由于这篇帖子中说到了一些现有的能源技术和能源现状，现在转来给大家一观。
作者：资水东流
本文的若干观点其实在读博的时候就已经隐隐约约萌发，写过一些小文章，和若干学有过争辩和交流，工作后，和海内外同事同学商讨过此类问题，不少人在自己领域都感觉到了相似的问题，曾经和不少网友一样怀疑各国政府，尤其是美国政府隐藏了若干高端科技，但08年危机后，已经快6年了，美国政府宁可改变统计方式来降低失业率数字，也没有推出革命性的创新，所以所谓的黑科技存在概率很小。

　　作为一个在理工科领域钻研了快20年的人员，首先表明个人对技术的看法：经济和社会的发展绝对不是单单取决于技术一个因素，但技术水平决定了经济活动的空间，并且技术和经济相互耦合，相互影响。
　　当技术趋于停滞时，人类发展的空间也逐步限定，闪腾折挪的余地越来越小，经济危机的严重程度也逐渐加深，直至人类摒弃技术大进步时培养出来的观念和制度，社会才最终平衡下来。
　　经济学现在是显学，经济论坛的人喜欢谈论负债率，利率，汇率，金融模型等术语，喜欢在文中大段引用经济学大师的话语。 但在第一次工业革命以前，经济学可以说是出于原始状态，当时几乎没人认为经济学有多大用处。直到第一次工业革命爆发，人类社会开始走出几千年的准停滞状态，经济学的作用才逐渐被人认识。
　　但问题也随着来了，经济学容易入门，所以大部分的文科人员都能说上几句。在理工科越来越难以精通的背景下，很多学者和新闻记者缺乏必要的科技素养，习惯了卖弄经济术语来忽悠大众，忽略了08年经济危机的背后本质。即使在经济论坛，也只有“三高的浪人”等少数网友注意到了西方技术创新的问题。
　　转载一段话：
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　　在第一次技术革命与第二次技术革命、第二次技术革命与第三次技术革命之间发生了世界性的经济危机，分别是1857年和1929年—1933年发生的经济危机。
　　1857年的经济危机是在资本主义历史上第一次具有世界性特点的危机。仅1857年一年，美国就有近5000家企业破产，这使英国的投资者惨遭损失。
　　1929年—1933年的经济危机是资本主义历史上最深刻的一次世界性经济危机。生产和贸易下降幅度巨大，延续时间久，使资本主义几十年的发展成就付之东流。
　　由此可见，迄今为止的世界性经济危机都出现在前一次重大革命性技术结束之后和下一次重大革命性技术出现之前（见表1）。这里讲的重大革命性技术，广义来说它也是一种技术进步，但为了区别于普通的、行业内的技术改进，本文将重大革命性技术定义为其广泛应用能够促进生产力极大发展、有效带动相关产业出现技术创新和应用性发明创造、并能够彻底改变人们生活方式、生产方式、乃至思维方式的技术。
在全面展开论述之前，首先区分两个概念：技术革命和技术进步一般意义上的技术进步是指沿着一条技术道路对现有技术进行深入挖掘，或者是引入外部其他技术来进行外延扩展和改进。
　　比如手机，从黑白屏到蓝屏，到彩屏，到触摸屏，信息沟通越来越方便，就是一系列典型的技术改进。
　　电脑技术的更新换代，从单核到双核，从640K内存到4G内存，
　　软件版本的升级，window95，windows 98，xp，win7，
　　神舟一号，神舟二号，。。。。
　　发动机材料的改进，
　　铁路提速
　　等等，都是属于技术改进范畴。
　　技术革命和技术进步不同，意味着一种划时代的新技术的发明，及其所导致的“根本性创新”的出现。
　　所谓根本性创新，是指那种能够导致投资高潮、产业结构发生变革的技术创新。
　　历史上，当算盘技术系统的发展走到了尽头时，人们便发明了电子计算机技术系统，实现了计算技术的革命；
　　当人力、畜力、水力、风力等构成的动力系统的发展走到了尽头时，人们便发明了蒸汽机动力技术系统；
　　当蒸汽机动力系统的发展走到了尽头时，人们便发明了电力动力技术系统；
　　当天然染料提炼技术的技术系统走到尽头时，人们便发明了人工合成染料技术系统；
　　当用无机化学制药的技术系统对制造蛋白质类的药束手无策的时候，人们便发明了用生物工程技术制药的新技术系统；
　　当电缆通信技术系统的发展走到尽头时，人们便发明了光纤通信技术系统等等，这样就铸成了近现代技术史上的种种技术革命。
　　单个技术系统革命是技术规范完全发生变革的结果。当一个技术系统除技术原理之外的局部质变的可能性已经穷竭，如果不对技术原理进行质变则不能导致技术发展，必须提出新的技术规范，此时就有可能产生单个技术系统的革命。

