專家導讀
在探索「技術元素」起源問題的第三層，也是最抽像的一層時，凱文·凱利談到了「熵」，以及他偏愛的術語「外熵」。
理解這個重要的概念，需要有三個方面的想像力——
其一是，想像一下我們身上的「原子」（其實，「原子」這一詞彙已經是較為落伍的詞彙了，不過並不影響理解「熵」這個問題本身）。我們身上的原子在一刻不停地運動，並可能飛離這個軀體，進入浩渺的外部空間。再想像一下古老宇宙中無數微粒以及構成萬物的原子，其實不停地在星球、動物、植物、大氣，以及雪佛蘭轎車、電腦芯片間交換、穿行，當然這種交換、穿行也包括你的軀體——你會有何種感覺？
其二是，想像一下決定這些「原子」貌似四處亂撞的冥冥之力，以及這些原子所攜帶的「味道」、「色澤」、「能量」。這些原子彼此撞擊著、纏繞著，一會兒聚攏在一起，一會兒又飛離而去——你會有何種感覺？
其三是，想像一下這些「原子」的「死亡」與「重生」，離別與永恆。落入泥中的花瓣，飄入空中的氣息，腐敗的動物軀幹，新生的嬰兒毛髮，機器齒輪邊緣的一粒微塵，靜臥海底萬年之久的海星——你會有何種感覺？
在經典熱力學的文本裡，這個世界是單向的，一切物質都不可避免地在「原子」的穿行、交換、纏繞中走向均質化，走向「熱寂」。這是「熵」的力量。
然而，「保持差異的努力與熵的拉力之間的鬥爭，創造了自然界的奇觀」，這種抵抗熵增加的力量，即是所謂「外熵」，並且被作者定位於「與信息極其相似」的自組織的過程。
這種「超越大腦母體」的「技術元素」，就是伴隨生命出現的「外熵」力量，它「正在重新征服地球」，凱文·凱利如是說。
我們可以把技術元素的起源重新描述為若干關於發明創造的故事，這些故事構成一組同心圓。每次重述都闡明了更深刻的影響。第一次講述中（見第二章），科技起始於現代智人的思維，但很快就超越了思維。第二次講述（見第三章）揭示了人腦思維之外作用於技術元素的力量：作為整體的有機生命表現出來的延伸適應和擴展。在第三個版本中，圓圈將超越思維和生命，進一步擴大，涵蓋宇宙。
技術元素的本源可以追溯到原子的生命歷程。原子在手電筒電池這樣的日常生活用品中的短暫旅程，是其漫長生涯中有別於其他任何事物的一剎那。
大多數氫原子在時間的起點就誕生了，它們本身和時間一樣古老。大爆炸的高溫創造出氫原子，並使它們以均勻的熱霧形式擴散至整個宇宙。從那時起，每個原子就踏上了孤獨之旅。當一個氫原子無知無覺地漂浮在廣袤宇宙、距離同伴成百上千公里時，它比四周的真空活躍不了多少。沒有變化，時間是無意義的，99.99%的宇宙空間只有極小的變化。
10億年後，某個氫原子也許被吸入某個凝固星系的重力場。伴隨著最模糊的時間和變化的跡象，這個氫原子朝穩定的方向飄動，靠近其他物質。下一個10億年，它突然撞入遇到的第一塊小物體。數百萬年後，又遇到第二塊。一段時間後，它遇到自己的同類，另一個氫原子。它們在微弱的引力作用下一起漂浮，經過漫長的歲月，遇見了一個氧原子。突然，奇怪的事情發生了。瞬間高溫讓它們聚成一個水分子，接著也許被吸入某個星球的大氣環流。在融合狀態下，它們被捲入宇宙變化的大循環中。很快這個水分子被裹挾到雨團中，落至地面的水池裡，與其他相互衝撞的原子匯聚在一起。它與不計其數的同伴一起，在數百萬年的時光裡一遍又一遍地經歷這個循環——從擁擠的水池到大片的雲朵，然後又回到池中。一天，一個偶然的機會，水分子被某個水池裡異常活躍的碳鏈捕獲，生命歷程又一次得以加速。它在一個簡單的循環中轉圈，幫助碳鏈傳播。疾速運動以及經歷在死氣沉沉的宇宙空間不可能出現的變化讓它感到歡樂。碳鏈中的水分子被其他碳鏈偷走，經過多次重新裝配，最後氫原子發現自己處於細胞中，不斷改變與其他分子的關係和結合力。現在它絕大多數時候都在變化著，不停地與外界互動。
