中國人對未來最樂觀,我們習慣了經濟增長、一代比一代好、科技改變生活。但世界並沒有義務一直都是這樣。本節要解的謎題是:如果創新的邊際成本越來越高,人類的經濟增長還能不能持續?

核心論點#

史丹佛大學與麻省理工學院的四位經濟學家透過一系列資料分析,告訴我們一個壞消息:

技術進步的總體速度似乎沒變,但是技術進步的成本,卻是越來越高了。

他們用一個公式概括:

經濟增長率 = 研究生產率 × 研究者人數

現在的局面是:研究者人數越來越多,但研究生產率卻是越來越低了。你仍能維持一個不錯的增長率,但付出的代價——技術研發的成本——越來越高。這樣的研發不可持續。

一系列領域的「挖礦困境」#

摩爾定律(Moore’s law)的真相#

  • 1971 到 2011 年,一塊晶片的電晶體個數穩定指數增長,約每年增加 35%。
  • 單看這張圖,摩爾定律並沒有失效的跡象。
  • 但看另一張圖:1971 到 2014 年,為了維持摩爾定律的穩定增長,半導體工業投入的有效研究者人數擴大了 18 倍
  • 這意味著每個研究者的生產率降低了 18 倍,等於做研究的難度增加了 18 倍。

其他領域的研究生產率#

  • 農業:育種方面的研究生產率大約每年下降 5%,農業整體每年下降 3.7%。
  • 醫療業:病人死亡率下降得很少,研究人數卻增加很多——醫學研究的生產率平均每年下降 8% 到 10%。
  • 制藥業:著名的「Eroom 定律」(把 Moore 反過來寫),自 1950 年以來,研發一種新藥的成本每 9 年翻一倍。
  • 總體美國:研究生產率平均每年下降 5.3%——要想保持同樣的 GDP 增長率,美國必須每 13 年把研究人員總數增加一倍。

不可能有一天讓所有美國人都去搞科研吧?這樣的研發顯然是不可持續的。

物理學:從 70 英鎊到百億美元#

  • 盧瑟福發現原子核的研究經費才 70 英鎊——注意是 70,不是 70 億。
  • 20 世紀 60 年代末建費米實驗室需要幾億美元。物理學家羅伯特·威爾森(Robert R. Wilson)有一句名言,當國會問搞這個跟國防有何關係時他說:「它跟保衛我們國家沒有直接的關係,只不過它能讓我們國家更值得被保衛。」
  • 21 世紀大型強子對撞機(LHC)花費上百億美元,換來的是驗證希格斯玻色子——這甚至不是知識上的進步,只是再次告訴我們「標準模型」是對的。

基本粒子物理學的投入以數量級方式增加,產出卻以數量級方式減少。 這就是作者支持楊振寧先生反對中國建環形正負電子對撞機(CEPC)的原因:這不只是「盛宴已過」,而是以後每一餐會變得越來越少、越來越貴。

挖比特幣式的創新#

挖比特幣剛開始時用普通個人電腦就能挖到很多個,後來要用專用礦機,現在光是電費都跟挖到的比特幣價值差不多了。這是因為中本聰故意把比特幣設定成越來越難挖,目的是讓它保值。 但挖「想法」越來越貴,並沒有人故意設定——這只是自然的規律。

為什麼會這樣?低垂的果實已摘完#

  • 這不是局部的、臨時的因素,而是根本性的。
  • 就像孫悟空進了蟠桃園,一開始根本就不用費勁,最大最甜的桃子隨便拿。等到好摘的桃子都摘完了,剩下的就都是又小又難吃且不好找的。
  • 傳統農業靠水利與農家肥,產量容易提升;加化肥決定性地拉高產量,但研究化肥的難度比精耕細作高太多;轉基因再提升時,效果就小得多。
  • 青黴素、鏈黴素解決了細菌感染,大幅提高預期壽命;現代主要死因是心臟病和癌症,複雜度高出好幾個層次,而且攻克一項也不會立即把壽命提高二十年。

邊際效應遞減的普遍性#

作者以教育為例說明邊際效應:

  • 非洲兒童要從 0 提到 60 分:最有效的辦法是營養與教科書。
  • 60 提到 80 分:需要家庭環境配合、有安靜寫作業的地方。
  • 80 提到 90 分:比較好的學區、加上天賦。
  • 90 提到 95 分:也許得送名牌學校。
  • 95 提到 98 分:孩子得非常聰明非常努力才行。

每一步的投入越來越大,條件越來越苛刻,每一步的效果卻越來越小。

很多東西已經「足夠好」:協和式客機(兩倍音速)雖然快,但貴、不安全、噪音大,多國禁飛,現在都退役了,很少有人懷念。人們不需要把所有理論上能挖的比特幣都挖完。

一線希望:技術融合#

2020 年兩位美國科學作家彼得·戴曼迪斯(Peter H. Diamandis)與史蒂芬·柯特勒(Steven Kotler)出版《未來呼嘯而來》(The Future Is Faster Than You Think),提出樂觀展望:無人駕駛、AI、大數據、3D 列印等各項技術正在融合,2020 年以後可能是巨變的時機。

以飛行汽車為例,它需要同時融合六項技術:

  • 大數據與機器學習(做氣動力學模擬)
  • 材料科學(碳纖維機身)
  • 電池(電動效率 95%,遠高於汽油的 28%)
  • 人工智慧(多旋翼同步控制)
  • 多感測器(GPS、雷達、加速儀)
  • 3D 列印(便宜量產零組件)

融合是 1+1 > 2 的力量。但這個預期只是說「我們至少還會再收穫一波果實」,研發越來越貴、越來越難的趨勢仍然成立。

對未來的警告#

如果創新真的停止,經濟增長就沒有了根本動力:

  • 現代經濟的根本假設是「會增長」:企業融資、銀行放貸、創業投資都基於對未來的預期。
  • 如果增長停止,市場變成零和博弈:一個公司多賺就是另一個公司少賺。
  • 在這樣的世界裡,馬爾薩斯人口論會成真——他唯一沒算到的是農業技術創新(化肥)。如果創新停止,多生孩子就等於多佔資源。

嚴濟慈先生曾說「中國大學生男的想當愛因斯坦,女的想當居里夫人」。作者感嘆:他可能沒想到現在已經不是出愛因斯坦和居里夫人的時代了。

博士越來越不值錢,愛因斯坦那樣的成就卻是越來越貴了。

以前哈佛校長說「如果你認為大學教育太貴了,那你試試無知的代價」——現在看這句話是有問題的,大學教育的價值也在邊際效應遞減。

本節要點#

  • 技術進步的速度沒變,但成本(研究者人數)在指數上升——這是不可持續的。
  • 摩爾定律、農業、醫療、制藥、物理學,各領域都在印證「低垂的果實已摘完」。
  • 現代世界很多東西已「足夠好」,未必需要更快更強(協和客機退役即例)。
  • 打破邊際效應魔咒的唯一辦法是開拓新領地(創新的「S 曲線」與「蓝海」)。
  • 技術融合(如飛行汽車)是一線希望,但研發越來越難的趨勢不變。
  • 作者沒有給解決方案,但提醒我們:世界沒有義務永遠提供進步,這讓我們更意識到創新的可貴。