我們可以從DNA排序、磁存儲器、半導體、通信帶寬和像素密度的剛性發展加速度中感受科技的規則。一旦某種穩定曲線得以揭示，科學家、投資者、營銷人員和記者都會緊抓這條軌跡線不放，用它指導實驗、投資、銷售計劃和宣傳。理論轉變為現實。同時，由于這些曲線脫離我們的意識而產生和發展，圍繞一條直線小幅波動，承受巨大的競爭和投資壓力，因此它們的進程必定在某些方面受制于現有資源。
為了理解此類規則延伸至技術元素的深度，我盡可能地收集目前很多指數級進步的例子。我排除了這樣的例子：產生的總數量（瓦特、千米、比特、堿基對、貿易量等）呈指數級增長是因為人口增長引起的。即使效率沒有提高，人口增加，消耗的資源就會增多。確切地說，我要找的例子應當能夠反映效能比（例如每英寸多少磅、1美元產生多少光照）穩定上升，即使不是加速上升也可以。下面是一組我很快就找到的例子，它們的效能比呈雙倍增長。時間范圍越小，加速度越大。
第一件應該注意的事是，所有這些例子顯示的都是小型化或者處理小物件產生的效果。我們沒有發現擴大化帶來的指數級發展，例如擴大摩天大樓或太空站。飛機不是因為越來越大才越來越快或者以指數級速度提高燃油使用效率。戈登·摩爾開玩笑說，如果航空技術經歷了英特爾芯片那樣的發展，現代商業飛機將花費500美元在20分鐘內環游地球，耗油量只有5加侖。而且，飛機只有鞋盒大小。
與我們生活的宏觀世界不同，在這個微觀領域，能量不是非常重要。這就是我們沒有看到擴大化過程會產生摩爾定律式進步的原因：能量需求也同樣快速地擴大了，而且能量是重要的限制性約束，與信息不同，信息可以自由復制。這也是太陽能電池板和電池（只有線性改進）的性能不呈現指數級發展的原因：它們產生或存儲大量能量。因此整個新經濟是圍繞這樣的技術建立起來的：能源消耗很少，小型化程度很高，例如光子、電子、像素、頻率和基因。隨著這些創新技術的微縮化，它們的觸角進一步伸向**的原子、自然界信息或非物質要素。所以，它們固定的必然的發展歷程來源于這種自然本質。
第二件值得注意的事是，這組實例的數據點都是圍繞斜率曲線——即倍增時間（以月份計）——窄幅波動。這些技術的特定性能不斷優化，在8～30個月之間提高一倍。（摩爾定律每18個月實現一倍提升。）所有技術參數一年或兩年內提升為原來的兩倍。這是如何實現的？工程師馬克·克萊德的解釋是，“一年或兩年內提升為原來的兩倍”是公司架構導致的，這些發明大多數發生在公司。構思新技術、設計、制造樣機、檢測、投入生產和銷售正好需要一年或兩年的時間。雖然5倍或10倍的提升很難實現，可是幾乎每個工程師都能夠完成兩倍這個系數。就是這樣！每兩年兩倍改進。如果這是事實，它表明，盡管進步的穩定軌跡直接來自技術元素，但實際變化斜率不是天定數字（例如每18個月倍增），而是根據人類工作周期產生的。
目前，雖然這些曲線看起來會無限延伸，可是在未來某個時刻，所有曲線將呈現高位平臺走勢。摩爾定律不會永遠生效。這就是生活。任何特定的指數級進步必然會趨于平緩，符合典型的S型曲線。這是發展的典型模式：經過緩慢爬升后，收益像火箭一樣直線上升，長時間保持這種趨勢，最后轉入平穩形態?；氐?830年，美國的鐵路總里程有37公里，此后60年間這個數字每10年增加一倍。1890年，任何理智的鐵路愛好者都會預測美國100年后將擁有數億公里鐵路，家家戶戶通鐵路。事實上，美國的鐵路總里程最終只有不到40萬公里?？墒牵绹藳]有因此停止出行。我們只是借助其他類型的發明改變出行方式，更換交通工具。我們建造供汽車行駛的公路，還有機場。我們旅行的距離越來越遠，但相關技術的指數級增長曲線已經達到頂峰，進入高位平臺期。
