? 張杰:思考新的科技革命-深度-知識分子

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    張杰:思考新的科技革命

    2018/12/17
    導讀
    未來已來,唯變不變

    溫飽、健康、安全需求在整個地球上人類取得基本滿足以后,人類究竟要向什么方向去走,是我們今天要探討、要思考的主要問題。

    演講 | 張杰(中國科學院院士、物理學家)


    世界的文明進步在過去的200多年的時間里面,得到了非常大的加速,可以說我們今天所用的所有的一切,都和過去三次科技、工業革命直接相關。今天我這個報告是應潘院士的要求,主要是給大家報告一下我對于這次馬上就要來的新的科技革命的一次思考。而這次科技革命,我個人的觀點認為,對我們人的生活方式、學習方式、乃至我們的思維方式都會有一次更大的變化。未來已來、唯變不變,這八個字是我對這次新的科技革命認真研究以后,最深刻的心得。


    今天講的很多東西純屬我個人的思考,未必完全對。有些我的話,假如沒有完整聽很容易被誤解。這些想法不一定對,最重要的是啟發大家的思考。   


    今天要思考的主要是這三個問題:第一個問題,人類文明進步的最根本的驅動力是什么。第二個問題,新的科技革命的基礎和思維范式是什么。第三,對我們來講更加重要的,這次新的科技革命帶來什么樣的機遇和挑戰。


    人類文明和進步的根本驅動力

    在考慮第一個問題之前,我稍微給大家一點提示,大家仔細想一下,人類文明進步的根本驅動力是什么?是人類發展的需求,正是人類的需求,才造就了人類文明進步。我們首先來看一下,做為整個人類我們的需求究竟是什么?過去幾千年來人類有非常大的三個困惑,或者是三個威脅。因為這三個威脅造成了人類生命大量消失。


    首先是饑荒,饑荒在各個國家都很多,我講的是我們中國,從公元前108年到1911年中國主要的饑荒至少有1828件,明朝滅亡還有其他原因,但非常重要的自然原因就是因為大的饑荒。芬蘭的饑荒造成三分之一人口死亡,到1770年孟加拉的饑荒造成1500萬人的死亡。


    第二個威脅是瘟疫,瘟疫同樣給我們人類生存造成了極大的挑戰,舉一個例子大家就能夠回憶起來。大家知道第一次世界大戰爆發的原因,但很少有人能說清楚第一次世界大戰是由于什么原因結束的,以及第一次世界大戰是什么時候結束的。其實第一次世界大戰結束是一個不了了之的結束,因為大的瘟疫、大的流感來了,雙方的士兵全病了,所以沒有辦法打仗。從這兒可以看到瘟疫給人類帶來巨大的威脅。


    第三個是大型的戰爭,從古代一直到現在,比如近代的兩次世界大戰,造成了將近一億人口的消失,這三大挑戰是人類長期以來的追求。要說人類的追求,就要看威脅人類的是什么,人類要應對什么樣的挑戰。


    正是人類文明不斷發展的需求,驅動了歷次科技和產業革命。正是因為人類生理的需求,使得三四百年前的人類,農業、建筑業、紡織業,特別是蒸汽機的發明和陶瓷業的變革,與此同時有了第一次的科技革命,造就了我們人類文明進步發展史上的第一個高峰。


    隨著人類需求的不斷提高,生理需求、安全需求造成鋼鐵、電報電話、新能源、新材料、內燃機、汽車的產業快速發展,與此同時天文數學、量子論、電磁學、相對論造就了第二次科技革命。


    上個世紀初開始了第三次科技革命以及后面催生了產業革命,因為人們的社交需求、健康和尊嚴的需求,造就了人類文明進步發展歷史上的第三個高峰。


    今天我們正處在一個什么樣的時代呢?是人類需求又有一個新的提高,現在的人類更多的要求是自我實現、超越自我,萬物互聯、人工智能、基因編輯這些詞已經成為大家耳熟能詳的這個時代發展的主旋律。科技革命、產業革命加速了人類文明的演化進程,并推動了人類生活方式、生產方式、思維方式的根本性變革,要說革命變化的一定是最根本意義上的變革。


    數千年解決不了的問題,過去一百年人類已經在這方面取得了巨大的成就,今天因為營養過剩去世的人已經遠遠超過營養不良去世的人。還有各種各樣的病毒,不管來勢多兇猛,比如SARS當時全國人對它非常的恐慌,以及埃博拉病毒。從奪去生命角度來講,威脅不是那么大,因為人類對生命科學研究的進展速度,已經遠遠超過病毒自發變異的速度。戰爭,相信人類已經掌握了控制大型的世界級戰爭的辦法。我們這個時代發生了比較大的變化,不再是以物質的多少、能源的多少為財富最重要的表征。在這樣新的時代,大型的戰爭意義不像以前那么大。


