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技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(5)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(5)| 资水东流

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导读

烟花爆炸的瞬间绚丽且美,但人眼看到的时候,爆炸已经接近尾声。此文是我读过的最发人深省的文章之一。地球文明已经进入一个关键点!在黑暗的宇宙森林中,行星上的化石能源是一根小火柴,如果能够点燃,那么将会获得整个森林;如果不能,就会困死在地球上!


前期参见:

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(序) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.1) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.2) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.3) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.4.1-1.4.2) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.4.3-1.4.4) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(1.4.1-1.4.2) | 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(2.2)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(2.3-2.4)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦外的阴影(3.1)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦外的阴影(3.2.1-3.2.2)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(3.2.3-3.2.4)|资水东流

技术大停滞——范式春梦外的阴影(3.3)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦外的阴影(4.1)| 资水东流

技术大停滞——范式春梦中的地球工业文明(4.2-4.4)| 资水东流


5 台阶前的坑:人类社会的宿命


第一版的初衷是用技术大停滞来解释为什么有发达国家粉碎机这种现象。现在看来,因为发达国家,尤其是美国,最先面对新的技术台阶而又无力越过这个台阶,而技术的扩散又侵蚀着领先者的优势。


一块水泥平地,中央放一个圆形漏斗,漏斗中灌了一些水,很显然,漏斗中的水会从下面流出来,向四周扩散,漏斗中的水越多,扩散得越快。要想保持漏斗中的水位不变,上头必须不停的有足够流量的活水注入,否则,漏斗中的水最终都会扩散出去,导致水泥地上各点的水位相同。西方要想保持技术优势,就必须不停的能够实现技术创新,保证“漏斗中有活水注入”。如果技术创新的脚步停下来,漏斗中的水位就会下降。而新世纪以来,美日欧撞上了技术台阶,面对中国的紧逼,日趋趋于窘迫。当然,就中长期来看,中国也会面临这个台阶。


现在问题是,从瓦特改进蒸汽机以来,工业文明跨越过一个又一个的技术门槛,为什么人类难以越过当前这个台阶?


拿日常生活中的跨越台阶来类比。首先,0.2m高的台阶抬腿就过,但台阶如果有2m高,显然靠肉体力量过不去;其次,年轻时能过的台阶,老年时是难以逾越的障碍;甚至还有一种现象,前面跨越台阶太累了,先挖个坑躺下歇息一把,躺着躺着,人陷在坑里不愿意出来,面对眼前的新台阶一筹莫展。


200多年的技术发展过程,总是从最容易的起步。就好比在苹果树上摘苹果,最容易发现、最好摘的苹果一定率先被人们收入囊中,然后再摘高一点的苹果。剩下来的,要么是处在人力难以企及的位置而无法采摘,要么就是不好的苹果,不值得采摘。上述这一过程正是技术复杂度上升的过程。三次技术革命后,人类社会面临的技术台阶,复杂度高得吓人。


具有讽刺意味的是,最初人类用农业社会的很多思维来发展工业文明,顺利的跨过了一个个台阶。发展起来的工业文明让众多农业文明一去不回,人类社会从一个个的孤岛汇集为一个全球村,期间有流血,有争斗,而人类社会为了避免内斗,痛定思痛,选择的很多制度和路径反过来把人类的双腿羁绊起来,让跨越愈发困难。


5.1 耗散结构理论的社会学意义


前面提到,人类文明的熵减过程可由普利高津的耗散结构理论来解释,那耗散结构得以成立的条件是什么?


