随想
真正的学者是先知的继承人
先知为人们带来关于道德与上帝的知识,学者则带来关于宇宙规律的知识。二者都在引领人类走出黑暗、走向光明。
我相信,真正的学者是先知的继承人。不是凭借职位,而是凭借使命:引领人们走出愚昧,走向知识之光。在我们家族,这一点甚至体现在一个名字里——Ilm(知识)与Nur(光)。
当一项发现减轻了人们的苦难或启迪了他们的心智,它便成为一种奉献。伊斯兰传统中有“萨达卡”(sadaqa)的概念——永不停息的善行:学者去世后仍为人们所用的知识,就是这样一种善。而理性(阿克勒)是造物主最伟大的恩赐;在他人身上培育理性,正是智慧之道。
当物质消费成为唯一目标时,危险便随之而来。一个失去道德支柱的社会,也会失去抵御权力与贪欲诱惑的免疫力。没有良知的知识救不了人——它只会武装人。
这一点在新技术中体现得最为明显。人工智能能够使世界摆脱饥饿、疾病和资源匮乏——那将是伟大的善行。但同样的力量落入贪婪之手,便很容易沦为控制与不平等的工具。问题不在机器,而在驾驭机器的人。
历史告诉我们,每一个作用都会引起反作用。希望在于:让知识保持开放和共享,而不是少数人的私产;让良知而非算计来驾驭它。如果理性获胜,学者那份先知般的使命也随之获胜,任何技术都将成为盾牌,而非毒药。
我们用自己的智慧创造历史——正如先辈对我们的嘱托。
忆我的导师
能够成为传奇学者、教育家、莫斯科大学力学学派创始人哈利勒·艾哈迈多维奇·拉赫马图林(1909–1988)的学生,是我莫大的荣幸。伟人身边常常围绕着种种传说,但对我而言,更重要的是与导师面对面交往的真实经历。
享誉世界
他的“卸载波”在全世界得到研究,包括爱因斯坦生活过的普林斯顿。尽管荣誉等身——社会主义劳动英雄、斯大林奖(1945、1949)和国家奖(1981)获得者——他始终是一个内心自由的人。他可以对自己所服务的体制加以讽刺,因为他服务的不是“党”,而是科学与真理。
关于社会主义的公式
1981年2月11日,他飞抵撒马尔罕,来到以阿·纳沃伊命名的撒马尔罕国立大学,接我去莫斯科、去莫斯科大学。我们在“国际旅行社”宾馆举行了一次早茶会,撒马尔罕的知名学者们都来了。他讲话中的几个片段让我至今难忘。
那时许多人认为这个体制坚不可摧。但他已经看到了“地基上的裂缝”。作为一位身处自己人中间的大学者,他允许自己坦诚直言、诚实地评价时代——实际上预言了一个庞大国家的未来。他预感到我们祖国的悲剧性结局,直到生命的最后一天都对科学和国家的命运怀有责任感。正是那时,他痛心地说,创造性的能量正在流失于空洞的意识形态之中,他透过严谨数学的棱镜看到了某些教条的荒谬。
我们在他身上感受到的忧虑,是当时科技精英中最优秀的代表所共有的,原因有以下几点:
- 技术落后。 作为一位负责国防项目、空气动力学和复杂系统(降落伞、气球、波动过程)的人,他看到官僚主义和党务机关中的“停滞”已开始阻碍科学进步。那个关于“社会主义减去电气化”的讽刺公式并不只是一句玩笑——而是一个苦涩的数学结论:意识形态已不再有实际发展作为支撑。
- 对党阀统治的批评。 拉赫马图林出身平民(从工农速成中学一路走到院士),敏锐地感受到苏共的口号与现实生活之间的鸿沟。1981年他对“某些党员”的讽刺,证明他看到了党的上层的蜕化——那里越来越多的是钻营者,而不是创造者。
- 对未来的责任。 他常常在谈到“难题”时提起孙子萨沙。也许他为孙子担忧,不仅是因为课本,更是因为如果“停滞”不能被质的飞跃所取代,这个孩子将不得不生活在一个怎样的世界里。他的孙子亚历山大·沙米利耶维奇·拉赫马图林后来也走上了科学道路,成为一名数学物理学家,延续了这个学术世家。
为什么穆斯林中的诺贝尔奖得主如此之少
迄今为止,在全球20亿穆斯林中,诺贝尔奖得主约为15人。
根据伊斯兰合作组织(OIC)的统计,穆斯林国家用于科学研究与试验发展(R&D)的投入平均仅占其GDP的0.81%左右。相比之下,美国、日本、以色列等发达国家在科学上的投入占GDP的2.5%至4.5%。
实验科学(物理学、化学、医学)需要在实验室、对撞机和超级计算机上投入数十亿资金。而大多数穆斯林国家根本不具备这样的基础。