　　从技术轨道来看，单个技术系统的革命实质上是从一种技术系统的发展轨道跳跃到另一种技术系统发展轨道上去，因此技术革命是技术发展史上不连续的重大事件。
　　很多人都熟悉一句话，量变导致质变。乍一看，这句话很合理，与我们日常一些生活经验相吻合。很多人把这句话用在科技进步中，认为技术进步最终会导致技术革命质变。
　　但在科技领域，这句话适用面很窄。很多情况下是质变引领量变。
　　可以举一个例子：
　　瓦特改进蒸汽机后，整个19世纪，蒸汽机一直在改进，更安全，效率更高，但依靠蒸汽机，人类永远也无法推动飞机上天，直到内燃机这个革命性的能量转换器出现，才有可能造出飞机。在内燃机出现后，一系列的技术改进，最终导致了火箭的出现。
　　技术上的质变，往往指的是技术革命，只有开辟一条全新的技术道路，才能真正的促进技术大进步。
　　全文提纲如下：
　　1 所谓的技术爆炸-----大众的错觉
　　2 人类面临的技术窘境
　　3 科技利益集团和众多的技术噱头
　　4 技术革命的评价标准和第三次工业革命的不完全
　　5 技术大进步停滞的原因之一
　　6 技术大进步停滞的原因之二
　　7 技术大进步停滞的原因之三和数学推导
　　8 生物技术的困境
　　9 可控核聚变的难产和新闻界的无知
　　10 费米悖论所隐含的恐怖前景和宇宙大筛子

　　即使很多论文，具备了表面上的原创性，但如果仔细想想，这种知识没有任何用途。
　　打个浅显的比方吧，如果某位科学家在行业顶尖期刊上第一个发表论文，探讨在木头桌子上用工具刀雕刻玫瑰花，会让桌子看上去比较好看。之前没人考虑过在桌面上雕花，所以第一篇的原创性最高，是对人类知识的一种有益积累。但沿着这条思路下去，有人探讨雕花需要花费的劳动时间和劳动工具相关公式，这也算很强的原创性，但之后，由于谋生和晋升的需要，相关论文会越来越让人目瞪口呆，理论上，可以发表成千上万篇论文来讨论雕花，因为世界上有成千上万种花，每种花都可以写一篇论文，每一篇论文都是原创的。
　　接下去，会有人来探讨用斧头雕，用菜刀雕，用锥子雕，每一个还振振有词，你用工具刀，不可能在所有的场合都适应，我的工具在某些特俗场合可以用。
　　更要命的是，还会有人来探讨在床上雕花，在地板上雕花，在椅子上雕花，在皮肤上雕，你能说有朝一日不会出现这种情况？
　　最后，还会有人来探讨开直升飞机到岩壁上雕，开宇宙飞船到月球上雕。
　　无穷无尽的组合。