普利高津通过从平衡态到近平衡态再到远离平衡态的研究,而后发现,在一个开放系统中,在从平衡态到近平衡态再到远离平衡态推进的过程中,当到达远离平衡态的非线性区时,一旦系统的某个参量变化达到一定的阈值,通过涨落,系统就可能发生突变,即非平衡相变,由原来的无序的混乱状态转变为一种时间、空间或功能有序的新的状态。这种有序状态需要不断地与外界交换物质和能量才能维持,并保持一定的稳定性,且不因外界微小的扰动而消失。这种远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观的有序结构,普利高津称之为耗散结构


两个关键词:非平衡态和非线性效应


先看非线性效应,如果应用到社会学上,可以把非线性看成是不随大众,拒绝主流范式。


无论是个人,还是人类社会整体,都讨厌非线性,喜欢线性。线性好啊,可预测,没有突变,一切都在掌控中,就连学习数学知识,学生对于矩阵的热情也远超概率论。但历史一再表明,技术发明和工业革命往往都出乎意料之外。比如柯达对于数码相机的误判,再比如前苏联选择了电子管微小化技术道路,而集成电路芯片却异军突起。


回顾历史,在科学技术的早期阶段,小农经济或个体工匠在社会上还占有一点地位,相应的,个人研发占据主流,从宏观上讲,呈现出随机点分布的状态。但从19世纪晚期开始,情况发生了变化,垄断性企业开始出现,个人开始沦为打工仔,而随着科技复杂度和规模的提升,集体合作开始占据主流。二战后,绝大部分领域都依赖政府或者公司的资金,早期的IT技术(上世纪八九十年代)是最后一个单枪匹马也能干出成绩的领域。进入新世纪以来,政府或者大公司这样的集体组织空前强大,个体的力量渺小可怜,专家委员会这样类似的组织在决定技术路线上有着绝对话语权。而集体做出的决策,遵循理性的意愿,往往更倾向于线性化选择,因为这是看上去风险最小的道路。但这样选择的结果,往往是加强范式牢笼,而不是打破范式牢笼。


一位网友指出,曾经有位学者去研究美洲的印第安人的部落消亡之谜,他发现,有个部落幸存了下来。其他部落的狩猎习惯是,每次由经验最丰富的猎人决定狩猎线路。很显然,这是一种符合理性的选择。但是,这些部落统统灭亡了。而幸存下来的那个部落,他们的狩猎习惯是,每次由祭司占卜,决定狩猎线路。只有这个部落幸存了下来。


其实,我们现在的科研制度,科研经费的应用,也和那些消亡的部落是一样的,由最有权威的科学家来制订科研线路,分配科研经费,这个估计是我们的科技走向灭亡的根本原因。我们需要的是,象印第安人的祭司一样,用抛硬币的随机方法,来分配科研经费,来决定科研方向,来制订科研线路。这样,很多真正搞科研的人,他们的项目才能保存下来。要不然,我们的科技只能走向停滞。


5.2 大竞争环境的消失


现今媒体上常常提到一句话,这是一个竞争激烈的社会。但事实是,和历史相比,如今的竞争烈度是小巫见大巫。


由于农业社会很早就进入了技术革命的停滞状态,在工业文明兴起之前,世界各个文明的生活节奏很慢,和现代的快节奏生活相比,似乎谈不上什么竞争。但在慢悠悠的生活之后,其血腥和残酷程度不是现代人能想象的。虽然由于技术天花板的存在,没有现代丰富多彩的杀人机器,但工业文明之前,国家层面上是彻底的弱肉强食和种族灭绝。这种习惯浸透在社会的每一个层面,进入工业文明的早期,人类社会的这种旧俗使得大炮巨舰主义变成了各个主权国家的神圣准则,战争若有失败,割地赔款随之而来,小国更是唯有任人宰割。因此,每个国家倾尽全力来占据技术的制高点。到了20世纪上半叶,两次世界大战更是把社会达尔文主义发扬得淋漓尽致。


火烧圆明园


冷战期间,意识形态和地缘政治利益的双重对立,迫使美苏两国都紧盯对方,不敢稍有懈怠。任何一方都不敢让对方在某一领域占据绝对优势,天文数字般的金钱投入到各个技术领域。你有载人航天,我就来登月;你有F-15,我就要造苏-27……