人體內的氫原子每7年完全更新一次。等到上了年紀，我們就是一條由大批老原子匯成的河流。我們體內的碳元素來自星塵。手掌、皮膚、眼睛和心臟的主要物質都形成於時間的起點，也就是數十億年前。我們的真實年齡要比外表看起來大得多。
對於我們體內的普通氫原子而言，花費幾年時間從一個細胞駐地飛奔至下一個，這將是我們能想像到它們所實現的最短暫的壯舉。140億年保持安靜，然後來一次狂野的短暫旅行，穿越生命之水，接著，當所在的星球毀滅後，又回歸宇宙的隔絕狀態。用轉瞬即逝來形容這次旅程都會顯得太長。從原子的視角看，任何活著的有機體都是旋風，會將它捲入瘋狂的混亂和有序中，讓它享受140億年一次的狂歡。
雖然細胞的速度快得有些瘋狂，但能量流過科技的速度甚至更快。事實上，在這方面科技比目前已知的其他任何可持續系統更為活躍——它可以讓原子旅行到更遠的地方。今天，就最遠的旅程而言，宇宙中持久性最強的活躍事物是計算機芯片。
更確切的說法是：宇宙間所有持久事物中，從行星到恆星，從雛菊到汽車，從大腦到眼睛，可以傳導最密集能量——每秒鐘通過1克物質的最大能量——的物品就在筆記本電腦的核心。這有可能嗎？與流過太空星雲的微小能量相比，恆星的能量密度是巨大的。但引人注目的是，比起草本植物內部的密集能量流和活躍度，太陽的能量密度相形見絀。儘管太陽表面能量超強，但它的質量極大，壽命達100億年，因此作為一個整體系統，太陽每秒每克的能量流小於吸收陽光能量的向日葵。
一顆爆炸的核彈擁有的能量密度遠高於太陽，因為前者是不可持續的失控的能量流。百萬噸級核彈會釋放1017爾格[1]能量，這個數字是巨大的。可是這種爆炸的全部時間只有10-6秒的超瞬間。因此，如果「分攤」一次核爆炸，使其能量釋放時間為整整1秒，而不是微秒，那麼它的能量密度會下降到只有每秒每克1011爾格，這大約是筆記本電腦芯片的能量密度。就能量而論，奔騰芯片也許更適合被視為爆炸速度非常緩慢的核彈。
核爆炸中見到的飛速熄火現象同樣發生在射擊、化學炸彈、超新星和其他類型的爆炸物上。它們消耗自身物質，釋放出難以置信的高密度但又不可持續的能量。與太陽相似的恆星可以數十億年保持耀眼的核裂變，這是它們的不凡之處。不過，儘管做到這一點，但它們的能量流通速度比綠色植物產生的可持續能量流還要慢！與射擊的爆炸過程不同，草本植物內部的能量交換會產生由綠葉、黃褐色主莖和肥厚種子構成的美妙結構，這是一種成熟結構，包含的信息可用於設計完美的克隆。更強大的是動物體內的穩定能量流，它讓我們真正感受到能量波的威力。它們上下起伏、發射脈衝、移動，某些情況下向外輻射熱量。
穿過科技的能量流比動物的還要強大。用每克每秒的焦耳（或者爾格）數來度量的話，高科技設備長時間積聚的能量是最多的。圖4-1所示的能量密度圖——由物理學家埃裡克·蔡森編輯——最右端顯示的是計算機芯片。它通過細微電路傳導的能量流密度高於動物、火山或太陽。這種微型高科技產品是已知宇宙中最具活力的事物。
