2016年，当谷歌的AlphaGo打败李世石之后，世界上掀起了一阵人工智能热，有的人兴奋，有的人恐惧，更多的人是迷茫。
面对人工智能给人类可能带来的冲击，我们不禁问自己：人类过去的长处到底在哪里，以至于我们的祖先在同其他动物以及人类的近亲竞争中能够最终胜出？
人类未来的希望在哪里，我们每一个人在未来的社会中如何能找到自己合适的位置？或许这也是我自己该考虑的问题。
我在一次大学讲座中问听众：“在座的哪一位和剑齿虎搏斗过，如果有，能否把你剩余部分举起来让我看看？如果没有见过剑齿虎，和它们的近亲戚洲狮搏斗过也可以。”
当然没有人举手，一些听众会说：“剑齿虎已经灭绝了。”
是的，剑齿虎已经灭绝了，事实上是被我们的祖先灭绝的。
这一点说明，我们的脑子远比四肢重要。至于为什么在当下很多人类的思维高出其他灵长类动物，包括我们过去人类的，是好奇心和不断从失败中总结经验的本领。
好奇心对人类文明的进程至关重要。在我们过去的印象中，中世纪是一个长期黑暗的年代，整个欧洲，民间除了《圣经》就没有一本流行的书籍。
但是就是在这样的环境下却诞生了现代意义上的大学，这又是为什么呢？
这就要说到人的一个本性了，即对未知世界的好奇和不断探究。
中世纪是一个把精神世界看得比物质世界更重要的时代，精神上的富翁，也就是僧侣阶层，属于第一等级，地位要高于世俗世界的贵族，后者属于第二等级。
其他人再有钱，只能算是第三等级。虽然教会总是希望用正统的思想统一人的思维，但是总是有一些僧侣试图搞清楚从物质世界到精神世界的各种奥秘，并且喜欢聚在一起研究学问，他们可能还会有不少追随者。
前者成为教授，后者成为学生，这样由师生共同形成的团体，就是大学的雏形。
大学的拉丁文一词最早是复数，即uies，意思是很多人的共同体，后来才演变成学校这样的专有名词，成为单数。
直到今天，美国大部分大学教授的薪金报酬并不高，但是社会上依然有很多人优秀的人喜欢当教授，让他们做出这种职业发展决定的思想核心是探求未知，这一点和七八百年前的知识阶层没有什么太多的不同。
从亚里士多德和牛顿这样的大科学家，到古埃及不知名的学者，再到某个想把问题搞清楚的囚徒，都是如此。
在未来的智能时代，计算机可以帮助我们解决问题，却不能取代我们提出问题，也就是说好奇心不仅在人类进化和现代智人形成的过程中起到了巨大的作用，未来依然是我们人类在大自然生存的立足之本。
光有好奇心还不足以促成文明的进步，人类还需要有系统地解决问题，获得新知的方法。
我常常在想，人类是如何从炼金术出发发展出化学，并且逐步认识构成我们物质世界的规律的？
狗子看到这里笑了起来，他确实曾经思考过这个问题。
炼金术在东西方都出现过，从古埃及到古代中国，从阿拉伯世界到欧洲。
但是如果没有从玻意耳到普利斯特里，最后到拉瓦锡的工作，炼金术依然是一种巫术，而不会变成化学这样一种实验科学，更无法获得积累性的进步。
拉瓦锡等人超出同时代人的地方在于他们的思维方式和工作方法，使得他们能够通过实验获得新知。
拉瓦锡是量化实验的鼻祖，他是一个天平不离身的人，他总是强调没有进过精确的实验，不应该轻易得出结论。
此外，拉瓦锡善于解释实验现象并且指出背后的理论原因，在这方面他给后人树立了很好的榜样。
一个世纪之后，俄国伟大的化学家门捷列夫在前人工作的基础上，提出了元素周期表，他告诉了世人我们这个很复杂的世界，其实不过是由几十种，当时只知道几十种元素，质量不同的基本元素构成，而且这些元素的排列很有规律。
类似地在生物学上，从最早观察到细胞的胡克和列文虎克，到后来提出进化论的达尔文，也是靠着一整套有效的思维方法和实验方法，将生物学和遗传学从无到有建立起来的。
我经常和朋友们讲，人和人之间的差异，首先还不是在学识上，更不是在金钱上，而是在思维方式和做事方法上。
自笛卡儿以来，一套行之有效的思维方式，使得发明和发现从过去的偶然变成了后来必然。
挑战极限是人类思维的第三个值得称道的特点。当我们知道了世界上万物是由不同原子构成的之后，不禁要问那么原子里面是什么，那些更小的粒子如果存在的话，是如何相互作用的。