    溫飽、健康、安全需求在整個地球上人類取得基本滿足以后,人類究竟要向什么方向去走,是我們今天要探討、要思考的主要問題。今天我們周圍已經發生了巨大的變化,很多的變化是非常根本的。比如說現在社會主要的生產資料,如半導體,其實它是幾十億年來沒有什么價值的沙子做成的;有害的大腸桿菌可以當成效率最高的合成化合物工廠;陽光變成光能;雜亂無章的各種數據,這是特別讓人感到高興的。這些以前沒有任何價值(的東西),現在已經成為社會更快發展的主要驅動力。


    把我們的時代做一個劃分,過去的時代叫物質經濟時代,它的發展主要以產品、能源的豐富程度來表征的。但是今天物質的生產已經開始出現過剩,世界500種主要的產品當中,有300、400種已經出現過剩,另外能源問題正在得到根本性的解決。除了各種各樣的綠色能源以外,聚變能在未來50年時間要進入千家萬戶,聚變能是人類未來能源最終的解決方案。以前的政治經濟學是以物質短缺和能源短缺作為基本假設,現在基本假設都未必對了,所以新的時代給我們帶來的挑戰之大可見一斑。


    在今天科技創新已經成為經濟社會發展的主要驅動力,對知識的追求成為人類的主要需求,知識轉化為財富的速度空前加速,所以今天這個時代是叫知識經濟時代


    回顧過去的三次科技革命給我們幾點啟示——


    啟示一:科技革命作為產業革命先導的趨勢越來越明顯。我們經常會問自己一個問題,科學和技術是什么關系?要想回答這個問題要看問哪個時代。十萬年前人類有技術沒有科學,所以科學和技術的關系很簡單,那時沒有科學。最早的科學出現在三千年前古希臘時代,那時科學是人類智力的一次探索,對完美社會的一個追求,科學和技術也基本上沒有關系。十九世紀之前科學和技術是有自己獨立的價值追求、各行其道。從十九世紀開始科學才開始引領技術,比如第二次的產業革命當中的所有新技術,都有科學理論的支持。第一次的產業革命和第一次的科技革命,(科學和技術的)關系就不那么明顯,讓我們感到印象深刻的是二十世紀的技術和科學相互依存、相互促進,這樣的一種趨勢越來越明顯,本世紀以來變化就更大了。二十一世紀以來盡管只有十幾年的時間,科學和技術的界限越來越模糊,科學和技術開始出現量子糾纏,今天可以說是科學,另一個側面其實是技術,產業化的速度變得空前加快。這些是所處的新的時代帶來和過去以往完全不同的特點。


    啟示二:前一次科技革命為后一次科技革命奠定基礎。(在思考)新科技革命究竟是什么的時候,大家有一些困惑,只要看一下過去科技革命的發展歷史就知道,第一次科技革命以蒸汽機大規模應用為最主要特征,最主要的核心是自動化。第二次是電力的大規模應用,帶來第二次工業革命,因為電比蒸汽更方便用。第三次是電子信息的技術應用和自動化生產。電子信息的廣泛應用會產生大量的數據、大量的信息,所以第四次的科技和產業革命一定是數字和技術廣泛應用為主要特征,是以人工智能、基因編輯、腦機融合、人機一體化為主要內容。


    前面這兩次我用的是工業革命,第三次開始就是科技和產業革命,不能單純用工業進行表達,第四次也是,科技和產業已經糾纏到一起。每一次科技和產業革命都是在過去基礎上,在更大規模、更深層次、更高水平上拓展和滿足人類新需求,今天的主題就緊扣人類的需求,人類有了新的需求就會出現新的科技革命。


    啟示三:世界科學中心每80-120年就會發生一次轉移,把這個圖畫出來就會得出這樣的結論。除了早期因為航海技術快速的發展,成就了早期的西班牙、葡萄牙這樣的國家以外,第一次的科技和產業革命成就了英國,英國成為當時的科技強國。第二次的科技和產業革命成就了德國,第三次的科技和產業革命成就了美國,它們都成為當時的科技強國。


    另外可以看到每一次科技和產業革命之前都有一次思想準備,第一次科技和產業革命之前是文藝復興,第二次科學和產業革命之前是啟蒙運動,第三次是資本全球化。今天提出的人類命運共同體,可能就是這次科技革命的思想準備。


