對(duì)“變化”方面，顯然西方企業(yè)和專(zhuān)家的速度是很快的，幾乎所有的國(guó)際IT巨頭把主要精力投入到云計(jì)算的核心技術(shù)和應(yīng)用產(chǎn)品上面，并且快速地提出自己的假設(shè)，然后在實(shí)踐中尋找證實(shí)或者證偽的依據(jù)，這點(diǎn)可以從以下現(xiàn)象證實(shí)推猜：剛開(kāi)始他們宣稱(chēng)自己的產(chǎn)品就是云計(jì)算產(chǎn)品，并且提出很多的理由，現(xiàn)在開(kāi)始承認(rèn)處在云計(jì)算的起點(diǎn)，目前無(wú)法想象云計(jì)算的影響到底有多大。

國(guó)內(nèi)的企業(yè)和專(zhuān)家反應(yīng)速度相對(duì)來(lái)說(shuō)慢了很多，盡管在介入時(shí)間方面基本上和國(guó)際同步，但是在實(shí)際進(jìn)展上大多數(shù)是觀(guān)望或者跟風(fēng)，借云計(jì)算概念打小算盤(pán)，當(dāng)然也有一些企業(yè)和專(zhuān)家做出了實(shí)質(zhì)性的應(yīng)對(duì)策略，爭(zhēng)取在云計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)中奪取國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)。

五、有效的專(zhuān)利保護(hù)策略是中國(guó)奪取世界科技領(lǐng)袖地位的重要手段之一

對(duì)實(shí)用新型專(zhuān)利保護(hù)的策略使中國(guó)成為世界專(zhuān)利數(shù)量最多的國(guó)家之一，盡管這種專(zhuān)利不被美國(guó)、歐洲國(guó)家的認(rèn)可，但是畢竟讓中國(guó)成了世界專(zhuān)利大國(guó)。然而也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到中國(guó)和外國(guó)在專(zhuān)利質(zhì)量上的差距，盡快制定出保護(hù)高質(zhì)量發(fā)明專(zhuān)利的策略，使中國(guó)成為專(zhuān)利強(qiáng)國(guó)。

計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)徹底改變了國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)方式，信息技術(shù)已經(jīng)成為最主要的爭(zhēng)奪戰(zhàn)場(chǎng)。通過(guò)專(zhuān)利保護(hù)獲得競(jìng)爭(zhēng)力是目前世界各國(guó)所普遍采取的手段，而通過(guò)保密方式維持競(jìng)爭(zhēng)力僅僅是針對(duì)某些特殊的技術(shù)而采用的，然而這種保密方式在新科學(xué)時(shí)代就沒(méi)有多大的作用了，因?yàn)橥ㄟ^(guò)云計(jì)算提供的強(qiáng)大工具，人們可以很快知道所謂的“保密”技術(shù)的內(nèi)容。因此在新科學(xué)來(lái)臨以后，專(zhuān)利保護(hù)是唯一可以采用的方法，也是最公平的。

云計(jì)算為中國(guó)成為世界科技領(lǐng)袖提供了機(jī)會(huì)，這并不是因?yàn)?ldquo;民族自尊心”而產(chǎn)生“阿Q精神”。事實(shí)上從2011年開(kāi)始，國(guó)際IT巨頭也開(kāi)始認(rèn)為它們目前也只是站在云計(jì)算的起點(diǎn)，而之前中國(guó)的一些專(zhuān)家提出中國(guó)和外國(guó)站在同一起跑線(xiàn)的觀(guān)點(diǎn)時(shí)，很多人是不以為然的。

但是發(fā)明了核心技術(shù)并不等于掌握了話(huà)語(yǔ)權(quán)，只有獲得了專(zhuān)利保護(hù)，才能認(rèn)為擁有了話(huà)語(yǔ)權(quán)。因此中國(guó)能否真正奪取世界科技領(lǐng)袖地位，除了技術(shù)人員的努力外，最終的決定權(quán)在于國(guó)家專(zhuān)利局的專(zhuān)利保護(hù)策略，這是因?yàn)椋?/p>

（1）核心的信息技術(shù)最有可能出現(xiàn)在中小企業(yè)或者個(gè)人里面，而這些人的發(fā)明很容易被國(guó)家專(zhuān)利審查人員不加考慮的駁回。從國(guó)外的信息技術(shù)發(fā)展歷程來(lái)看，核心技術(shù)基本上是由個(gè)人或者中小企業(yè)發(fā)明的，因?yàn)槌墒斓钠髽I(yè)受技術(shù)和產(chǎn)品的慣性影響，很難出現(xiàn)革命性的技術(shù)。但是這些技術(shù)在美國(guó)會(huì)比較容易獲得專(zhuān)利授權(quán)，不會(huì)被輕易地駁回。