从爱因斯坦到希格斯等人的工作，其实就是在挑战这个认知的极限。
每一次，当人类觉得前人提出的问题都被解决之后，新的未知有展现在了我们的面前。
当人类通过实验证实了爱因斯坦关于引力波的理论之后，人类又发现我们的宇宙中可能充满着观测不到的暗物质和暗能量，它们占据了宇宙质能的绝大部分。
这其实又是人类所需要突破的一个新极限。每一次突破这样的极限，人类的思维就进化了一次。对于今天的和未来的人，应该对世界永远充满这些需要突破的极限而感到兴奋。
事实上，人类的文明史相比地区的历史，甚至相比现代智人的历史，都是非常短暂的，世界还充满了未知。
我们完没有必要担心技术发展太快而会让机器取代我们，事实上我们有太多的事情要做，太多的问题要搞清楚，以至于我们需要更好的技术，当然，也需要更好的思维方式。
我想好奇心、系统思考的方法，或者说思维方式，以及不断挑战极限的精神，应该是人类立足于世界的根本。
数百万年之前，人类开始站直身体，这改变了我们的肌肉和骨骼，使我们能够以一种直立的姿势行走，我们的双手因此得到解放，可以去探索和操控周围的物体。
这还拓宽了我们的视野范围，使我们可以去更远的地方探索。在站立起来的同时，我们的思考能力也超出其他动物一大截，这让我们可以不只是用眼睛去看，还可以用大脑去探索这个世界。我们站了起来，但最重要的是，我们开始思考。
人类之所以高贵，是因为我们有求知的动力。
作为一个物种，人的独特性体现在经过上千年的努力，我们成功地破解了自然的密码。
假若给古代的人一台微波炉去加热野牛肉，他或许会认为这个盒子里有一群辛苦工作、像豌豆那么大的神仙，他们在食物下面生起小小的篝火，在盒子打开的一瞬间又会神奇地消失。
但事实就是如此神奇——宇宙中的万事万物都遵循一组简单却不可违背的抽象法则，从微波炉的工作原理到我们周围的各种自然奇观皆是如此。
随着对自然世界的认知不断演进，我们从过去将潮涨潮落视为女神的旨意，发展到后来认识到这只是月球引力的结果而已。
我们不再把星星看成是天上的诸神，而是看成原子反应堆在向我们投射光子。今天，我们清楚距离我们1亿英里的太阳?的内部情况，也知道相当于我们10亿分之一的原子的结构。
我们能够破解这些以及其他自然现象的密码不仅仅是个奇迹。它同时也是一个扣人心弦的神话，一部史诗。
科学在错的人手里会非常枯燥，但关于我们知道什么以及我们是如何知道的的故事却一点儿也不乏味。
这将会是超级令人振奋的。人类探索的过程就如同一部电视剧，它和人类第一次登上月球一样引人入胜，剧中有激情四溢、怪异有趣的角色——就像我们在艺术、音乐以及文学作品中见到的一样，也有永远充满好奇心的探索者，正是他们的好奇心将人类这个起源于非洲大草原上的物种带到了今天我们所生活的这个社会。
他们是怎样做到的？我们又是怎样从一个几乎不会直立行走，只能通过双手采集坚果、浆果以及植物根茎来果腹的物种，发展成为今天能驾驶飞机、球实时发送信息、在巨大的实验室里再造宇宙初期条件的现代人类的？
这就是我想要讲述的故事，了解了这个故事，你就会明白作为人你究竟继承了怎样的遗产。
是科学以及由此衍生出来的技术的产物。这些变化在人类生活中所占的比重越来越大，而我们要想在工作和社会上获得成功，也越来越依靠我们接受创新和开拓创新的能力。
今天，即使我们所从事的工作和科学技术没多大关系，我们也要面临依靠创新来保持竞争力的压力。所以对我们所有人来说，探索的本质是一个重要的话题。
要想对我们今天所处的位置有一个清晰的认识，也为了让我们有望理解我们将走向何方，我们必须要知道我们从何处而来。
人类智力发展历史上的伟大胜利——书写、计算、自然哲学以及其他各个学科——通常都是孤立的，就好像它们之间不存在任何关联一样，但这种看法是“只见树木，不见森林”。
它忽略了人类知识的整体性，而这才是它最本质的特性。现代科学的发展——比如通常被认为是像伽利略和牛顿这样“孤立的天才”的作品——并不是从一个真空的社会或者文化**现的。
它深深扎根于古希腊人对知识的求索过程中；它成长于宗教提出的重大问题中；它与艺术创作的新手法一同发展；炼金术赋予了它斑斓的色彩。