　在材料学和化学方面，大家可以观察一下自己的周围，很多工艺和技术都已经有几十年，甚至半个世纪的历史了。
　　这样的例子还有很多很多。
　到目前为止，人类社会之所以认为技术在飞速发展，这是基于过去200多年的经验而得出的结论，但这并不能充分证明，技术在将来还会飞速地发展。
3 科技利益集团和众多的技术噱头
　　可能很多人会下意识的反驳，除了楼主，难道没有其他人认识到技术遇到了瓶颈？这么多科学家，这么多院士，不可能都是混日子的。
　　有一句老话，人在江湖，身不由己，身处科技集团，为什么要告诉大众？
提到科学家，很多人下意思想到的都是正面的评价，比如刻苦，严谨，无私奉献，坚持真理等等。但事实是，这些词汇用在19世纪那些大科学家身上是合适的，却远不能用在现在的科学家身上。
在科学研究的早期阶段，大部分科学家都是把科学作为一种兴趣来研究的，当时的科技研究，所需要的条件也比较简单，往往靠个人的财力和物力就可以解决。即使规模比较大的研究，比如孟德尔的遗传学实验，在自己的地盘就可以完成。在另一方面，当时的技术发明也处于初级手工作坊阶段，主要依靠工匠的经验和灵感完成。大部分发明创造，不像现在那样需要宏大的实验室和支撑设备。因此，在19世纪晚期以前，科技工作者，尤其是科学家，并没有构成一个明显的利益集团。
但从19世纪晚期开始，情况发生了变化。随着科技复杂度和规模的提升，科技研究中，个人天赋的比重开始下降，像爱因斯坦那样一个人就可以开创一个全新领域的例子越来越少。与之相反的是，职业化，集体化和工程化开始普及。从爱迪生建立实验室，到后来的贝尔实验室，各种各样的实验室如雨后春笋般建立。这一转变到了二战中达到了巅峰，原子弹，导弹和计算机就是大规模政府投入后才发明的。
　　二战后，个人的研究发明还时常涌现，但不再是时代的主流。
　这时候的科技研究，已经不是靠着个人的财力物力能够完成的了，必须依靠集体的力量，尤其是国家的力量。一个典型例子就是大型粒子加速器，像大型粒子加速器这样的科学研究设备，已经不是一个人或一群人能承担得起了，只有国家出面，才可能建立相关的基础设施。
当科技工作者成为一个特定职业，当职业科学家们要依靠政府来获得经费的时候，当政府和企业要大规模雇佣科技工作者来提供服务的时候，科技工作者作为一个利益群体，就不可避免的诞生了。
世界上的利益集团很多，石油巨头，军火贩子，房地产。。。例子举不胜举。科技界作为一个利益集团，自然有着大部分利益集团共用的性质：群体掩盖个体，利益至上等等，但也有着自己独一无二的特色之处：
　　（1）难以理解性。大部分的利益集团，其图谋和目的的表达方式都是比较简单的，民众可以通过查询资料和阅读报导来加以了解。而科学界由于其专业知识的高门槛，普罗大众不经过长时间的专业学习，很难明白科学界要表达的是什么，就是在科学界内部，也是隔行如隔山，比如，一个研究数学的，对于生物学领域的进展基本上不花一点时间也搞不懂。
　　这种高门槛还给科技界带来了另外一个特点：自我评价性。能对科技界做出评价的，只能是科技界本身。科技界所发表成果的刊物，也只有科技界能看懂。任谁离开前沿10年，前沿已经是陌生领域。

4 技术革命的评价标准和第三次工业革命的不完全
　　经常看到有人把人类的科技知识储备比喻成一棵树：科技树。那么，什么才是科技树的主干？
　　或者说，科技革命的核心部门是哪一个领域？
　　个人认为，从长期来看，技术的发展应该使得一个人类社会能够以更高的效率从外界引入足够多的负熵流。
　　负熵流是人类社会保持文明水准的前提。