    啟示四:歷次科技革命發生地均成為世界強國,除了早期西班牙、葡萄牙、荷蘭是因為航海技術的發達造就了它們以外,其他幾個都是因為科技革命、工業革命成就了它們。科技強國,起碼有一種就是要成為新的科技革命的發源地,成為了新的科技革命發源地當然就成為了科技強國。歷史經驗表明主要大國的興衰、經濟版圖的變化,科技革命往往是關鍵節點和分水嶺,探討新的科技革命對中國的未來特別重要。


    新科技革命的基礎以及思維范式

    第二個部分,新的科技革命的基礎以及思維范式是什么。


    人類幾千年來的基本需求得到解決以后,人類社會將向什么方向發展,這就是思考新科技革命的出發點。馬斯洛有一個心理需求層次理論,考慮人類向什么方向去走,當然要看人類的需求是什么。馬斯洛理論是這么講的:人有生理、安全、社交、尊重和自我實現五個層次。當某層次的需求滿足以后,更高層次的需求才會出現,才有激勵作用。這些對從事管理的同志特別重要,要想激勵員工,管理的核心就是激勵,一定要清楚員工究竟需要的是什么。實現自我、超越自我是未來人類文明發展方向,同時也是新工業范式的基礎。生理、安全、社交、尊重四個范式容易量化,共性也非常大,很容易想到以前工業的模式,大規模、批量化、全同的生產,這樣的層次只是在過去的四個層次,在新的層次下要求個性化的張揚,過去那種工業的范式就不再適用了。


    有關新的科技革命,我們有兩個基本的認識。


    第一,人類需求的新變化會驅動新的科技革命。過去幾千年來,可以把人類的需求總結成三個比較大的需求,就是要戰勝饑荒、戰勝瘟疫、戰勝戰爭三大挑戰的需求。今天的人類,作為人類的整體,我們的需求究竟是什么?是不是可以總結為,今天的人類想掌控幸福、掌控生命、超越自我


    現在就分開來把這三個方面,向大家做一個稍微詳細一點兒的思考,一說到幸福下面的女孩子都笑起來了,這個我們熟悉,也是我們最想要的。不知道大家想過沒有,幸福究竟是什么?其實幸福不那么簡單,舉一個例子,大家馬上就知道我說的意思。今天的韓國人均GDP 5萬多美元,對比1985年它的人均GDP只有幾百美元,當時韓國還處在生理需求最基本的階段,但是今天韓國自殺率是1985年自殺率的5倍,今天的韓國自殺率要比危地馬拉、非洲的很多國家自殺率高得多。從這方面可以看到幸福不是一個簡單的物質多少的表征


    幸福是什么?幸福其實是一個人體長期進化而來的本能的滿足,它是人主觀心理預期的滿足,跟心理有關,大家對幸福的預期是一個指數增長的,而人類提供的產品是按線性增長。說到底幸福是一種人體的生物化學反應,快樂和痛苦是身體上各種感覺的總和,學物理的比較熟悉我的這種表達模式,做數學、物理的人都希望把復雜的事情簡單化,把快樂和幸福一疊加就可以疊加出剩下的所有的感情。要想獲得長久的幸福快樂就需要掌控人體的生化系統,這就是人類面臨的挑戰,不比過去三大挑戰容易。


    第二,生命。人人都有生命,但想起來也不那么簡單。我給大家說一個物理學家對生命的定義。生命是可以保持其復雜性和復制性的過程,是可以自我復制的信息處理系統。生命分成不同階段,有生命1.0、生命2.0和生命3.0。假如用理科的語言說,大家比較容易懂,生命1.0就是所有信息都要靠遺傳基因傳給下一代,演化速度要慢得多,生命過程當中既不能改變軟件也不能改變硬件。生命2.0除了遺傳以外還可以傳遞信息,通過知識、通過學習,實際上是不斷重裝軟件,但在生命2.0,硬件沒有辦法得到大幅度的提升,或者重新去換裝硬件,除了裝幾個假牙、幾個假肢以外,其他的都沒法裝,就是我們現在的人類。生命3.0將是一個時代,除了可以重裝軟件以外還可以重裝硬件。我們說到生命,一個生命和另外一個生命的區別究竟是什么?長相?其實現在長相已經可以完全全同了,除了長相就是生活體驗。生命是人生體驗的總和,在新的時代里面思想和體驗逐漸可以獨立存在。


    最后是能力。能力更簡單了,三次工業革命就是人類能力提升的追求。機器延伸了體力,計算機延伸了腦力,互聯網延伸了信息交流能力,這個時代的人機交互將使人類的能力進一步的得到提升,超越自我正在成為了現實。