而冷战后又怎样?全世界范围内,一系列的条约和国际协定,让武力对抗烈度急剧下降。全世界范围内,经济竞争大致替代了军备竞赛,即使中国也从来没有觉得非要和美国来场第三次世界大战。除了朝鲜这样的奇葩,没有国家会在内部整天宣扬“努力吧,我们现在处于生死攸关的时刻”。就个人层面而言,工业文明之前和工业文明的早期,大部分人都是一日不劳作,就一日不得食,底层陷入了一种围绕勤劳的军备竞赛。个体勤劳程度差上一筹,温饱都有问题,更不要说娶妻生子。二战后的世界,生产力大幅提升,人权概念开始普及,八小时工作制逐渐推广。在大部分国家,个体基本已经摆脱了动物般的求食—劳作循环,懒汉现象越来越普遍。至于尚武精神,早就被绝大部分国家抛到九霄云外,现在流行的是萌和娘化。


舰娘,一款日本的舰队养成游戏中角色形象


但历史一再证明,竞争孕育着进步。特别是进入20世纪以后,研发成了一种耗时耗钱的事业,资本就本性而言,是不愿意干这种累活的。唯有竞争,才能逼迫资本去投资一些利在千秋的研发工作。因此,世界大战是技术革命最好的催化剂,军备竞赛是和平年代最大的技术助力。


第二次世界大战期间,全世界对技术的巨大投入,把技术复杂度提升到一个二战前不敢想象的地步,其中更是榨干了德意志民族的精华。最典型的是原子弹,美国在其上投入的经费在现在看来是一个天文数字。仅为制造分离同位素铀所用装置的电磁线圈,所动用的美国国库的白银和银币就达1.4万吨!这在21世纪看来是一种自杀行为,但二战的压力使得美国政府咬牙撑了下来。二战的成果包括材料技术、电子计算机、雷达、核技术、喷气式飞机和火箭技术,直到今天,人类还未脱离二战所开辟的技术道路。



第一台通用计算机ENIAC


而二战后的美苏军备竞赛,巨额经费不计成本的投入,是1945-1969这25年技术大进步的一个直接原因。要知道,阿波罗登月计划的高峰期间,NASA经费占据了美国年度预算的5%(现在是0.5%),阿波罗计划的整体经费换算到今天接近一万亿美元!但现在大竞争环境基本上不可能再出现,世界大战就不要想了,在核武年代,大国之间不可能出现大规模战争,而随着苏联的解体,美国也失去了军备竞赛的动力。鉴于苏联失败的原因,中国估计也不会倾全国之力来和西方对抗。中国更擅长的是采用水磨方式来和西方竞争,比如购买美国的巨额国债,绝对不会采用前苏联的硬碰硬模式。另外笔者怀疑,即使政府想军备竞赛,现在的普罗大众也会事不关己高高挂起。


也许,只有出现小说《三体》中外星人入侵的情况,人类社会才会再现二战和冷战中的研发热潮。


5.3 被全球化抹掉的差异性和人类社会的热力学平衡


生命就物质性而言,是一种典型的耗散结构,是大自然的一次非线性突变。而文明的诞生,更是熵增环境下的一次异变。人类文明,本质上是一种更高层次的耗散结构。


前面提到耗散结构得以维持的一大关键是非平衡态。平衡态是系统信息全被抹去的状态。而过去100多年来,整个人类社会的变化只能用翻天覆地来形容,而且这种变化很奇怪,世界各地的人类社会正在变得越来越相似!


在第二次工业革命之前,世界各地的差异非常大。伊斯兰、印度、儒家、西方、东正教、非洲各大区域之间的差异很大,用现在的眼光来看,简直是完全不同的世界。即使同一文明区域内部,差异也很大。比如同在欧洲,德国、西班牙的风格与气质有很大的区别。这一点,可以从小说,绘画等艺术作品中体验到。再以中国为例,100多年前,江南和西北的民俗、时尚与社会观念大相径庭。


但在第二次工业革命之后,交通和通信的便利正在使得全球趋于一致,同样的工业化产品,同样的交通通信设施和法规,同样的理工科教程,越来越一样的教育体系和艺术评价观念。好莱坞的一部电影,可能会在全球激起同样的票房热潮。一部关于非洲荒野的纪录片,可能在全球100多个国家或地区得到播放。若有突发新闻,第二天,所有报纸的头条会一致。