（2）由于中國(guó)在PC時(shí)代和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代沒(méi)有出現(xiàn)核心技術(shù)，因此也沒(méi)有掌握審查核心技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。所以受慣性思維的影響，會(huì)本能地認(rèn)為中國(guó)的普通技術(shù)人員不可能發(fā)明重大的關(guān)鍵性核心技術(shù)，因此他們會(huì)不假思索地駁回那些他們不理解的技術(shù)申請(qǐng)。

造成這種現(xiàn)象的原因有很多，以下是幾點(diǎn)文化方面的原因：

（1）權(quán)力文化。權(quán)力是指某個(gè)對(duì)象所擁有的對(duì)事物的控制范圍以及控制程度。每個(gè)民族都有自己的權(quán)力文化。

文化是人類(lèi)生活的反映，活動(dòng)的記錄，歷史的積沉，是人們對(duì)生活的需要和要求、理想和愿望，是人們的高級(jí)精神生活。中華文化歷史悠久而且具有完整的傳承性，所以也造就了獨(dú)特的權(quán)力文化。由于中華民族是一個(gè)多民族文化不斷融合的民族，因此是一個(gè)包容和變通的文化，這種文化提供了一套適應(yīng)環(huán)境生存的方法，因此華人在任何環(huán)境下都能很好的生存下來(lái)，并且知道如何做才能獲得權(quán)力。比如國(guó)內(nèi)一個(gè)公園的清潔人員，他知道如何獲得自己的權(quán)力，因?yàn)橛腥送ㄟ^(guò)收集游客丟棄的瓶子來(lái)?yè)Q錢(qián)，所以他可以在自己管轄的范圍內(nèi)向收集瓶子的人展示自己的權(quán)力。

同樣，專(zhuān)利審查人員知道自己的權(quán)力。由于目前的很多制度處于發(fā)展完善階段，因此權(quán)力文化造成中國(guó)失去核心技術(shù)國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)的可能性是很大的，因?yàn)闄?quán)力文化有一層自我保護(hù)的壁壘，而申請(qǐng)核心技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利的那些中小企業(yè)和個(gè)人或許無(wú)法突破這層壁壘，所以只能失去對(duì)技術(shù)的控制權(quán)。

（2）面子文化。對(duì)于那些中小企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)的專(zhuān)利，當(dāng)審查員根據(jù)自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)駁回后，為了維護(hù)面子，是很難再改變自己的觀(guān)點(diǎn)的，即便知道判斷失誤，也很難承認(rèn)。除非有更大的力量介入，那么中國(guó)人的“變通文化”會(huì)讓他很自然地修正錯(cuò)誤。

因此面子文化可能會(huì)成為中國(guó)在云計(jì)算時(shí)代失去國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)的因素之一。

（3）變通文化。變通是維持自然界和諧發(fā)展的基本規(guī)則，中國(guó)人在幾千年以前就明白這個(gè)道理。這是符合科學(xué)的，因?yàn)槲锢硎澜缡且粋�(gè)混沌系統(tǒng)，是非線(xiàn)性系統(tǒng)，組織形式的改變會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。

這種變通會(huì)導(dǎo)致審查員采用其它的方式來(lái)駁回中小企業(yè)和個(gè)人申請(qǐng)的專(zhuān)利。比如采用國(guó)外存在的公認(rèn)技術(shù)和方法作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果這些沒(méi)有名氣的申請(qǐng)人的專(zhuān)利不符合他們采用的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)不是在國(guó)外的技術(shù)和方法上的創(chuàng)新，那么這些申請(qǐng)的專(zhuān)利就不屬于專(zhuān)利保護(hù)的客體。

然而現(xiàn)實(shí)情況是這樣的，云計(jì)算所帶來(lái)的革命性技術(shù)和理論很多是以前沒(méi)有的，外國(guó)人還沒(méi)有發(fā)明出來(lái)。也正是這樣的技術(shù)和方法的發(fā)明，才有可能讓中國(guó)成為世界科技領(lǐng)袖。但是按照國(guó)內(nèi)專(zhuān)利審查人員的判斷標(biāo)準(zhǔn)，只有外國(guó)人已經(jīng)發(fā)明了，中國(guó)人在這些技術(shù)和方法上的創(chuàng)新才能成為專(zhuān)利，那么在這樣的標(biāo)準(zhǔn)下，中國(guó)是很難奪取世界科技領(lǐng)袖地位的。

所以變通文化也是阻礙中國(guó)奪取世界科技領(lǐng)袖地位的主要因素。

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