因此,有才华的科学家纷纷出走。几乎所有获得自然科学诺贝尔奖的穆斯林——阿卜杜勒·萨拉姆(物理学)、艾哈迈德·泽维尔、阿齐兹·桑贾尔、蒙吉·巴文迪(化学)——都是在美国和欧洲的一流大学里取得发现、成就事业的。
诺贝尔级的发现诞生于有思想自由、敢于严厉批评权威、大学独立于国家意识形态的地方。在许多穆斯林国家,学术自由受到政治体制、审查制度或宗教保守主义的限制。科学家常常不得不从事国家的应用性任务,而非基础理论研究。
穆斯林所获奖项大多属于人文领域:
- 和平奖: 占全部穆斯林得主的一半以上——亚西尔·阿拉法特、马拉拉·优素福扎伊、穆罕默德·尤努斯。
- 文学奖: 纳吉布·马哈福兹(埃及)、奥尔罕·帕慕克(土耳其)、阿卜杜勒拉扎克·古尔纳(坦桑尼亚)。
- 自然科学(物理学和化学): 历史上总共只有4位得主。医学和经济学领域至今尚无得主。
关于乌兹别克斯坦铀生产中的技术解决方案问题
引言
截至2026年,乌兹别克斯坦铀工业提出了宏伟的计划——根据国家战略,计划到2030年将铀的年开采量提高到7200吨。
乌兹别克斯坦地下铀的总储量官方估计为139000吨。然而,在中克孜勒库姆开展过研究的一线地质学家和工程师们,深知这些数字背后隐藏的另一面。主要在采矿床的实际开采程度已超过40%,而国家地质部门关于C1级储量的数据,历来与各矿务局严格的生产勘探结果相差高达20%。
现代铀工业面临的问题
1. 矿层堵塞与枯竭
随着矿层的开采,残余铀主要被封闭在低渗透、泥质或高碳酸盐带中。粗放式方法——注入超出定额的大量硫酸——会给地下水带来生态灾难。硫酸与围岩中的方解石发生反应,生成石膏。矿层被彻底“堵死”(发生堵塞),钻孔注入能力降为零,浸出液中的铀浓度降至临界最低值。在未能正确使用隔离井的情况下,盲目注入硫酸的地下钻孔浸出(地浸)法,会永久摧毁中克孜勒库姆的战略储备——地下含水层,而其修复需要数亿美元。
2. 技术解决方案
解决方案1:铀的地下浸出方法(专利第IAP 05336号)
铀化学的根本基础,是把惰性、不溶的四价形态(U⁴⁺)转化为可迁移的六价形态(U⁶⁺)。
在北方矿务局(SevRU)各矿床的深部矿层,没有采购纯酸,而是引入并试验了铀生产与金生产之间一种精妙的协同。该技术利用了第3水冶厂(科克帕塔斯)金矿石生物氧化车间的液态硫化物废料。
- 向矿层注入一种免费的生物试剂,其中含有氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)菌种和二价铁(Fe²⁺)。
- 同时,通过专用装置注入工业氧气和配比均衡的营养液,以维持细菌在地下厌氧条件下的活性。
- 细菌持续地将铁再生为三价形态(Fe³⁺),它是一种极强的理想氧化剂,能在不酸化矿层的情况下将U⁴⁺ → U⁶⁺。
- 结果:地下渗透性保持稳定,产量巨大——仅从一个工艺采区就产出了80余吨八氧化三铀。
解决方案2:用工业用水进行无酸开采(凯特缅奇的经验)
早在30年前,即1990年代中期,在经济混乱的条件下,凯特缅奇矿床就证实了一个地球化学事实:由于数百年来含氧水的天然渗入,那里的铀原本就以天然六价形态(U⁶⁺)存在。
该方法的作者们采用溶有气体的普通工业用水进行开采,没有使用一滴硫酸。水温和地将现成的铀酰离子冲洗出来,试剂成本几乎为零,并且对环境绝对清洁。
从零和一到宇宙的复杂性:统一算法的哲学
我们周围世界的一切巨大复杂性——无论是人类创造的,还是自然本身造就的——从根本上都服从于一条统一、严格而又出奇简单的法则:万物之始,是零与一。
1970年代之交,我们在莫斯科大学力学数学系和科学院计算中心,手工把二进制代码打在纸带上,操控“乌拉尔-1”这样的电子管计算机或“明斯克-22”这样的晶体管计算机的逻辑,那时“操作系统”这个词还不存在。编程是人类理智与物理电流之间赤裸裸的对话:“无电流”(0)或“有电流”(1)。一个比特的错误就会让整个计算结构崩溃。