这种变化在冷战结束后愈发明显。原本世界上还存在两极对立,两套科研体系,但苏联解体后,美式标准成了默认的唯一成功体系。以学术界为例,不遵循科学共同体要求的异议者,连发表论文的权利都没有。进入新世纪,互联网和全球化热潮汹涌,信息交流空前方便,全世界思维模式和社会结构越来越趋同,如果采用熵的类比,就是人类社会正在朝着“热力学平衡”狂奔。


这种结构的改变,绝对会影响到科技创新。


在生物学界存在一种观点,多样性可以对抗病原体。自然界中的任何一种病毒,都不可能完全把人类杀死,因为个体免疫系统多种多样,总有人可以逃脱一劫,并把这种免疫能力遗传给下一代。【相关链接:乱” 和“多样性” 才是健康!】


范式牢笼就是一种病毒,多样性则是人类打破范式牢笼的希望。科技创新不是一个线性过程,不是领导能够规划出来,更不是靠钱就能堆出来,需要的是众多瞬间的灵感。全球化和信息技术的普及,导致大众观念慢慢趋同,而差异性在某些情况下至关重要。 比如,中国人看了几千年的伏羲八卦,只是用于算命,但莱布尼茨却从中看到了二进制。


伏羲八卦


以前看遗传算法相关论文,论文中说遗传算法相对于牛顿求导法的一大优势就是依靠随机性,能跳出局部最优点这个坑,找到全局最优点。政府和大众希望大师能指出前进的方向,但可悲的是,在如今这个年代,大师们的观念往往很多时候也是类似的,如果陷入到“局部最优点”这个坑,可能再也跳不出来!


整体而言,人类极有可能陷入了科技树上的某条死路!


5.4 老龄化自锁


现今世界有一个人类历史上未曾出现过的现象:全世界范围内,大部分国家生育率都在稳步下降。与此同时,医疗技术普及,老龄人口急剧增加。二者合力,据预测,到2050年,世界上老年人的数目将在历史上首次超过年轻人的数目。而且,1998年较发达国家已经发生了这种年轻人和老年人的相对比例的历史性扭转。今天,世界的中位数年龄为26岁。人口最年轻的国家是也门,其中位数年龄为15岁,最年老的国家是日本,其中位数年龄是41岁。到2050年,预期世界中位数年龄將会增多十岁,到达36岁。届时,人口最年轻的国家预期将是尼日尔,其中位数年龄为20岁,预期最老的国家是西班牙,其中位数年龄为55岁。【相关链接:联合国老龄化议题-世界人口老龄化:1950-2050】


人口老龄化在20年前开始是西方世界政治和经济所面临的一个头疼议题,而近年来,中国也开始感受到这股压力。除了中国的奇葩媒体还在鼓吹老龄化的好处,西方纷纷把老龄化当成是一件生死攸关的大事。原因很简单:任何危机和动荡,如果没有足够的年轻人去消化,就会变成长久衰退。就像一个人年轻的时候,两三天不睡觉也撑得住,换一个70岁的老人,立刻呜呼哀哉。


在欧日美,二战结束后的六七十年代婴儿潮现在已经转变成老龄潮(美国情况相对好一些),欧洲的福利压力和移民问题很大程度上就是因为人口老龄化带来的压力。希腊债务危机中,希腊为什么迟迟不敢违约?一个老龄化国家没有勇气和资源从产业链底层开始吃苦上爬。


而日本作为一个拒绝移民的国家,其老龄化图景可能是未来地球的样本。日本的经济状况已经实实在在地验证了人口老龄化对经济的打击。由于人口老龄化,内部需求萎缩,日本经济在体系上呈现某种暮气,如果观看过很多日本的NHK纪录片就可以感受到老龄化对日本经济的影响和制约。人口年龄结构的老龄化,带来了消费的结构性收缩、福利压力和创造力下降的格局。日本被韩国和中国碾压的一个重要因素就是人口年龄老化,使得企业在决策和管理上的僵化,日本企业缺乏二战后初期的那种国家朝气。


从深层次分析,老龄化对于技术进步的负面影响有如下几点:


人在青少年时期,通常会有很多奇思妙想,往往会盼望着把日常看到的一些概念具像化。以技术领域为例,机器猫的时空门,超人的射线,星球大战中的激光剑,都曾经是儿时倾尽全力也要拥有的装备。当然,随着年龄的增长和阅历的积累,特别是工作以后,人就会变得现实起来,好工作、好伴侣和好身体成了新的梦想。至于儿时的梦想,偶尔午夜会自嘲一下。等到垂垂老矣,也就无欲无求了。


个人是社会的细胞,而对于人类社会整体,早期工业文明的发展也激发过类似的梦想,并激励着社会去为此奋斗。星际旅行、时空穿梭是二战后一代科幻作家的最爱,无论东方西方,社会都洋溢着改天换地的乐观主义精神。但随着老龄化的到来,西方社会开始日渐保守,养老金问题成了媒体和政治辩论的焦点,登陆火星?那是财政自杀!


星际旅行


另一方面,心理学研究表明,绝大部分老龄人更趋于保守。大部分老龄人厌恶冒险,都不喜欢竞争,喜欢一成不变。对于老龄人,未来意义不大,过好当下的生活是最重要的。社会资源盘子中,老龄人更倾向于维持或扩大自己的份额,偏偏老龄人在话语权和人身关系上占据优势。以前的社会,老龄人在数量上还不占优势,在未来的老龄化社会,老龄人甚至在数量上都压倒年轻人。


在工业文明崛起之前,世界上不可能有老龄化社会。工业文明崛起后,人类社会进入了一种新范式,二战后更是享乐主义流行,快节奏生活使得全世界的生育率下降。所以,工业化文明遇到了自己创造的一把锁,而且是一把很牢固的锁。个体都是自私的,一个不容回避的残酷真相:人老后,个体活久一点超过了虚无缥缈的可控核聚变。在投票权日益重要的世界,星辰大海可能永远是一个幻想。


5.5 如何填坑?


三次技术革命后,人类开始遇到复杂度这个魔鬼。要越过新的技术台阶,以前的很多推动技术变革的有益因素必须保留下来。


在享乐主义流行的世界,社会机制和思维必须改变,比如废除养老金机制,避免养老问题上的公地悲剧,确保一个妇女生育两个孩子,不要让老龄化社会转变为深度老龄化社会。不能以减少资源消耗的角度来看待新生人口的减少,长期来看,那没有任何意义。农业社会人均消耗资源少,但社会更凄惨。天行健,君子以自强不息,年轻人创造性推动的技术进步,能带来新的负熵流和资源增量。



计划生育口号历史变迁


以统一思维模式为特点的全球化必须停止,人类文明需要百花齐放。鼓励成立相互对峙的科学共同体,容忍那些看似荒谬的学术观点,并鼓励竞争团队揭露对方的噱头。中国可能需要摆脱“搭便车”的思维,欧美的窘境在中长期来看,并非中国之福。中国建立一套不同于西方的研发体系,是人类之幸,也是华夏之幸。


由于人类率先摘取的是那些“低垂的苹果”,不少领域以现在看来不算多的投入就取得了很大的成就,不知从什么时候开始,大部分人想当然的认为“知其然就能造其然”,这也是各种噱头大肆横行的根本原因。必须向大众表明,很多领域,可能要付出极大的努力才能实现“利其然”。唯有如此,才能保证有持续合理的社会资源被投入到研发领域。要知道,人类历史有数不胜数的例子表明,期望越大,极容易导致失望越大,并引发非理性的反扑! 早期的很多技术研发,相对成本较小,由于不依赖公共资金的投入,个体的坚持不懈确保了“阳光总在风雨后”。人类社会可能需要在某种程度上恢复早期的这种研发体制,可以大范围鼓励富翁遗产设立基金,依照其遗愿专门资助某一领域的研发,减轻对公共资金的依赖。千百个富翁,就是千百种思维。