現在我們可以認為技術元素的故事就是擴展宇宙活力的故事。在萬物萌生的絕對起點，宇宙——如果可以這麼稱呼的話——聚集成非常非常小的空間。整個宇宙始於一道閃光，比最小原子中最小粒子的最小部分還要小。這個極小點內部熱量、明亮度和密度均勻分佈，所有部分溫度統一。事實上，沒有空間可以容納任何差異。這是徹底的死寂。
但是，從萬物的絕對起點開始，這個極小點以我們尚未理解的方式膨脹。所有的新生點都在各自飛離。當宇宙膨脹到大約人頭大小時，有可能開始冷卻。在膨脹到這麼大之前，第一個3秒內宇宙質地極為緊密，沒有任何空隙；極其飽滿，甚至連光也不能運動。實際上，它是如此統一，以至於今天我們在現實中看到發揮作用的4種基本力——引力、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力——被壓縮成單一合力。在這個起始階段，只有一種總能量，它隨著宇宙的擴張分化為4種不同的力。
宇宙伸展過程中不產生任何物質。虛無空間膨脹的同時，也在持續冷卻。宇宙使能量冷卻為物質，接著減慢物質的運動速度，放射出光線，釋放引力和其餘3種力。
簡單地說，能量是將要冷卻的潛勢，但需要勢差才能實現。能量的流動只會從高到低，所以沒有勢差，就不可能有能量流動。奇怪的是，宇宙的膨脹速度比其中物質冷卻凝固的速度快，這意味著冷卻的潛勢在增加。宇宙膨脹越快，冷卻潛勢越大，在其範圍內勢差就越高。在宇宙的漫長歲月裡，這種不斷擴大的勢差（位於持續擴張的空間和大爆炸的殘餘高熱之間）孕育了進化、生命和智慧，並最終導致科技的加速發展。
能量如同受到重力作用的水，流向最低和最冷的層，直到所有勢差消失才會停止。大爆炸後的第一個千年裡，宇宙內部溫差非常小，很快就達到均衡。如果宇宙不再擴張，基本上不會有趣事發生。可是宇宙膨脹給了萬物一次誕生的機會。通過向四面八方膨脹——所有點各自遠離，宇宙產生了空曠的底部，等級體系的底層，能量可以向下運動至此。宇宙擴張越快，底層的空間越大。
底層的絕對底部是所謂的終極狀態——熱寂。那裡絕對安靜，沒有運動，因為沒有勢差，沒有潛勢。可以把它想像成無光、寂靜，任意方向完全相同。所有差異——包括「這」和「那」的基本差異——完全失效。這個同一性地獄被稱為最大熵。熵是描述廢物、紊亂和無序的科學名詞。就目前所知，宇宙中唯一沒有已知例外的物理法則是：天地萬物，皆歸本原。宇宙間的一切事物都在沿著一條下降通道穩步滑向由大爆炸餘熱和最大熵導致的終極均衡狀態。
我們可以在很多方面觀察到這條無處不在的下降通道。因為熵，快速移動的物體會減速，有序的事物會崩潰，進入無序狀態。而對於任何差異或個性而言，要保持獨特性，就會付出代價。每一種差異，無論是速度、結構，還是行為，都會迅速減退，因為每一次運動都會釋放能量，宇宙中的差異是受到約束的，要想保持差異，必須違反常規。
保持差異的努力與熵的拉動力之間的鬥爭創造了自然界的奇觀。老鷹這樣的食肉動物位於耗熵金字塔頂端：1年中1只鷹吃掉100條鱒魚，100條鱒魚吃掉10000只食草昆蟲，這10000只昆蟲又吃掉100萬片草葉。這樣，100萬片草葉間接供養了1只鷹。可是，這一堆草葉的重量遠遠大於1只鷹。這種十足的低效要歸因於熵。動物生命中每次運動都要耗費少量的熱量（熵），這意味著所有食肉動物捕獲的能量要小於捕獵過程中消耗的全部能量，一生中一次次的運動使這個差額不斷增加。生命循環要想永不停息，唯有通過陽光照射小草，持續產生新能量作為補給。