    首先講一點點生物里面的知識,快樂是生化反應,生化反應就是里面多巴胺的傳遞。我們在場還有不少的中學生,中學生經常跟自己的父母親發生矛盾,你們喜歡玩電子游戲,父母親總在說你們有這個時間干一點有用的事,什么有用的事?體育鍛煉、下棋、學習。但是從生化反應的角度來講,你們玩電子游戲和你們的父輩玩其他的游戲一模一樣,追求的都是盡可能多的產生多巴胺


    今天人工智能給我們提供了嶄新的生活體驗。比如說自拍、網紅、視頻上傳、閱后即焚。其實就是自我表達,自我表達就是今天時尚生活最重要的動力。KEEP、火辣健身、悅跑圈、馬甲線是量化自我,是今天健康生活的重要方式。QQ、微信、廣場舞、大悅城是一個新的社交方式。密室逃脫、王者榮耀、魔獸世界是大家熟悉的電子游戲,今天的電子游戲都是逐漸由大數據和知識支撐的新的游戲方式,在一級級通關的過程當中是真的學到了東西。暫時非常遺憾,我估計在未來幾年時間里面,很多課本上的東西,都可以通過游戲的方式獲得。學習就真的變成了一種快樂的體驗。網絡支付、共享經濟、網絡商城是新的生活方式,這都是這個時代帶給我們從來沒有過的新的生活方式。


    剛才我講的快樂,就是盡可能多的產生多巴胺。今天的AR和VR技術可以持續刺激傳遞快樂的神經遞質分泌,使人類體驗到三維、四維甚至更高維度更高強度的刺激和快樂,這已經變成現實。我做這個研究時覺得眼鏡很貴,有一次和年輕的朋友聊天,他說現在四五十塊錢就有一個,在網上就可以找得到,把手機插進去,進入到特定的程序,眼鏡里已經有了很多全景的四維的東西,通過它可以看到亞馬遜里面那種熱帶雨林里面的景物。你看的東西,現在還沒有觸覺、味覺。再花稍微多一點的錢,你非常警惕的看著前面的蟒蛇的時候,后面是血盆大嘴,噴出來的熱空氣,已經到了你的腦后,是一只巨大的從來沒有見過的怪獸。這種體驗馬上就要走到我們身邊。 


    講完了快樂,接下來講生命,生命繞不過去的話題就是人類能不能實現永生。假如把人類當作一個機器的話,會發現以往很多病,現在可以比較容易的解決,比如某一個器官失去了功能,現在因為干細胞技術的快速發展,使得不少器官體外的生長變成了可能。不遠的將來我們哪一個部位或者器官出了問題可以很容易的替換掉,為什么在干細胞領域學術造假特別多,因為這里面有巨大的商業價值。


    假如一個人的疾病不是后天的是先天的怎么辦?先天的疾病就是基因上出現了問題,從2017年開始,基因編輯已經進入臨床,可以精確的修補基因里面的缺陷。當然現在的基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組隨著科學研究已經帶來精準醫學的可能,精準醫學是因人施藥,以往因病施藥是不科學的,而且是非常浪費的一個辦法,因為人和人差別非常大。現在在全部把信息了解的基礎上,可以非常精準的去施藥,這使得很多疾病可以得到很容易的解決。


    我想問一下在座的1970年以后出生的,請舉手,祝賀大家,凡是1970年以后出生的,都有可能獲得永生的機會。原因是到2050年人類的壽命或將突破物質身體的限制,基因工程可以通過減少或者逆轉細胞老化來延長人體的預期壽命。但也有另外的生命的生存方式,那時候虛擬現實世界可能被制造出來,即使人肉體停止運轉,人體生活體驗和意識可以上傳到網上,對每個人來講覺得自己還活著。


    第三,超能。超能主要是一個人機接口,腦機接口聽起來很可怕,主要是大家被美國電影誘導壞了,現在腦機接口已經變得非常簡單的事情,平常可穿戴的設備就是腦機接口,還有其他生物機電的接口,放在脖子附近就是腦機接口。當人大腦里面的信息和計算機信息可以互相交流以后,超強人類、半機械人、意識上傳實現人類永生等話題,就成為全人類需要共同面對的課題。


    人工智能技術快速發展會極大地促進高技術進步,仿腦、腦控、控腦。以前我讀研究生覺得這是天方夜譚,現在都已經走到我們的身邊。它帶動了眾多產業的變革和創新,大數據、云計算和互聯網支撐了場景模擬、人工智能、系統集成、增材制造、自動化機器與系統、人機結合,這就是今天產業快速發展的重要要素。