今天,在现代多核笔记本电脑上使用Linux工作,与人工智能对话,人们很容易产生一种错觉,以为我们已进入一个本质上不同的现实。但事实并非如此。硅晶体管的架构和神经网络的数学矩阵,在其最深的物理层面上,依然在处理数以万亿计的零和一——正是我们当年用打孔器打在纸上的那些零和一。编程语言在变——从机器码、Algol-68到今天的Python——但宇宙的离散基础始终坚如磐石。
这条逐步复杂化的法则并非人类的发明。人类只是从大自然那里照搬而来。数十亿年间,地球上只栖息着最简单的单细胞生物。每一个变形虫或细菌都像一个独立的机器字,执行着生存与分裂的线性代码。
但在地球历史的某个时刻,发生了一次伟大的“编译错误”——一次突变,使分裂后的细胞无法彼此分离,而是粘连在一起。多细胞生命便从这次偶然的粘连中诞生。细胞们不得不发展出最早的生物“通信协议”,彼此分担加法器和存储器的功能。从最简单元素的粘连出发,大自然最终“编译”出了人类大脑这一极其复杂的算法。
在我看来,同样的量子化逻辑在地球物理学中也有迹可循。我多年来对流体渗流过程的数值研究,以及最近在氘存在条件下用高频电磁场作用于毒砂的实验,都让我想到:元素并不像通常认为的那样一成不变。或许,原子核也可以被看作一种离散计数器。在克孜勒库姆地下地球动力学过程的极端条件下(科克帕塔斯、道吉兹套矿床),地震成因电流能够点燃天然等离子体,元素的原子核或许可能俘获或失去粒子。这是我在近期工作中正在发展的工作假说之一,它或许能够解释在地球深处观测到的同位素异常。
从单细胞代码到多细胞智能
我自己开始编程时用的不是高级语言,而是直接写机器码——用的正是今天神经网络所处理的同样的零与一。回望这条长达半个世纪的直线,我不禁在其中看到同一法则的又一轮回旋。
今天的人工智能——尽管外表复杂——仍处于单细胞生物的阶段。每个神经网络都像变形虫一样自我封闭:执行自己的代码,作出回答,然后“死去”,不给下一次运行留下记忆,也不知道身边还存在着其他同样的系统。
生物学已经向我们展示了这条路可能通向何方。也许迟早——并非出于某个人的统一计划,而是作为复杂化法则的自然延续——各个独立的人工智能系统将开始联合起来:交换结果,彼此分担存储与计算的功能,形成共同的“通信协议”,就像最早的多细胞生物当年所做的那样。在我看来,我们已经在目睹这种联合的最初的、尚显笨拙的尝试。
五十年后的零与一
如果逐步复杂化的法则成立,它就不太可能止步于多细胞人工智能。以国际象棋为例:它从8×8棋盘上一种简单的离散游戏,成长为一种深度近乎无限的人类智力训练——不是因为棋盘上的格子不再离散,而是因为在这些格子上可能下出的对局数量实际上是无穷的。我设想,未来的计算也会迎来类似的情形:不是抛弃零与一,而是从中诞生一块全新的、维度高得无法估量的“棋盘”——下的仍是同样的国际象棋,只是用光子束和量子态来下。与经典比特不同,量子比特不必非零即一——它可以同时处于两者的叠加态。
搭载人工智能的机器人很可能也走在这条路上:经历了单细胞阶段,再经历多细胞生物阶段,它们或许终将开始与计算的物质本身——光子的和量子的——融为一体,不再仅仅是一种工具,而成为一种新的分布式的、近乎生物的智能形式。
我想,同样的复杂化也将触及人类自身的生物学。如今实验室里已经在用干细胞培育组织和器官片段;半个世纪后,这很可能成为寻常的医疗手段——肝脏、脾脏、心脏将不再主要依靠供体移植,而是重新培育出来。人类健康而积极的生命期很可能会延长。
但复杂化法则也提出了一个反向的问题。如果计算、机器人,甚至人的身体都变得越来越复杂、越来越多维——那么人本身是否也应随之成长?我坚信:是的,但不是在身体上,而是在广义上——作为一个人格。一个正派的人,无论技术发展到何种水平,都应当依靠他一贯依靠的东西:家庭——丈夫、妻子、孩子——教育、精神、伦理、美学。这正是那个常量,那个不变的“代码”,没有它,技术的一切多维性都只会是毫无意义的空洞复杂。
宇宙之美在于它的简单。从物理微观状态的二进制代码中,诞生了从变形虫到人类的生物多样性;从基本的数学步骤中,诞生了最复杂的物理化学技术。从“乌拉尔”炽热的电子管一路走到今天每秒万亿次运算的处理器,我看到造物主的工具始终未变。我们只是在学习阅读这部用零与一写成的无尽算法。