37 知识的构建
人类的三大活动，从古到今，积累了大量知识。开始，它像涓涓溪流，一点点汇成长江大河，最后成为知识的海洋。19世纪人类的知识量大约50年翻一番，20世纪初则缩短为30年，20世纪中叶为20年，到80年代只需3到5年。特别是人类近30年所积累的科学知识，几乎占了人类有史以来新积累科学知识总量的90％。知识的膨胀已成指数增长的态势。以致于有人担心以有限的生命学习知识，恐怕是一个不可能完成的任务。
对于知识的掌握，如果可用词汇来衡量的话，经过训练的大猩猩，一生大概能够掌握上数百个词汇，表达上百项简单的词汇的意思。而人则很轻易地就可以掌握上万个词汇（温斯顿·丘吉尔,据传为历史上掌握英语单词词汇量最多的人之一（十二万多）），和串联这些词汇构成的众多而复杂的想法（这是大猩猩所不能的）。科学家认为如果单从信息量来讲，一个人的大脑信息量相当于一座图书馆。但对人类自有文字以来积累的知识来讲，单一大脑容纳、掌握的知识不过是沧海一粟。但是，如果你有足够的基因支持，有足够的后天努力，你就一定会成为知识的掌控者。之前你学习知识，之后你发现知识。
知识是有分别的。直观看到的，叫直观知识。一些知识是不能直接看到的，只能源于推测，可以视为臆想的知识。你抬头看，天是蓝色的，云是白色的，草木是绿色的，花朵是彩色的。。。太阳是金色的，而且是温暖的。只需要记忆。比较简单。几千年甚至上万年之后，人们才知道这一切都与太阳能量有关，可以用化学、物理的抽象概念去解释。而这一知识直接观察是得不到的，属于臆想的知识。前者较为具像，后者则完全是抽象的。你通过直接看到的产生感悟、产生情绪、情感的变化，属于具像思维，你通过直接看到的产生好奇，要追究之间的联系、规律，就属于抽象思维。两种思维方法，指向是不同的。
1）知识树问题。知识总量无论如何增加，构成知识的基本元素并未有根本性改变。笔者40年前所学的东西，如化学，基本的东西至少没有改变。1842年门捷列夫的元素周期律仍然是化学的总纲。但那时的周期律表传授到现在，表达方式变得十分丰富。图表更具趣味性而已。当然，现在的元素单原子体积示意图是40年前没有的属于新增内容。它的体积大小也表达出周期性变化，是我感到好奇的地方。用三维彩图表示物质原子或分子的排列图案，这也是早先没有的。原子之类粒子构成的变幻万千的矩阵放大为可见的构图，其精美令人感叹。技术的进步，让人们对电子的自旋、角动量、方向性等属性有了更具体的了解。现在，甚至对质子、中子的构成也有了解，知道其内部正负电的吸引与排斥花样更为复杂。同样，数学、物理基本的东西都没有变。爱因斯坦的理论根基仍然坚固。而几百年前甚至几千年老旧的哲学，人们仍在学习，温故而知新。如此种种，构成了知识之树的枝干。宛如冬天里的白杨树。后继的知识，或许是新支干的胚芽，或许是一缕新枝，或许是叶片、花朵。展示出知识之树盛夏的繁荣。就当前教育周期来看，十几年的学习，足可以把一个人引领到知识的前沿阵地。中国有许多卓越的科学家，他们虽然年轻，但已成为了某个知识前沿的引领者，清华大学最年轻的博导颜宁37岁，他带领的科研团队平均年龄不到30岁。他们的业绩值得炫耀，因为只用了6个月便攻破膜蛋白这一50年不能破解的难题；量子鬼才陆朝阳28岁成为中国科技大学正教授，33岁与同事合作，创造出世界上第一台光量子计算机，该机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少2400倍。陆朝阳这位80后小鲜肉，在多光子纠缠、量子计算等关键技术领域有着深厚造诣，年纪轻轻就取得了一系列具有国际影响力的研究成果。而且这种情况不是个例，而是举不胜举的。这些真实的存在，说明知识大爆炸并不可怕，知识最前沿距我们并不遥远，只要你有足够的天资加上后天足够的努力，知识的时间尺度不是问题。在大脑能力最鼎盛时恰好跻身于知识的最前沿，这已成为可见的例证。当然成功离不开勤奋。据说颜宁相当勤奋，每天只睡6小时，每天从事实验14小时以上。关键时期甚至几天几夜熬在实验室里。