這種必然的浪費如此觸目驚心、不可避免，可令人吃驚的是，任何系統都能夠長時間存在，不會快速解體至冰冷的均衡狀態。我們在世間看到的一切有趣並且健康的事物——活著的有機組織、文明、社會、智慧和進化本身——在面對熵的虛無的同一性時，都以某種方式保留持久的差異。扁形蟲、星系和數碼相機都有這個相同的特性，它們保持了很大程度上被高溫無分化環境消除的差異狀態，那種普遍的死氣沉沉和靜止狀態是宇宙中大多數原子的常態。當物質世界的其餘部分滑向凝固的底層時，只有少數不尋常的事物捕捉到能量波，借此成長壯大，生機勃勃。
持久差異的廣泛傳播是熵的反向運動。這一現象被稱為外熵（exotropy）——向外逆轉。外熵是科技術語負熵（negentropy）——即熵的負值——的另一種說法。該詞彙最早由哲學家馬克斯·莫爾提出，不過他的拼寫是extropy。我借用他的詞彙，改動拼寫以強調與反義詞熵的區別。我對外熵一詞的偏愛超過負熵，因為它是一個正面詞彙，表現性質不同的雙重否定的措辭，含義是「無序不存在」。通過這樣的描述，外熵遠比簡單的「減少紊亂」更令人振奮。可以認為外熵是一種來自自身的力量，會突然連續引發一系列不大可能存在的過程。
外熵不是波，也不是粒子、純能量或者超自然奇跡。它是非物質流，與信息極為相似。既然外熵被定義為負熵——無序狀態的反面，那麼根據定義，它是有序狀態的擴大。可是，什麼是有序？對於簡單的物理系統，熱力學概念足以解釋；而對於包括黃瓜、大腦、書本和自驅動卡車的現實世界，我們尚未找到度量外熵的有效工具。我們最多可以這麼說，外熵類似於但不等同於信息，它需要自組織過程。
我們無法給外熵下一個與信息相似的精確定義，因為我們並沒有真正理解信息。事實上，信息這個詞彙包含了若干相互矛盾的概念，這些概念本應有自己的專用術語。我們用信息指代：（1）一組二進制位元；（2）含有意義的信號。令人困惑的是，當熵增加時，位元增加，而信號減少，於是一類信息增加，而另一類減少。直到我們說明自己的確切含義，信息這個術語才能最好地發揮比喻作用。這裡我試圖使用它的第二層意思（不一定總是一致）：信息是一組產生差異的信號。
作為此處的最佳比喻，信息使外熵的意義更加模糊。我們解釋生活中的神秘事物，往往使用已知的最複雜系統所啟發的意象。自然世界曾經被描述為身體，在時鐘出現的年代被描述為時鐘，到了工業時代則是機器。現在，「數字時代」來臨，我們用計算機來比喻自然。對於思維如何工作，或者進化如何發生，我們用大型軟件程序處理信息流的模式來解釋。這些歷史上的比喻都沒有錯，只是不完整而已。最近，人們用信息和計算來比喻，情況仍是如此。
然而，外熵與增強的有序性一樣，需要的不只是信息。在我們之前，科學已經歷了數千年的發展，同樣也被數千次比作他物。信息和計算可能並非目前存在的最複雜的非物質實體，但迄今還沒有發現更複雜的非物質實體。我們最終也許會發現外熵包括量子力、引力，甚至量子引力。可是現在，信息（從條理性意義上說）是我們已知的理解外熵特性的最佳類比。
