编者按：本文作者是东南大学吕乃基教授，授权发布。吕乃基教授主要研究科学技术哲学和知识论。在科学与文化的关系、科技革命与中国社会转型的关系等方面在学术界具有广泛影响。

1、知识的积累性壁垒

生物与人类进化的一大区别是，生物的进化花费了几十亿年，某一种生物生存于自然界的时间可以长至数十万到数亿年，但在此漫长的岁月里并没有多大变化；人类的进化不过数十万年，却已取得如此大的进步，其原因就在于人类有知识的积累而生物没有。再进一步看，人类进化的数十万年间，真正突飞猛进的是有文字后的几千年，由此更可说明知识的积累特征。然而，知识的积累性也带来问题，那就是知识的学习。

动物界存在这样一个规律：低等动物的后代在出生后即可不依赖父母独立生存，而高等动物的后代在出生后则于一段时期要靠父母的抚养和“教育”。动物越是高等，这一时期就越长，最长的无疑是人类。动物受教育的时间成本与其在进化树上的地位成正比。

进入人类社会后，一方面延续了动物界的这一规律，一般来说，个人受教育的时长与其在社会中的地位成正比；另一方面出现了为人类社会所特有的规律，那就是随着知识的不断积累，儿童受教育的时间也越来越长，要接受更长时间的教育才能达到知识的前沿，才能创造新的知识。

儿童的教育总得从1+1＝2开始，然后是欧氏几何、牛顿定律、相对论，直至C++语言等。随着知识的不断积累，于是只能将高层知识下放：大学的课程到高中，如微积分，高中的课程下放到初中，以此类推。幼儿园托儿所的“课程”只能下放到“胎教”了。胎教再往前推呢？看来，人的智力的发展跟不上知识的脚步。

研究表明，从16到20世纪上半叶，科学精英最佳创造年龄从25岁至37岁，表示科学创造需要的知识和技能的储备在增加。20世纪诺贝尔奖获奖者年龄的变化进一步说明这一点。

物理、化学、生理和医学平均获奖年龄在20世纪的第一个十年接近55岁，而到了最后一个十年，理科获奖者年龄几乎增加了十岁。表明在百年后，高层知识的获得、交流和达成共识费时更长。

总之，因知识的积累，子女一代要接受更长时间的教育才能达到知识的前沿，才能创造新的知识，今后，人类将可能付不起受教育的时间成本。现在从小学开始，就是一步不差，读完博士，再做完博士后，平均30岁左右，剩下来的工作时间也只剩30年就退休了。

再发展下去，不读完XX学位（也许今后创造出来的更高学位）就找不到好工作，也许读完就三十大几了，则剩余的工作岁月比念书时间还要短。如果沿着目前（特别是中国）的教育模式继续下去，不用太久，我们就只能终身沿着前人走过的路攀爬却达不到顶点。

这就是知识的积累性壁垒。怎样才能克服知识壁垒？

2、科技黑箱

“科技黑箱”有助于克服知识的积累性壁垒。技术是知识的一种方式，技术知识的存在方式就是科技黑箱。

“黑箱”是控制论中的概念，意为在认识上主体对其内部情况全然不知的对象。科技黑箱的含义与此有所不同，指能满足需要的商品或服务，其中所含有的科技知识和其他要素被集成于某种框架内，消费者仅知道或关心其价格和功能，而对其究竟如何制作出来并能满足需要或不求甚解，或不感兴趣，或无从得知，或难以理解，如同面对黑箱。

黑箱与科技黑箱有以下区别：前者为人所不知，由输入不能预期输出，其变化不可控；后者至少生产方（包括创新人员和设计者等）知，按照规则的输入可以得到合目的的输出。手机、电脑、摄像机、纳米材料乃至普通的照相机、收音机等在不同程度上都是科技黑箱。

2.1 科技黑箱储存、传播知识

科学旨在揭示自然界中的黑箱，创造非嵌入编码知识，并且不断地把原先不可共享的客观的意会知识转化为共享的编码知识。科学所揭示和转化的编码知识是制造科技黑箱的前提，技术对科学所提供的编码知识进行选择。

正是在技术中，注入了大量意会知识和嵌入的编码知识。如目的、动力，各个环节的选择和选择时的灵感直觉以及设计思想等；更为重要的是价值观和体制。价值观判断轻重缓急，选择取舍，考虑后果，衡量眼前利益与可持续发展，经济与社会等各个方面。体制则涉及到处理人、财、物、知识和信息等各类行动者的关系，对于能否以及生产出何种科技黑箱至关重要。科技黑箱为价值观所左右，在社会体制的母腹中孕育、“建构”。

在所有注入科技黑箱的知识中，科技知识无疑是基础，脱离这一基础，任何目的、意志、情感和审美都不可能实现。然而科技知识又受到意会知识的支配和选择，在向科技黑箱转化的过程中又融入了使之成为可能的嵌入的编码知识。