技術元素的多數擾動產生于我們的這種傾向：改變我們感興趣的事物。掌握一種技術會引發對新技術的。最近的一個案例是：第一臺數碼相機的圖像分辨率非常低，于是科學家開始不斷增大單個傳感器的像素密度，提高照片質量。當時他們并不知道，每個陣列能夠包含的像素數量將呈指數級增長，朝著百萬像素目標前進，并超越該目標。百萬級像素的持續增長成為新相機的賣點。可是經過10年的加速發展，越來越密集的像素對消費者不再有吸引力，因為他們認為現在的分辨率已經足夠。取而代之的是，他們關注像素傳感器的工作速度和對暗光的靈敏度——過去沒有人關心這些問題。于是，新的度量依據誕生了，新的曲線開始了，而單個陣列所含像素數的指數級曲線將逐漸趨向平滑。
摩爾定律的命運與此類似。何時終結？無人知道。數十年前，戈登·摩爾本人預測，當制造能力達到250納米級時（該目標1997年就被超過），他的定律將壽終正寢。今天，半導體行業的目標是20納米。不論摩爾定律——就晶體管密度而言——是否還能經歷10年、20年或30年的發展并推動經濟增長，我們可以肯定，它會像過去的其他趨勢一樣逐漸退出歷史舞臺，升華為新的增長趨勢。當摩爾定律淡出時，我們將找到替代方案，再制造一百萬倍的晶體管。事實上，目前單塊芯片的晶體管數量已經足以完成我們的目標，前提是我們知道如何完成。
摩爾是從計量每平方英寸的“元件”數開始，然后才轉向晶體管的，現在我們估算耗費一美元制造的晶體管數量。正如計算像素時發生的那樣，一旦電腦芯片的某個指數級趨勢（例如晶體管密度）減速，我們就開始關注新參數（例如，工作速度或關聯器件數量），于是我們啟用新的度量依據，繪制新曲線。突然間另一條“定律”得以揭示。隨著新技術的特征被我們研究、利用和優化，它的正常速度也被發現。當人們延伸這條軌跡時，它就變為創造者的目標。以計算機信息處理技術為例，假以時日，這種最近發現的微處理器特性將產生新的摩爾定律。
如同1953年美國空軍繪制的最快速度曲線圖一樣，這條曲線也是技術元素與我們對話的一種方式。卡弗·米德曾經在全美巡回宣傳摩爾定律的波浪圖，他相信我們有必要“傾聽科技之聲”。所有曲線發出同一個聲音。當一條曲線不可避免地走向衰竭時，新的S形曲線將繼承它的動能。如果我們近距離地審視任何一條長期曲線，可以看到定義和度量依據隨時間而變化，以吸納新的替代技術。
例如，仔細觀察關于硬盤存儲密度的克萊德定律，可以發現它是由一系列重疊的較短的趨勢線構成的。第一種硬盤技術為鐵氧體磁頭技術，流行時間為1975～1990年。第二種為薄膜磁頭，性能略有改進，速度略為提高，使用時間為1985～1995年，與鐵氧體存在部分重合。第三次創新產生磁阻磁頭技術，1993年投入使用，改進速度更快。三條曲線的斜率略微有些不均衡，但它們共同形成一條無波動的軌跡線。
圖8-6詳細分析了基因技術的發展歷程。若干反映有限指數級增長期的部分重疊的S曲線組合成自然形成的長期指數級增長線。這個大趨勢跨越多個技術階段，由此具備了強大的影響力。當一次指數級增長與下一次對接時，已確立的技術將它的動力傳遞給下一個范式，推動連續增長。前一條子曲線的確切度量依據也變為下一條的依據。例如，也許開始時計算像素大小，接著轉換為像素密度，然后又變成關注像素速度。最后的特性可能在最初的技術中并不明顯，在經歷長期發展后才顯現出來，也許產生無限延續的長期趨勢。在計算機的例子中，因為芯片性能的度量依據在不同技術階段被連續地重新設定，經過再定義的摩爾定律將永不消逝。
晶體管密度不斷增加的趨勢漸漸消失，這是不可避免的。但是平均而言，在可預見的未來，數字產品的性能每兩年大致提高一倍。這意味著，最具文化意義的重要設備和系統每年工作速度提高50%，價格下降一半，性能改善50%。想象一下這樣的情景：每年智商提高一半，或者今年記憶量比去年增加50%。深嵌在技術元素（就現在已知的部分而言）內部的是每年進步一半的非凡能力。摩爾的期望是：明天，一切將發生顯著的、真正的、稱心如意的改善，價格也更加低廉。我們這個時代的樂觀主義就是建立在這種期望的穩定發展的基礎上。如果我們創造的事物每一次都會有進步，那意味著黃金時代就在前方，而不是在過去?？墒侨绻柖刹辉侔l生作用，我們的樂觀主義也將終結嗎？