下面简单说下热力学第二定律。
　　热力学第二定律有几种表述方式，最能说明本质的是熵表述：
　　随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。
　　什么是熵？贴公式比较麻烦，简单点说吧，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大；系统越有序，熵就越小。
　　热力学第二定律指出:在一个不与外界发生物质和能量交换的孤立系统中，无论其初始条件和历史如何，它的一个状态函数熵会随时间的推移单调地增加，自发的朝着朝着均匀．无序．简单，趋向平衡态的方向演化，直到达到热力学平衡态。这实际上是一种退化的方向。
　　要使系统回复到原先的有序状态是不可能的，除非外界对它做功。
　　所以，在无外界干涉的情况下，把一滴红墨水放入一杯水中，最终整杯水会变红。一栋房子会随时间的流逝而最终倒塌，山峰会瓦解，行星最终会解体。
有序最终会变成无序。
　　但在另一方面，生物学描述的却是系统从无序到有序，由简单到复杂，由低级到高级，由无功能到有功能．多功能的有组织的方向发展，这是一个进化的方向。
　　同时，我们也看到，人类历史一再表明，人类可以在一座荒芜土地上，构建出一个巨大，繁荣，有序的城市。
　　于是产生了一个克劳修斯和达尔文的矛盾，退化和进化的矛盾，似乎生物界包括人类社会遵循着与物理世界完全不同的规律，有着迥然不同的演化方向。
　　上面的矛盾最终由普利高津的耗散结构理论而得以解决。普利高津得出结论，要想维持一个系统的有序，系统必须开放，从外界引入负熵。
　　对于开放系统来说，熵(Ｓ)的变化则可以分为两部分，一部分是系统本身由于不可逆过程（例如热传导．扩散．化学反应等）引起的熵的增加，即熵产生（ｄｉｓ），这一项永远是正的；另一部分是系统与外界交换物质和能量引起的熵流（ｄｅｓ），这一项可正可负，整个系统熵的变化ｄｓ就是这两项之和：
　　ｄｓ＝ｄｅｓ＋ｄｉｓ
　　根据熵增加原理，ｄｉｓ>=0(平衡态dis=0)而des 可以大于或小于零。如果ｄｅｓ小于零，其绝对值又大于dis,则
　　ｄｓ＝ｄｅｓ＋ｄｉｓ〈０
　　这表明只要从外界流入的负熵流足够大，就可以抵消系统自身的熵产生，使系统的总熵减少，逐步从无序向新的有序方向发展，形成并维持一个低熵的非平衡态的有序结构。
　　这样，普利高津在不违反热力学第二定律的条件下，通过引入负熵流来抵消熵产生，说明了开放系统可能从混沌无序状态向新的有序状态转化，从而解决了克劳修斯和达尔文的矛盾。
　　开放系统能够维持低熵的关键在于能够从外界引入负熵，但如果把系统扩大一点，把外部也包含进去，就会发现，新的大范围系统的总体熵是增加的，整体的无序度是增加的。
　　这个原理应用到生活中，所带来的结果比较残酷，说的直白一点就是：我们越是想让一个地方有序，就越是会导致总体的更加无序。我们付出的努力越多，使用的技术越高，所导致的总体无序程度就越大。
　　比如清理垃圾，虽然我们面前的垃圾不见了，可运输垃圾和处理垃圾产生的消耗却增加了，这里还包括相关工具的制造耗费；再比如洗衣服，眼前的衣服虽然被我们洗干净了，可洗衣服所耗用的水、电、洗衣机、化学洗涤剂以及污水的处理都随之增加。这种事例随时随刻存在于我们身边，总之，把一个地方弄干净，就会导致另一个地方变脏，而且，以现代人精益求精的标准，只会让更多的地方变脏。
　　从某种意义（科学上不严谨）来说，通过熵可以区分有效能量和无效能量，有效能量在开发应用过程中不可逆地转化为无效能量，并同时增加外部世界的混乱无序度——熵！