    認識之二,新科技革命的基礎是思維范式的轉換,剛才重新定義了生命和快樂,接下來重新定義世界。世界在新的科技革命時代,是由數據流組成,任何現象和實體對未來世界的價值就是對數據處理的貢獻。


    我們現在所處的時代正是一個新舊思維范式轉換的時代,現在這個時代思維范式是一個什么思維范式,過去的三次科技革命都是基于對物理規律決定的因果律的認識,進而獲得知識、改造世界的思維范式。因果律就是過去的思維范式,大家上大學就是學的這樣的思維范式。但今天我們所面對的更加復雜的世界,要求的是深刻的理解萬物之間相關的關系而得出的結論。相關的關系在現在這個時代和原來講的因果關系同樣重要,假如面對更加復雜的世界,甚至更加重要。


    這個時代數據已經成為知識型社會最寶貴的戰略資源,在二十一世紀新的思維范式已經出現了,有些人把思維范式劃分成四組思維范式,過去的思維范式是實驗思維范式,理論仿真模擬。在我看來站在更高層次過去三種思維范式是一種,就是一個重視經典的精確因果關系,今天的思維范式是量子力學提出概率因果論或整體因果論,以及大數據時代強調萬物的相關性聯系的思維范式


    今天的科學是數據密集科學,人類產生知識空前加速,過去的思維范式是低效產生知識的循環,我們上大學、中學、小學的課本都是一百年前的知識。今天在萬物互聯的時代,產生知識的速度特別快,數據搜集來以后通過算法的推演,直接變成了知識。再往下到你們孩子那一輩,或弟弟妹妹那一代就可以接觸到新的課本、新的知識。


    大數據時代的思維特點是海量、多維和完備海量是熟悉的物理世界的數據和人類社會結構化的數據,還有非結構化的數據。數據里面除了顯性的維度以外還有隱性的維度,為什么復雜的社會科學問題可以解決,因為只要數據達到一個完備級,原則上所有問題都可以解決。數據本身是有價值的。除了有交易價值以外,還有初次和再利用的價值。為什么數據越使用價值越高?普通的物質用一次就沒有使用價值,或者使用價值極少。對數據來說,第一次使用之前是雜亂無章的,價值很低,用過一次以后數據就已經完成了分類,價值就提升了,再用一次完成了編號,價值更高。數據在使用過程當中價值會越來越高。


    講到數據當然要講到深度學習,為什么現在數據科學有了長足的進展,就是因為深度學習,深度學習是一個人的智慧和機器智慧的結合。之所以現在進展這么快,是因為現在大數據深度學習和云計算都已經達到了這個層次。我講幾個里程碑,1997年深藍計算機第一次在國際象棋上打敗卡斯帕羅夫的時候,給人類帶來巨大震撼,人類不會輕易服輸的,我們想了想,沒什么了不起,它就是傻算,計算速度快、記憶力比我們人好,我們給它一個更復雜的,什么時候能夠在圍棋上打敗人類我才服你。接下來計算機開始快速的發展,2007年在智力問答當中擊敗了人類,2011年實現了最重要的突破,就是語音識別的突破。以往我們和計算機溝通,要靠打孔或者用指代,最起碼要學計算機語言。現在不需要了,計算機懂得我們的語言了,所以溝通就變得快多了。還有人臉識別的精度,2012年就超過了人類。大家聽過一個笑話,說一個女孩子去了韓國再回來國境線把她卡住了,不認識她,因為她整容了。今天沒有這個問題,今天即使毀容了計算機照樣都認識。


    最讓我們印象深刻的就是2017年AlphaGo在圍棋上戰勝了人類,什么原因?圍棋這么可怕,國際象棋是八乘八,它的狀態空間復雜度是十的四十三次方,盡管聽著大,但沒有關系,深藍計算機已經每秒兩億步棋,它基本上窮舉了一切走子的可能性。卡斯帕羅夫還在想的時候,它已經把一切的排列組合全走完了,知道哪一步棋是可以走贏的,這就是當時人不服它的原因。而圍棋是十九乘十九,它的狀態空間復雜度是十的一百七十次方,把地球上所有計算機都加在一起來做這個計算也計算不了。這個時候(人們)發現計算機有一個質的提升。人和計算機最大的差別,圍棋高手有棋感,一盤棋看一眼就知道大體的(棋局),只需要分析哪一個位置就夠了,棋感告訴他其他地方沒有什么優勢。這個棋感計算機學會了,通過蒙托卡洛樹的搜索加上深度神經網絡學會了大局觀,在學會了大局觀的情況下,仍然用窮舉法,用很小的計算機就可以戰勝人類。