從宇宙視角看，信息是世界的主導力量。在宇宙的初始階段，即緊接著大爆炸之後的時期，能量支配存在。當時輻射是唯一的存在，宇宙就是一團光。漸漸地，宇宙膨脹並冷卻，物質成為主導者。物質成塊狀，分佈不均勻，但它的結晶性質產生引力，開始塑造宇宙。隨著生命的出現（就在人類的周邊區域），信息的影響增大。我們稱之為生命的信息過程數十億年前控制了地球的大氣層。現在，另一個信息過程——技術元素，正在重新征服地球。外熵在宇宙的擴大（從地球的視角看）也許就像圖4-2顯示的那樣，圖中E=能量，M=質量，I=信息。
外熵幾十億年持續擴大，產生穩定的分子、太陽系、恆星大氣層、生命、思維和技術元素，可以被重述為有序信息的緩慢積累。更確切的說法是，累積信息的緩慢有序化。
通過極端例子可以更加清楚地認識這個問題。4瓶擺放在實驗室物品架上的核甘酸與染色體上的4條核甘酸鏈之間的區別在於後者的原子作為可複製DNA雙螺旋結構的組成部分而獲得的附加結構，或者說有序化。同樣的原子，但後者更加有序。當核甘酸原子的細胞載體發生進化時，它們又會添加新一層組織和條理性。在有機組織進化過程中，這些原子攜帶的信息代碼經過控制和處理，得到重新排序。在基因信息之外，原子現在還傳遞自適應信息。它們從保留下來的創新中獲得條理性。隨著時間流逝，同樣的原子可以提升到新的有序層次。也許它們的單細胞居所與另一個細胞融合，組成多細胞，這需要更大的有機組織——和細胞一樣——的信息結構。更加深入的進化——細胞群轉變成組織和器官、性的產生、群居生物的出現——繼續提高有序性，使流過同一批原子的信息結構得以擴展。
40億年來，進化一直在積累基因庫知識。40億年能學到很多東西。今天地球上的約3000萬物種中的每一種都是不曾間斷的信息鏈，其源頭可以追溯至第一個真正的細胞。這條DNA鏈的每一節都會學到新知識，並將這些來之不易的知識添加至它的內部代碼。基因學家木村資生估計，自大約5億年前寒武紀生物大爆發以來，每個遺傳譜系（例如鸚鵡或袋鼠）的總基因信息量累計達到10兆字節。現在，用單個有機體的特有信息乘以今天世界上存活的有機體總數，將得到一筆天文數字的寶藏。想像一下，裝載地球上所有有機體（種子、卵子、孢子、精子）的基因，也許需要一艘具備數字化存儲能力的諾亞方舟。有人估計，地球是1030個單細胞微生物的庇護港灣。典型的微生物，例如酵母菌，每一代發生一次1比特（位元）變異，這意味著所有活著的有機體將獲得1比特的特有信息。單獨計算微生物（約占生物總數的50%），今天的生物圈包含基因信息量為1030比特，也就是1029個字節，或者說10萬堯[2]字節。這的確是個大數字。
這還只是生物信息。技術元素自己的信息海洋也是深不可測。它反映了人類8000年保存下來的信息。按照數字存儲量計算，當今技術元素包含487艾[3]字節信息，數量級比自然界總數小很多，但成指數級增長。每年由科技產生的計算機數據增長66%，增長率壓倒性地超過任何自然來源。與鄰近的其他行星或者太空深處漂浮的一般物質不同，知識和自組織信息的厚地毯包裹著這個星球。
技術元素的宇宙發展史還有其他版本。我們可以認為外熵的長期運行趨勢是脫離物質，昇華為非物質。在早期宇宙，物理法則占主導地位。發生作用的只有化學法則、動量、扭矩、靜電以及其他不可逆物理力，沒有其他任何遊戲規則。物質世界的強大約束產生的只是極其簡單機械的物質形態——岩石、冰和氣體雲。但是太空的擴展以及潛在能量的相應增加，給世界引入新的非物質動力：信息，外熵和自組織。這些可能產生組織的新機會（例如存活的細胞）不違背物理化學規則，但又保持距離。並不是說，生命和意識彷彿被直接裝入物質和能量的世界，確切地說，是生命和意識擺脫了束縛並且超越了它們。物理學家保羅·戴維斯作過精彩的總結：「生命的秘密不在於它的化學根基……生命的成功，恰恰是因為它避開了化學規則。」