总之，知识的总量在加大，但某一领域的知识并非延伸到难以企及的程度。如果人们能很好地设计学习的流程，估计临近知识前沿的周期会加快。尽管面临知识大爆炸，如果人工智能在未来能够帮助人类提高学习效率，学习的周期不是延长到寿命之外，而是更加大大的缩短。
2）知识的领域性。人类的知识之树不是独木，是知识之林。因为用途不同，而各自自成体系。反映到专业上，就是新兴行业的层出不穷。反映到职业上就是分工的细化和新职业的诞生。其中，多数的知识需要通过教育实现传承。我们已经进入了一个学习的时代。说到知识的领域性，还涉及到知识的排列与组合问题。在一些门类中知识是有进阶性的，你需要先了解简单的知识，才能理解较为复杂的知识。如数学中的加减、乘除、积分与微积分等。只有掌握了基础概念，基础概念之上的更深层的概念才易于被理解。专业的学习也同样如此，如财务专业，工程预算专业，都是从基础性的知识学起的。知识不一定都是进阶性的。在某些领域它有时也会表现出平行排列的特征。《社会学概要》是大学教育中较受欢迎的一本书，里面蕴含着众多社会学的基本概念。它的知识性较强，但似乎并没有明显的进阶性，如果把书中所介绍的概念视为一个个知识点，排列起来则呈现出矩阵排列的特征。或者称为知识的平行排列。了解这些有助于知识的学习。平行排列的知识需要机械记忆的强度要高，而进阶式的知识似乎更有利于理解记忆。知识除上述所说，它还表现出的另一特征是线性结构。如一系列历史大事件，它在时间轴上是有时间点的，显示线性的联系。这一特征也表现在某些自然科学的知识集群之中。但无论怎样，知识在学习、积累、创新过程中还有一个认识的渐进性。它由两点决定：一是它由认知规律所决定，这有些像剥洋葱，层层递进，最后达到认知的核心区。二是学习是大脑的一个物质生化过程，让知识的外在信息变为烙印在人们头脑内电化学信号，这个过程也是渐进的。因此有科学家认为这种学习模式效率是不高的。
3）知识矢量。知识总是由简单到复杂，由零散到系统，由直观到抽象。可以借用矢量的概念来表示。它是具有大小和方向的信息对象。它随时间的累积而增长，方向永远从昨天、今天指向未来。我们可以用这样一个数轴来说明知识推进的情形：
知识原点------知识进阶------知识前沿——未知领域。
脑“突触”一词是由英国人谢灵顿于1897年首先提出来的。当时只是一种猜测。而在电子显微镜下正真见到突触是五十多年后的事情。之后，人们在100多年里一直致力于突触的研究，取得了丰硕的成果。“突触”概念的提出，就是知识的一个原点。而100年的探索所积累的关于对突触的了解，构成了知识进阶。我国科学家老先生关于它的著述居然有70万字之多，可见承载量之大。当前，本人无法说出与其相关的知识前沿的情况，但关于突触的诸多问题仍然属于未知领域。这就是“知识矢量”所表达的情况。我国科学家在液体金属领域的发现也是知识的一个原点。同时也是知识的一个前沿。它的前面是广阔的未知领域。因为，液体金属作为一门科学，它还太年轻。对它的研究还处在初始阶段。
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