　　在工业革命以前，人类社会维持有序的外来负熵流主要来自太阳。通过农业活动，人类实现了太阳能的初步利用，获得了粮食，燃料和建材，使得人类社会能世代繁衍并逐步脱离蛮荒状态，建立起秩序井然的文明，这种农业文明，按照现在眼光开来，其实是很低级的，有序度很低很低。
　　依靠这种对太阳能的初步利用和负熵流，农业社会可以维持很长时间，理论上，在太阳的最终解体到来前，人类这种低层次的农业文明一直可以存在。
　　但一切随着瓦特改进的蒸汽机都变了，人类开始走上一条不归路。
　　一条按指数级增长要求向外界索取负熵流的道路！
从蒸汽机开始，到内燃机，电动机，核反应堆，在这一过程中，整个世界逐渐融合成一个整体，人类文明开始大步前进，人口数量急剧增长，生活水平大幅提高，基础设施一日千里。过去曾经难以想象的百万人口大城市如雨后春笋般出现，千万人口的城市也日益增多。从文明层次上讲，人类社会的有序度在过去200多年里飞速提高。
　　这一切的背后，都是通过大幅引入负熵流（有效能源）来实现的。
　　所以说，有效能源的获取，转换，控制和利用是近代文明的核心。
　　通过农业活动来把太阳能转换成生物能，所提供的负熵流根本不能支撑如今的工业化社会。人类主要通过化石能源----过去数千万年沉淀下来的太阳能来提供负熵流，
　　第一次工业革命，人类大规模开采煤矿。资本主义所展示出来的生产力是过去农业社会所不能想象的。
　　第二次工业革命，石油和电力（部分通过水力发电来实现）成了能源产业的核心，人类对能源的利用达到了一个全新的台阶，相应内燃机与电动机的开发和利用，让庞大的地球变成了一个小小的村庄。
　　节奏到第三次工业革命的时候戛然而止。
　　我们所说的第三次工业革命，从能源供应和控制角度来讲，只能算是半次工业革命。
　　可能很多人会反驳，信息技术，航天技术，生物技术在1945年后取得了很大进展。
　　不错，20世纪50年代后，信息技术取得了飞速进展，航天技术在1957-1969年间也是成就非凡，生物技术也有若干进步。但最关键的能源技术上，很可惜，迈出了几小步，但之后一直没有突破性进展。
　　从能源的获取角度来说，裂变核反应堆被大规模推广开来，但从目前角度而言，根本不能取代传统的化石能源，在一次能源中占的比例很低，全球核电占一次能源比例中，世界各国平均水平是5.8
　　http://news.bjx.com.cn/html/20130812/451949-2.shtml，
　　就单从发电量而言，核电比例甚者是逐步下降（过去10年，中国修了很多火电厂）
　　http://zhidao.baidu.com/link?url=2FYeuRSooqxHgGTdFsX3wHxmQ53D5dgIAztcfqpKL6RQODkp-My_HUGiBEx2-9qmv83JpQssHAaNkn8dQvPCLK
　　因此，我们还在享受前两次工业革命的恩泽。
　　从能源的转换和利用上而言，蒸汽机，内燃机和电动机依旧占据着主导地位。火箭发动机，航空发动机都是第二次工业革命巅峰的产物，1950年后，有了一定的改进，但1970年后，改进逐步停滞，导致航天技术和航空技术差不多在以龟速前进。依靠现在的火箭发动机，登陆火星只是妄想。
　　想象中的核发动机还是只能停留在科幻小说中。
　　人类社会要想大步前进， 外界必须能提供更多的负熵流。信息技术改进了能源的控制，提高了能源使用效率，但无法解决人类现在面临的根本问题-----新层次能源的来源和转换。
　　不少学者认为，08年金融危机的背后是高涨的能源价格。
　　从1947年到20世纪末，除了20世纪70～80年代之间在中东地区发生的几次战争使其发生一次脉冲式波动外，国际原油价格一直趋于平稳。21世纪以来，受能源的稀缺性和石油输出国限制原油开采影响，国际原油价格一路攀升，2008年7月11日纽约原油期货价格创下了147.27美元/桶的历史最高记录，高能源导致高通胀，高通胀导致高利率，泡沫随即破灭。
没有更多的负熵流，人类社会在耗尽化石能源（当然，这个时间不短，估计在100年以上）后，有序度就会逐步下降。
　从上个世纪70年代开始，全球每一次能源危机，总是会有人跳出来呼吁新能源。每一次吹嘘新能源的时候，总是说“技术进步很快，发电成本几年内就会与火力发电平齐”。但事实却是：到目前为止，所有光伏发电和风电企业，都必须依靠政府的大量补贴才能生存。
　　就像一位网友说过的，任何一项技术要想产业化，必须满足产业化的要求，同时满足多项指标。而现在国内常见的宣传手法是大谈某项指标，避开其它不利指标。以充电电池为例，说某某新电池容量很大，却回避生产成本，或者说，某某电池的充电速度很快，却不谈寿命和可生产性。
　　事实上，经过几百年的发展，在绝大部分行业，除非基础理论有重大突破。一般技术的进步是很缓慢的。很多进步是通过工艺和其它类别技术的引入来实现的。
　　诸如光伏发电，风电这样的产业，都面临着这样一个问题，其基础理论很早就出现了，但一直没有革命性突破，不能大幅降低发电成本，无法靠自身的力量来推动产业化，只能依靠政府的投入来实现产业化。
　　如果说，光伏发电和风电，投入了资本，总还有一些应用之处。那可控核聚变发电现在看来，就是彻头彻尾的大失败。在花费了纳税人的巨额金钱后，依然踯躅不前。
　　后面还会专门论述可控核聚变的60年辛酸历程。