當前從資源密集型產業向以無形資產（例如軟件、設計和視聽產品）為主的知識經濟的轉型，正是向非物質穩步邁進過程中的最新動態。（並不是說物質生產減少，而是非物質製造業現在產生更多的經濟價值。）達拉斯聯邦儲備銀行主席理查德·費希爾（Richard Fisher）說：「幾乎全世界的數據都表明，當消費者收入增長時，他們傾向於較少的實物開支，把更多的錢用於服務消費。一旦人們的基本需求得到滿足，往往希望獲得醫療服務、交通和通信、信息、休閒生活、影視娛樂、金融和法律指導，諸如此類。」價值的分離（更多價值，更少物質）是技術元素發展歷程中的穩定趨勢。6年間美國出口（美國製造的最有價值的物品）1美元貨物的平均重量下降了50%。今天，美國出口有40%是服務（無形的），而不是製造品（原子）。我們正逐漸用無形的設計、靈活性、創新和智能化取代剛性的沉重的原子。從非常現實的意義上說，我們向以服務和理念為基礎的經濟邁進，是延續某種從宇宙大爆炸就開始的趨勢。
非物質化不是外熵擴張的唯一途徑。技術元素將信息壓縮為高度精簡結構體的能力也是非物質的成功之處。舉例來說，科學（從牛頓開始）一直能夠將任何類型物體運動的大量現象抽像為十分簡單的規則，例如F=ma。同樣，愛因斯坦將海量的經驗觀察結果簡化為非常濃縮的公式E=mc2。每個科學理論和公式，不論是關於氣候、空氣動力學、行為、細胞分裂、造山運動還是數學，都是信息壓縮的結果。因此，我們的圖書館——塞滿同行評議、交叉索引、註解文章及同行篩選的雜誌文章——是一座非物質密集的巨大礦山。但是，正如關於碳纖維技術的學術著作是無形資源的濃縮物一樣，碳纖維本身也是。它們所包含的遠遠不只是碳。哲學家馬丁·海德格爾認為，科技是內部現實的「現身」，是它的表現形式。這種內部現實是任何製造品的非物質本性。
儘管我們認為技術元素的作用就是將器具和發明傾倒在人類的生活軌道上，但它也是宇宙釋放出來的最不可測、非物質性最強的過程。事實上，它是世界上最強大的力量，儘管我們一般認為人類大腦才是（其實我們應該回想是什麼在向我們灌輸這種觀念）。技術元素已超越大腦母體。借助有意識的反省，人類思維的威力只是略微增強，對思想的思考只會讓我們的智能稍加提高。然而，技術元素可以通過使其持續變動的特性反覆疊加於自身，無限增強自己的威力。新技術不斷降低發明新技術的難度，而人腦則沒有這種功能。借助無止境的科技膨脹過程，技術元素的非物質組織現在成為我們所處的宇宙區域中最具優勢的力量。
從根本上說，科技的主導地位並非因為它誕生於人類意識，給予它這種地位的是一個同樣可作為其本源的自組織，並且這個自組織還孕育出星系、行星、生命和思維。它是始於大爆炸的巨大非對稱軌跡的一部分，隨時間的推移而擴展為最抽像的非物質形態。這條軌跡擺脫了古老的物質和能量規則的束縛，過程緩慢但不可逆轉。
[1] 能量單位，1 焦耳=107爾格。——譯者注 [2] 堯，十進制單位，1堯等於10的24次方。——譯者注 [3] 艾，1 艾等於10的18次方。——譯者注