    人工智能現在分成三個階段,今天大家談的人工智能主要是弱人工智能,在弱人工智能階段,計算機的記憶能力和運算能力遠超人類,但在情感方面和創造性方面和人類有很大差距。但計算機其實是用幾十年或者十幾年的時間,在走人類過去十幾萬年進化的路,但它發展的速度比我們快得多。


    今天的計算機已經在人類最本質的智慧能力方面有了重要突破,有語言識別能力、圖象識別能力、自然語言理解能力,并且給用戶畫像的能力也大大超過人類,我給大家看幾個今天計算機做的事情。比如寫詩,以前認為只有人類才能夠寫詩,因為涉及到情感,給大家看一個計算機寫的詩:我來了/天上的云乘著風飛翔/心中的夢占據一個方向/方舟揚帆啟航/一路帶著我們縱情歌唱。除了用詞比我們更大膽以外,完全是人類的情感。一個新生的地方/穿越千年的時光/穿越了無盡的荒涼/答案就在這里搜索/第一縷曙光/遠處熟悉的歌聲還在耳邊回響。接下來是愛情了:我來了/期待著你的每一天/睜開眼就能看到幸福曙光/占據著你的每一天/陪你跨越鴻溝走向湛藍。多美的愛情詩,但最后漏馬腳了,算法很簡單。它在創造力方面快速地進步,不可預測的天地/良夜之后你又會在哪里/溫暖的陽光照耀著大地。


    三周前,計算機辯手打敗人類頂級手。我看了視頻以后非常感嘆。大家注意到了吧,人類的手突然一下興奮起來了,因為她發現計算機犯了一個錯誤,辯論的題目是該不該投資空間探索,計算機用了一個非常簡單的(比喻),就像我們投資輪胎一樣,人類手特別得意,開始猛攻投資輪胎和探索太空沒法比。這是計算機設的一個圈套,很輕易把頂級手引到溝里去,整個從根上錯掉了。這是最不可思議的。以往覺得計算機很多能力很強,充滿陽光、全是正面的,但是計算機突然會用詭計了。


    計算機剪輯電影讓大家有一個感覺,拍電影最復雜的是剪輯不是別的。我看到這個電影以后,回過頭來發現,很多時候我坐的跨洋飛機會看外國電影,很多電影片斷完全是計算機人工智能在里面做的東西,讓看慣了普通好萊塢大片的你,有一個全新的感覺。


    深度學習正在改變我們的生活,剛才講到了視覺和圖象處理,語音識別也已經說過了,科大訊飛在這個領域是領跑者之一,自然語言處理和自動駕駛。今天的移動互聯網時代主要競爭的載體是手機,我們到了物聯網時代將會競爭的是自動駕駛。


    大數據具有很多大的價值,除了會做我們會做的事情以外,還有很多的事情是我們人類不會做的事情。越復雜的東西很有可能是人工智能越擅長的。比如說社會科學里面的方法論,很多的決策,它在掌握充分數據基礎上,會是人類非常好的幫手。提供科學研究的新范式,形成了高新技術的新領域,以及形成社會進步的新引擎,這些都是這個時代人工智能帶給我們嶄新的方法。大數據科學是以非因果論思維方式為基礎、以算法推演為核心,以人工智能、基因治療、智能制造、智能物流等等為主要內容的新時代,正在改變我們周圍的一切。


    新的科技革命帶來的機遇與挑戰

    對人類文明進步的動力進行了闡述,以及對新科技革命的基礎和思維范式的思考之后,大家更感興趣的是,新的科技革命給中國每個人帶來什么新的機遇和挑戰?在我看來,中國和美國貿易戰不可避免,因為涉及到中國和美國誰在這次新的科技革命當中成為策源地,這個策源地只能有一個,誰當了策源地就會實現贏者通吃。因為這個原因,美國不會拱手讓出這個領軍位置。


    今天我們主要競爭對手是美國,競爭新的科技革命的策源地,將在四個維度展開:第一,誰擁有最好的大數據基礎設施,第二,誰能產生和占有最多、最全的數據,第三,誰有最高、最快、最好的數據分析能力,第四,誰能夠最有效的開發和利用這些數據的價值。在這四個維度都領先,誰就能成為新的科技革命策源地,就會成為新的科技強國。