表面看来，似乎仅仅是科技造就了科技黑箱，然而实际上毋宁说是包括科技在内的文明造就了科技黑箱。

在科技黑箱制成后，知识以其为载体进行传播、交流而共享。知识的共享有多种形式，如通过教育和学习，通过书报等传统媒体，或通过互联网等新的媒体。科技黑箱也是知识共享的重要途径，在某种意义上甚至可以认为是最便捷而广泛的途径。

首先，科技黑箱使得每一个消费者——不仅牛顿，都能直接“站在巨人的肩上”继续前进。这个巨人就是科技黑箱，就是它背后的包括科技知识在内的人类文明。科学技术将知识和其他要素在消费者使用之前集成于科技黑箱中。因而消费者只需按规程操作，便可得到合目的的结果，无需学习科技原理和制作过程。试想，如果要全世界使用电脑者都透彻掌握其工作原理，掌握芯片上的电子理论，需要多少时间，而且几乎没有可能。

科技黑箱就是人类的“获得性遗传”。知识实际上正是通过科技黑箱这一途径而达到最大限度的共享。柯达公司的广告词形象地说明了这一点：“你只要轻轻按一下按钮，剩下的事让我们来做”。IBM公司在计算机纪元50周年的题词是：“让机器工作，让人们思考”。

这种情况在第一次工业革命后即已发生，尔后愈演愈烈，在当代计算机、互联网的发展中表现得尤为充分。计算机天才、黑客等等的年龄越来越小，神童不断出现。他们未必理解计算机的制作过程，理解芯片上复杂的凝聚态物理学，然而却能编写软件，破译密码。

所以每一代新科技黑箱的出现，就为年青的相对“无知识”（这些知识已被集成于科技黑箱之中而为他们所共享）的一代的崛起与赶超提供了机会，同时也为落后地区和国家的赶超提供了机会。中国只有大胆而坚定地立足于最先进的科技黑箱的基础上，方有可能实现赶超发达国家的目标。学术界有关于知识经济是“无知”经济的观点，之所以“无知”，在某种意义上就在于科技黑箱。

科技黑箱也为改革教育提供新的视角。值得注意的是，科技黑箱在使科技知识为消费者广泛共享之时，也使这部分编码知识（其它知识的情况有所区别）因共享而失效。于是就产生这样的问题，还要不要学习已经“失效”，被集成于科技黑箱中的科技知识，例如电磁理论、牛顿力学、甚至四则运算，如何看待我们引以为自豪的“三基”特别是基本理论？

对这些问题的深入思考必将对教育，特别对中国现有的教育产生深刻影响。当中国的中小学生埋头于死记硬背已经封装在科技黑箱中的非嵌入编码知识之时，发达国家的观点是，机器会做的事情为什么让人来做？人做人该做的事情，那就是创新。当中国的学生沿知识阶梯苦苦攀爬之时，发达国家的儿童一步登顶。反过来也要问一句，发达国家的儿童难道真的不学科技黑箱中的知识？

此外，由于消费者不必从头学起即可操作科技黑箱，由此就可能发生对科技黑箱的滥用。科学技术是双刃剑，而科技黑箱的这一特点无疑使科技这把双刃剑的哪一刃都变得更为锋利。

其次，科技黑箱虽然满足了消费者的需求，但究竟如何做到这一点，消费者对此并不知晓。科技黑箱以一种特殊的方式使知识得以共享,实际上消费者并未真正理解其中的知识，在此意义上确实“无知”。

看起来是消费者在支配科技黑箱，然而科技黑箱却正是通过消费者的这种“不知情”而对其施加潜移默化的影响。有人问：科学和技术为我们打开了一扇又一扇门，我们能拒绝它的诱惑不进去吗？一旦进去，我们的行为不是受制于房间和走道的形状吗？科学和技术之所以如此影响人，正是源于科技黑箱的这种特殊的知识共享方式。

值得注意的是，如前述，在科技黑箱中渗透了主观的意会知识和与主体粘着在一起的嵌入的编码知识，也就是生产方主体（固然，消费者主体的需求也在其中，但形形色色的需求经生产方的选择、加工，在特定的体制中得到实现，或者干脆是受生产方的诱导而产生需求）的影响，所以不是科学技术，而是背后的人打开了这扇或那扇门。

在形成科技黑箱之前是生产方的对象化。生产方通过科学和技术，将其意志、爱好和所拥有的知识，以及社会关系等投射到科技黑箱之中。而在科技黑箱形成之后，在消费过程中，则是被对象化于科技黑箱中的主体再作用于消费者。于是，由于科技黑箱共享知识的特殊性，在消费这一特定的实践环节，消费者在不知不觉之中受到生产方的影响。

第三，通常认为意会知识因与主体不可分割而不可交流、不可共享，嵌入的编码知识也是如此。然而在科技黑箱中，这些知识却与主体分离，并与科技知识“捆绑”在一起而得到某种意义的交流和共享。一方面科技知识因科技黑箱之黑而没有达到本来意义的交流与共享，另一方面与主体不可分的那部分编码知识和意会知识却因科技黑箱之黑而使消费者于不经意之间受到影响，以至消费者如果不接受、不认同这部分知识，那么科技知识也难以共享。