即使我們希望出現這樣的結果，地球上又有什么力量可以使摩爾定律的長期軌道發生偏離呢？假定我們是一個試圖終止摩爾定律的巨大陰謀的一部分。也許是因為我們相信它導致了過度的樂觀主義，并激發了這樣不切實際的預期：一種可以讓我們永生的超級人工智能將會出現。我們該怎么辦？如何阻止它？有些人認為它的力量主要來自自我強化的預期，他們會說：宣布摩爾定律將要終止，就可以了。如果數量足夠的聰明的追隨者宣布摩爾定律完結，它就會完結。自我實現預言的循環將被打破。而摩爾定律所要做的就是找到某個標新立異的人，讓它繼續發揮作用，推動更加深入的進步，于是魔咒將會失效。直到小型化過程達到物理極限，這場競賽才會停止。
更加聰明的人也許會這樣推斷：既然作為整體的經濟制度決定摩爾定律的倍增時間，人們可以不斷惡化經濟狀況，直到摩爾定律終結。也許通過武裝革命，可以實施強制性的命令型政策，導致經濟疲軟，進而摧毀造成計算機能力指數級增長的基礎設施。這種可能性引人入勝，但也令人心存疑問。如果在假想的歷史中，取得冷戰勝利，微電子系統誕生于全球性的蘇維埃模式社會，我猜想即使這個替代政府也不能抑制摩爾定律。進步也許以更慢的速度產生，其曲線斜率更小，倍增時間可能為5年。可是我并不懷疑，擁護的科學家將深入了解這條微觀領域的定律，不久就會像我們一樣對同樣的技術奇跡感到震驚：當人們持續地采用階段性研究成果時，芯片就呈現指數級的發展形態。
對于摩爾定律，除了倍增時間，我們是否還有更多了解，對此我表示懷疑。摩爾定律是我們這個時代的摩伊賴。在希臘神話中，摩伊賴是三位命運女神，通常被描述為表情嚴肅的未婚女子。三位摩伊賴中，一位織出新生兒的生命之線，一位報出線的長度，還有一位在人死之際切斷生命之線。人的出生和死亡是命中注定的，但中間過程卻是自由演繹。人類和神靈都可以在人的終極命運范圍內發揮作用。
摩爾、克萊德、羅伯茨、卡爾森和庫茲韋爾揭示的不以意志為轉移的軌跡貫穿技術元素的發展過程，成為一條長線。線的方向是必然的，由物質本質和創新決定。但它的曲折路徑是開放性的，留待我們去完成。
傾聽科技之聲，卡弗·米德這樣說。那些曲線告訴我們什么？假設現在是1965年。你已經看到戈登·摩爾發現的曲線。如果你相信曲線向你講述的故事：每年，就像夏日消逝冬日將至、黑夜過去白晝到來一樣確定，計算機的性能提高一半、體積縮小一半、價格降低一半，年復一年，50年內它們將比現在強大3000萬倍。（這已經發生了。）如果1965年你確信這樣的預測將會變成現實，甚至深信不疑，你將收獲多么巨大的財富！你不需要其他任何預言、任何預測、任何提高未來收益的細節。作為社會成員，假如我們只相信摩爾發現的單一軌跡，對其他不屑一顧，那么我們將接受不同的教育、進行不同的投資，更加明智地作好準備抓住它釋放出來的驚人力量。
晶體管、帶寬、存儲、像素和DNA排序的穩定增長率是歷史短暫的人類在加速發展的技術元素領域首次梳理出來的摩伊賴之線。一定還有其他摩伊賴之線等待人類創造新工具去發現它們。這些“定律”是技術元素的反射，超然于社會環境而發生作用。當它們表現為有規則的序列時，也會孕育進步，激發新力量和新。也許這些自我控制的動力將出現在基因工程領域、制藥業或認知領域。一旦某個領域的增長動力釋放出來并被人們觀察到，財力、競爭和市場這些助推劑將推動相應的定律發揮最大效力，使之始終沿既定曲線發展，直至耗盡潛能。
我們的選擇是準備接受這樣的天賜禮物——以及隨之而來的問題，這具有重要意義。我們可以選擇提高預測這些必然性增長的能力；可以選擇讓自己和后代接受教育，增加文化知識，聰明地運用這些定律；還可以選擇修正法律、政治和經濟假設，以迎合未來必將出現的趨勢?？墒俏覀儾荒芴颖芩鼈?。
看到科技在遙遠未來的命運后，我們不應該因為害怕它的必然性而退縮。相反，我們應該作好準備、奮力前行。