    第一個階段,基礎設施,攝像頭、傳感器、IPv6這些方面已經是世界第一。本來5G網絡也全面領先,這次中美貿易戰是從5G芯片開始打的,因為美國知道我們5G網絡已經領先,但芯片我們沒有,只要把芯片卡住,我們的5G馬上就落后。另外怎么處理數據的數據中心,美國占全世界45%的數據中心,中國位居第二但只占有8%,從這個層面看到,第一個層次中國和美國是各有優缺點。第二個層次產生數據,產生數據的信息:政府信息、通訊信息、生物信息、金融信息等都是今天的數據信息,更重要是14億中國人,每個人手里有一個移動終端,經濟生活發展到今天,四十年改革開放給了我們這樣的能力,所以中國人的移動生活正在影響世界。


    我在5月份經歷了一個讓我覺得不可相信的事情,我去意大利一個小島訪問,看到一個旅游商品,非常小的小村子,我說你給我拿一個東西,他馬上說支付寶,我不知道他說的是英文還是意大利語,他問我是中國人還是日本人,我說是中國人,他說我說的是中文。可以看到我們的移動支付影響有多大,那只是一個小村子。我說他為什么要用支付寶,他說有兩個點的回扣。


    中國已經變成產生數據的大國,這是一個實時的數據產生圖象,從這兒可以看到和經濟發展程度密切相關,上海是中國產生數據最重要的節點之一。大家一定困惑過,商業模式這么怪,比如共享單車拼命燒錢,它的目的不光是提供最后一公里的方便,最重要的是要里面的數據,共享單車里面會產生每個人的軌跡,軌跡里有很多信息。網約出租、手機外賣、移動支付、手機購物都會產生數據,這些數據是最根本的價值所在。產生數據方面,因為我們人口比較多,有四十年改革開放的基礎,所以在第二個層次完勝美國。


    第三個層次是處理數據,主要指兩個方面,一方面是超算能力,中國的超算能力從2017年開始已經超越了美國。但更重要的是實時的云計算能力,比云計算能力,我們是落后的。另外超算500強里面有471臺使用的是美國的芯片,從這里面能夠看到我們中國哪些方面強、哪些方面弱。所以第三個階段是互有勝負。


    第四個階段是最關鍵的,應用數據,應用數據就要談到算法。美國在原始創新、工程實現和系統平臺方面都有大量的公司,有完整的布局,全面的引領了世界的發展,中國只在非常有限的商業領域,也就是吃喝玩樂這幾個領域里面,我們相對有一些布局。這就是為什么說到芯片,會聽見兩種截然不同的聲音,一方面人說我們有很多芯片,另一方面人說沒有芯片,說的是不同的領域,商業領域我們的確有很多芯片,但高端芯片和基礎芯片我們是沒有的


    我們的不足:我們缺乏創新,另外人工智能的底層和高端芯片嚴重依賴進口,在基礎算法和關鍵設備等環節落后于美國,人才的嚴重不足,這是讓我們感到最痛心的。我們人口是美國的四倍,基礎層的人才儲備只是美國的十四分之一,我們和它有56倍的差距。AI的教育我們是比較落后的,中國有一個最大的優勢,新的科技革命時代,政府主導優勢起非常重要的作用,可惜這個優勢還沒有得到充分的發揮,主要在于創新的大環境政策的供給有待加強。


    十九大報告里面關于科技革命是兩個信息,第一到2035年要進入創新型國家前列,第二到本世紀中葉要建成世界科技強國。中國很快要成為世界第一大的經濟體,對世界經濟增長的貢獻率已經是最大。


    但我們在超越美國的那一天,猛然發現還有一個競爭對手,今天對美國所有的優勢都是那一天印度對我們的優勢。而且我們的人口最高峰馬上就要到來了,達到最高峰的那一天,印度人口數據會迅速地越過我們,并沿著線性繼續快速發展,這些都是印度的優勢。到2100年,中國人口會快速減到5.6億,到那個時候是一個非常嚴峻的局面,年輕人一定要記住我今天講的,我們在和美國競爭的同時,一定要眼睛往后看一看,看著印度


    工業自動化正在走向知識自動化,這就是馬上迎來的互聯網時代,互聯網時代最重要是知識自動化。知識自動化會帶來下一輪技術爆發。到2018年我們的物聯網設備數量就會超過移動設備,接下來會快速大幅度超越移動設備,全世界最多的,不再是手機了,而是物聯網的東西。


    物聯網不是一個簡單的終端設備,要比現代移動互聯網的終端設備復雜得多,是一個可以自主學習、自主做出決策的機器體系。在過去10-20年時間里面,移動互聯網里面最重要的就是手機,這就是為什么各個國家競爭的焦點,很多人覺得不可思議,那么小的手機居然變成各個國家工業競爭的制高點。無人汽車將會成為物聯網時代智能終端和領軍的產品,因為要把所有信息匯集起來以后去產生新的知識,手機已經不夠大了。