最后，强制性。这一点与“捆绑性”有关，但有自己的内涵，那就是规则。几乎任何科技黑箱都有独特的使用规则，只有按规则操作，方能得到预期的结果，否则不仅无效，而且可能导致危害。

科技黑箱传播知识的特点可以概括为广泛性、隐蔽性、捆绑性和强制性。

2.2 科技黑箱的发展趋势

科技黑箱的发展有以下三个特点：

首先，科技黑箱将越来越“黑”。显然，集成于科技黑箱中的科技知识将越来越艰深，越来越复杂和越来越难以理解。而与此同时，科技黑箱操作起来却会越来越简单越来越方便，往往只需按下键钮，移动鼠标，一切就都迎刃而解，这就是“人机界面”友好。在这一难一易之间，科技黑箱就变得越来越黑。在此意义上，使用者可能变得更“无知”。与此同时，科技黑箱的“双刃剑”因此而变得愈加锋利。

然而生产越高级的科技黑箱，其背后人的因素就越重要。教育水平，市场调研，创新精神，决策能力，还有设计、管理等，这一切的作用变得更大。而且生产方越来越多地着意将其实力、业绩、管理模式、经营理念和企业文化等通过各种途径告知消费者，而对其中的科技知识则简单地冠之以高科技、纳米技术之类一带而过。于是相比较而言，在科技知识更黑的同时，意会知识和嵌入编码知识却变白了。在这一黑一白之时，生产方便经由科技黑箱对消费者施加更大的影响。

其次，值得注意的是，随着科技黑箱知识含量的提高，知识成为商品，对知识的消费同时也就是创造，这表明在上述作用链中，消费者主体的地位正在提高。不仅如此，消费者还可以反作用于科技黑箱如录音机、录像机、计算机，经由原来用于消费的科技黑箱生产自己的产品。于是消费者便成为生产方，由过去在消费中被动地单向地接受科技黑箱的影响，到主动地反作用于科技黑箱。如在互联网上进行的以自由软件运动为典型的非线性创作和思想交流。在这一过程中，科技黑箱已成为消费者与消费者、消费者与生产方之间直接、平等对话的平台。今日的科技黑箱正在开创一个“互消费”和“互生产”的时代。

第三，科技黑箱本身趋于获得越来越多自我学习的能力。原来科技黑箱中所集成的知识来自其制成前外部的输入，而在高技术中，如柔性化生产、自适应、自学习等都表明已经制成的科技黑箱具有一定的自己获得知识的能力。不仅如此，而且科技黑箱彼此间趋于联网、兼容，扩展，自我建构为一个人工自然的“生态”，从而在人的“三大关系”之外开拓了第四大关系，人机关系。当前最引人注目的无疑是人工智能，以及人与AI的关系。

科技黑箱的发展与科技革命紧密相关。每次科学革命就在于使人类关于自然界的知识发生跃迁，在质与量两方面达到新的高度，随后发生的技术革命则将所获得的新知识集成于，或更形象地说，“封装”于科技黑箱之中。近代科学革命提供了力学、微积分和初步的热学知识，蒸汽机即将其封装起来。

19世纪电磁理论、热力学和有机化学得到发展，随即是电机、内燃机、染料和炸药。20世纪上半叶，量子力学、凝聚态物理学和数学得到发展，到后半叶生命科学获得突破，然后是电子计算机、克隆、纳米技术、航天飞机和互联网，等等。

如果说科学革命在于少数科学家掌握前所未知的知识，那么接踵而来的技术革命则把这些新知识按人的目的封装于科技黑箱之中，从而为广大消费者得以共享。在此意义上，科学在于发现知识，而技术则传播知识，然后在科技黑箱所提供的共享知识的新的平台上从事新的发现和创造。

在已知的物质层次上，夸克对于质子、中子是“封闭”的，核反应的能级不会影响到夸克，核物理学也不必虑及夸克。质子与中子之间的相互作用对原子和分子中核与电子的关系又是封闭的。凝聚态物理学、无机和有机化学不必考虑质子和中子。再往上，原子、分子中核与电子的相互作用对于生物行为基本上是封闭的。社会生物学家们一般并不需要多少量子化学的知识。进而在社会科学和人文科学领域，最新的发展表明，一些基本的经济规律、管理规律也正在经历这一变化，如以集成为主要标志的CIMS，它给企业带来的最大变化，就是将企业运行中关于事实和规律的知识按一定的目的黑箱化。

相应于自然界中的物质层次，有学科和知识的层次，进而有科技黑箱的层次。或许正是自然界中低层次物质对于高层次物质的封闭性，导致低层次知识对于高层次知识的黑箱化，进而造就科技黑箱。人工智能，将可能把人类以往的成果一网打尽。随着科技黑箱日益复杂和自我进化，接下来恐怕没有人能够真正了解里面，譬如量子计算机的内部会发生什么。

什么是科技黑箱？科技黑箱是一种特殊的存贮知识的设施，在其中集成了人类在某一阶段关于某些领域的编码和意会知识。科技黑箱是特殊的传播与共享知识的媒体，其特点是广泛性、隐蔽、捆绑性和强制性。科技黑箱在理论和实际上具有重大意义。

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