如果没有社会的进步，诸如欧洲那些伟大的大学的繁荣发展，或者连接城市与乡村的邮政系统的世俗发明，就不可能实现。同样，希腊的启蒙运动，也是源自生活在美索不达米亚和埃及这些土地上的早期先民那让人叹为观止的智慧发明。
正是因为这些影响和关联，人类对宇宙的理解才不会是一个个孤立的片断。就如同一本优秀的科幻，它有内在的叙事结构，形成了统一的整体，内部线索盘根错节，相互勾连，故事从人类起源的初期开始讲起。
我们的旅行从现代人类大脑的发展开始，并重点突出那些人类大脑掌握认识世界新方法的重要时代以及转折点。
同时，我还将描绘那些让人着迷的人物，他们有着独特的个性，他们的思维模式在那些创新领域发挥了重要的作用。
像许多神话故事一样，这部大戏由三部分构成。第一部分，我们将跨越数百万年的时间，去追寻人类大脑的进化，以及它爱问“为什么”的倾向。
这些疑问推动着人类初期的精神求索，并最终催生了书写和计算，以及定律的概念——科学不可或缺的工具。
最终，这些疑问促成了哲学的诞生，其洞察力让我们了解到物质世界是依据某种规律和原因运行的。
我们旅途的第二部分将探索自然科学的诞生。这是一个关于创新者的故事，他们拥有非同一般的认识世界的天赋，他们耐心、坚韧、聪明，即使有时候需要花费数年，甚至是数十年去完善他们的理论，他们也会奋勇向前。
这些先驱——像伽利略、牛顿、拉瓦锡，以及达尔文——同他们所处时代已经确立的教条进行了长久的、卓绝的斗争，他们的故事无一例外都是个人抗争的故事，付出的代价甚至包括他们的生命。
最后，就像许多完美的故事一样，当主人公有理由相信自己已经接近旅程的尾声时，剧情又发生了意想不到的转折。
正当人类认为已经破译了自然的各种法则，剧情又发生了奇怪的转折，爱因斯坦、波尔以及海森堡发现了一个新的存在领域，这是一个不可见的领域，它的法则还不曾为人类所熟知。
“那个”世界——以及它不同寻常的法则——由于太小以至于很难被直接理解：这是一个被量子物理学统治的原子的微缩宇宙。
正是这些法则导致了我们经历的那些沧海桑田般的变化，并且这些变化仍在加剧。正因为我们理解了量子理论，我们才能够发明电脑、手机、电视、激光、互联网、医学成像、基因图谱，以及大部分让现代生活发生革命性变化的新技术。
反映出人类知识的累积在以指数速度加快——以及我们认知这个陌生新世界的渴望。
未来数千年的故事，男人每天去办公室上班，女人则留在家里。没过多少年，这种对遥远未来的幻想就已经成为过去的事情了。
我之所以提起这个，是因为它展示了人类思维最普遍的局限性：我们的创新能力受到传统思维定式的束缚，这些束缚深植于我们的信仰之中，无法摆脱，甚至让我们不敢去质疑。
构想变革的难度的另一面是接受变革的难度，这也是我们故事的另一个绕不开的特点。人类发现难以接受变革。
包括现在连我自己，都无法接受太过奇点式的变革，变革对我们的头脑提出新要求，迫使我们走出舒适区，打破了我们的思维定式。
它让人困惑和不知所措。它要求我们放弃旧有的思维方式，而这种放弃不是我们的自主选择，是强加在我们身上的。
更重要的是，科技进步所带来的变革经常会终结我们的信仰体系，而绝大多数人——或许他们的职业和生计——都要仰仗于此。其结果就是科学领域的新概念常常会遭到抵制、怒斥以及嘲讽。
科学是现代技术之魂，现代文明之根。它和我们今天生活中的许多政治、宗教和道德问题息息相关，它所隐含的观念正在以前所未有的速度改变着我们的社会。
但正如科学会影响人类的思考方式一样，人类的思考方式也在科学理论的构建中发挥着重要的作用，这一点无可置疑。
正如爱因斯坦所说，科学“如同人类其他努力一样主观和充满心理暗示”。?这本书试图本着这种精神去描绘科学的发展——把它当成一项思想上以及文化上决绝的事业。
只有通过对塑造它的个人的、心理的、历史的以及社会的条件的面审视，我们才能更好地理解这项事业的理念。
以这种方式看待科学，不仅能让我们认识这项事业本身，也能了解创造力和创新的本质，以及更普遍的人类的现状。