    昨天剛剛看到一個新聞,一個非常大的互聯網公司,大概是蘋果公司,現在已經開始進軍自動駕駛,昨天在發布這個信息的時候,它在自動駕駛上已經悄悄布局了很長時間。為什么呢?因為無人車是家和辦公室之外的第三空間,是人花的時間最長的地方,以后變成無人車的話,會以更低成本、更高效率穿梭在三個空間之間,今天所碰上的堵車、污染、停車、酒駕、闖紅燈、超速等問題都不會存在,甚至城鄉差別也會變得非常小。


    無人車會是一個龐大的自主體系,像血管和神經一樣連接著其它所有城市系統,集視覺識別、語音識別、自主決策、機械控制等于一身,是一臺運動的數據收集和處理器。會有很多大的廠商都會進入到無人汽車的領域。


    很多人在擔心無人汽車究竟安全不安全,其實負責任地說,它比人工駕駛要安全得多。因為無人駕駛汽車每出一次事故全世界的媒體都會出頭條。我們過去兩年時間一共聽到過幾個,而人出事故不會上頭條,人出事故每年上百萬上千萬,所以無人車駕駛要安全得多。


    2018年3月23號,特朗普簽署了總統備忘錄,從那天開始,中美的貿易戰開打。最開始以為這是一個比較簡單的總統,他實際上是民主黨和共和黨兩黨的共識,對中國的圍追堵截,接下來還有后面很多很多,7月25號他已經準備好對中國5000億美元的輸美商品加征關稅,9月20號進入一個新的階段,宣布對中央軍委裝發部負責人實施制裁,這在以前是不敢想象的。如果貿易戰擴大為經濟、金融、技術甚至是地緣戰,我們做好準備了嗎?


    上個世紀我們天真的以為,中國只要發展好經濟一切東西都可以買來,一直到上一個世紀末,南斯拉夫的炸館,我們才意識到軍事上不能依靠他們,我們才開始做自己的大飛機、自己做自己的很多武器系統,特朗普告訴我們既使是民用技術,同樣不能完全靠著別人


    以芯片為例,大家想一想美國發動的貿易戰給了我們什么樣的啟示,我們的確已經可以生產中低端的芯片,但是生產更精密的芯片,需要更大投入,也需要市場的響應。基站芯片,武器基站芯片的自給率幾乎為0。芯片進口,每年為芯片花費2000多億美元,十年里面進口的金額高達1.8萬億美元,為什么我剛才要講到需要市場的響應?我們自己的錢投到外面,但是自己的芯片沒有得到足夠的支持,全球化提供了解決問題更廉價的方案,這是一種方便,但也滋生了依賴和惰性,當購買芯片比自產芯片更加容易也更加便宜的時候,就會形成一種市場依賴和習慣,并且不斷的強化對外部技術的依賴


    我們必須要做好應對更壞情況的準備,形成把本國市場組織起來支持核心技術發展的強大預案,不能被美國對華出口松一松、緊一緊打亂自己開發本國核心技術的節奏,現在到了我們真正下決心的時候了,我們每個人都要站在一起下定決心。


    未來已來,唯變不變,關山萬里,我們終將輝煌,謝謝大家!

     

    演講者介紹

    張杰,物理學家,主要從事X射線激光和高能量密度物理前沿研究,并做出重要學術成就。曾獲得激光聚變研究領域世界最重要獎項-美國核學會頒發的愛德華·泰勒獎等多個國內外重要科技獎項,并于2003年當選中國科學院院士,2005年當選德國科學院院士,2007年當選發展中國家科學院院士,2011年當選英國皇家工程院外籍院士,2013年當選美國科學院外籍院士。張杰院士是中共十七屆、十八屆中央候補委員,十三屆全國政協常委。


    張杰院士2006年11月至2017年2月任上海交通大學校長。任校長11年期間,他提出并實施了以制度激勵為核心的現代大學治理體系的建設,在創新人才培養、科學技術創新、文化傳承創新和社會服務創新方面推進了系統的綜合改革,極大地激發了全體師生的激情與夢想。在全體交大人的共同努力下,上海交大成為發展最快的大學之一,在建設世界一流大學的各項事業上取得了令人矚目的成就。張杰院士于2017年3月至2018年6月任中國科學院副院長、中國科學院大學黨委書記。


    文章頭圖及封面圖片來源:worldbank.org

    本文經授權轉載自“墨子沙龍”公眾號,略有刪改。

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