背景简介:本文是资水东流博士的作品《技术大停滞》的第三版《范式春梦中的地球工业文明:低熵体的困境和下一级技术台阶》,原发于新浪博客(范式春梦中的地球工业文明:低熵体的困境和下一级技术台阶(技术大停滞的第三版)_资水东流_新浪博客技术大停滞第三版(由于博客字数限制,新开一文继续连载中)_资水东流_新浪博客),作者授权风云之声发布。全文87000字,风云之声分为多期连载。你不需要同意作者的所有观点,事实上许多观点也都可以商榷。但作者提出的基本问题是真实存在的,事关人类的生死存亡,你一经思考就会深深印入脑海,萦绕于心。对于关心人类命运的读者,这是一篇不可不读的文章。

责任编辑:郭尖尖



附:全文目录如下

 前言

1 文明和技术

1.1 范式粗谈

1.2 人类文明所经历的范式转换

1.3 范式牢笼

1.4 科学和技术之间存在的鸿沟

1.4.1 科学的本质

1.4.2 技术的核心

1.4.3 从瓦特谈起:蒸汽机引发的正反馈

1.4.4 需求不是救命稻草

1.5 科技利益集团

2 科技利益集团鼓吹的范式春梦:所谓的技术大爆炸

2.1 渲染和洗脑

2.2 论文和专利:天文数字后的荒谬

2.3 比特世界和真实世界

2.4 部分和整体

3 范式春梦外的阴影

3.1 人类面临的技术窘境

3.1.1 能源转换技术的停滞

3.1.2 新能源的窘境

3.1.3 农业,医疗和生物技术

3.1.4 信息技术深度上的麻烦

3.1.5 其它方面的技术

3.2 众多的技术噱头

3.2.1 早早败落的太阳能/光伏噱头

3.2.2 经久不衰的人工智能大噱头

3.2.3 神乎其神的量子计算机噱头

3.2.4 牛逼哄哄的纳米材料噱头

3.2.5 近年来的新噱头

3.3 博士民工和生物技术的挫折

3.3.1 生物噱头的缘起和影响

3.3.2 研究范式和问题

4 低熵体的困境和所面临的技术台阶

4.1 从热力学第二定律谈起

4.1.1 《道德经》的智慧

4.1.2 负熵流和文明层次的跃进

4.2 科技树的主干和分叉

4.3 永远的50年和可控核聚变

4.3.1 永动机之梦

4.3.2 可控核聚变的难产和噱头 

4.4 冷静思考:未来不一定会更好


5 台阶前的坑:人类社会的宿命

5.1 耗散结构理论的社会学意义

5.2 大竞争环境的消失

5.3 被全球化抹掉的差异性和人类社会的热力学平衡

5.4 老龄化自锁

5.5 如何填坑?  

6 台阶的本质:复杂度魔鬼

6.1 何谓复杂度

6.2 纷繁世界背后的两条规则:适者生存和资本回报预期

6.3技术进步和技术革命:复杂度的变迁

6.3.1 运输/动力系统的演进例子

6.3.2 技术革命的特点和复杂度的变化

6.3.3 正在面临的高复杂度科学魔鬼

6.3.4 源自技术根底的困境

6.4 高复杂度带来的诸多恶果(more is different)

6.4.1 吾知也有涯和生死竞赛

6.4.2 维护成本

6.4.3 来自社会的负反馈

6.5 简单的数学推导

7 寂静星空所隐含的恐怖前景

7.1 大寂静和费米悖论

7.2 细思恐极的三种情景

7.3 宇宙大筛子

7.4 一根小火柴

8 反思和总结

8.1 复活节岛的悲剧

8.2 冷静不代表悲观

8.3 研发需要范式革命

8.3.1 从中心极限定理和大数定律说起

8.3.2 现行科研体制的弊端


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发布于 2017-01-16

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    科技与战略风云学会是由世界各地一群受过科学训练的理性爱国者发起的智库,基本定位是在中华民族复兴的伟大时代,对公众发出中国科技界的声音。 “风云”之名出自《周易·文言》:“九五曰:飞龙在天,利见大人,何谓也?子曰,同声相应,同气相求。水流湿,火就燥。云从龙,风从虎。圣人作而万物覩。本乎天者亲上,本乎地者亲下,则各从其类也。” 风云学会的成员大都是各个学科的博士,横跨化学、物理、控制论、电子工程、历史学、经济学等专业。科学与爱国是风云学会的两大主轴。