7.2 技术革命的特点和复杂度的变化
　　回顾畜力替代人力，蒸汽动力取代畜力的两次技术革命，可以观察到技术革命的几个重要特点：
　　1 技术革命后的产品能完成原有技术道路上不可能依靠数量的堆积就能完成的任务。比如理论上可以依靠一万架马车运输十万吨煤到千里之外，但花费之高，让任何理性的经济人都会放弃该选项。
　　同样的道理，蒸汽机的任何改进和并联都不可能推动飞机上天。
　　2 一条技术道路开辟之后，初期的特点是复杂度的提升慢于效用的扩大，因此，资本很愿意投资技术改进，但之后，增加复杂度带来的回报开始递减，慢慢的，复杂度要进一步提升，花费的代价越来越高，而回报逐渐追不上复杂度扩张的步伐。
　　最典型的就是火箭技术。
　　沿着化学火箭的道路，初期依靠增加发动机的个数，增大内部携带的燃料，提升初始质量与最终质量之比，火箭推力迅速上升，1957-1969，短短12年，人类就从初离家门一跃而至月球漫步。但之后，人类发现这条道路不能再走下去，因为理想条件下，质量比要取对数后才能反映到速度上，因此，依靠提升质量比，火箭质量指数式增长，才能勉强换来速度的线性增长，而1969年的一枚土星五号火箭价格，换算到今天可以造一艘核动力航母,如果要登陆火星，质量比会是一个天文数字，登陆火星的花费可以购买成百上千的核动力航母，任何国家，再怎么财大气粗，也不会承担这样的开销。
　　不发生技术革命，人类只能止步于月球。
3 沿着旧有的技术道路，希望通过改进来开辟一条新的技术道路是不可能的。比如算盘再怎么改进，也不会产生类似计算机（不一定是电子计算机）这样的工具。通过工艺改革，机械控制系统的精度可以上升，但永远无法媲美基于电气/电子的控制系统。沿着缩小电子管的道路走下去，不可能导致集成电路的出现。
　　因此云计算，物联网这样的概念很大程度上都是科技噱头，远没有其所描述的那样能全方位改变人类社会。

认真看完了。也对科技发展前景有了更为客观的认识！

资本资源耗尽，剩下的只有垄断，末落。

有知识含量，值得一读。