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       參考消息網(wǎng)1月20日報道德國《法蘭克福匯報》網(wǎng)站1月11日刊載題為《邁向新境界——量子計(jì)算機(jī)、納米抗體、新邏輯：2021年將帶來哪些技術(shù)突破？》的文章，文章預(yù)測了2021年即將夢想成真的幾個科技領(lǐng)域。全文摘編如下：

       行為互聯(lián)網(wǎng)

       處理器通常被解釋和描述為計(jì)算機(jī)的運(yùn)算大腦。因此，如果現(xiàn)在數(shù)十億臺計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，人們或許可以將這種網(wǎng)絡(luò)視為一種類似于大型人工神經(jīng)系統(tǒng)的東西。就像自然界里的一個器官系統(tǒng)一樣，它能吸收、比較和應(yīng)對外部發(fā)展和內(nèi)部變化。

       現(xiàn)在，在本就喜歡用“高大上”詞匯的科技行業(yè)，以自信著稱的美國高德納咨詢公司的專家們又推出一個概念：行為互聯(lián)網(wǎng)。英國物理學(xué)家斯蒂芬·沃爾弗拉姆2009年推出的“計(jì)算機(jī)知識引擎”勾勒出了它的技術(shù)基本特征。蘋果的Siri和微軟的必應(yīng)等應(yīng)用均以此為基礎(chǔ)。

       2021年可能是行為互聯(lián)網(wǎng)的一年，畢竟這種網(wǎng)絡(luò)源于所謂的物聯(lián)網(wǎng)，即機(jī)器間相互溝通的網(wǎng)絡(luò)。它們使用的人工語言雖然是人類設(shè)計(jì)的，但今天大多數(shù)人已根本不再理解這些語言。因此，從某種意義上說，這些機(jī)器完全自成一體。不僅如此，它們還具備技術(shù)能力，能夠從不斷變化的環(huán)境中得出自己的結(jié)論，并根據(jù)這些結(jié)論進(jìn)行(指導(dǎo)性)決策。

       在亞馬遜網(wǎng)站下過幾次訂單、看過亞馬遜算法給出推薦的人，都知道這些建議有多智能。因此，機(jī)器可以通過分析數(shù)據(jù)塑造其他機(jī)器的行為，進(jìn)而影響消費(fèi)者的行為。面對由此最終衍生出的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的自然思維者需要強(qiáng)健的神經(jīng)予以應(yīng)對。

       探知宇宙更深處

       毫不夸張地說，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡就是太空望遠(yuǎn)鏡界的“爛尾工程”。

       早在上世紀(jì)90年代，美國航空航天局就開始了該項(xiàng)目最初的研發(fā)工作。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將成為哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡原計(jì)劃耗資5億美元（1美元約合6.5元人民幣——本網(wǎng)注），計(jì)劃發(fā)射時間是2007年。但由于各種延誤和意外，發(fā)射日期被一拖再拖，目前耗資已超過100億美元。

       現(xiàn)在似乎可以肯定的是，今年10月，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡最終將在法屬圭亞那的庫魯航天中心由阿麗亞娜5型火箭送入近地空間�？茖W(xué)家們對此充滿期待。多年來，在他們發(fā)表的大量文章中，結(jié)語都表達(dá)了對獲得進(jìn)一步認(rèn)知太空的期望，而這種認(rèn)知只有通過韋伯太空望遠(yuǎn)鏡才可能實(shí)現(xiàn)。

       這架望遠(yuǎn)鏡的口徑達(dá)6.5米，而哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的口徑僅為2.4米。這意味著高靈敏度的韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將有7倍于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的面積用于收集電磁輻射。此外，與前任相比，韋伯太空望遠(yuǎn)鏡能在直至中紅外波段的更長波長上工作，這將使該望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到更久以前的宇宙。如此一來，最年輕的星系、最初的恒星以及對外星生命痕跡的探尋都將被列入研究議程。

       競速無人機(jī)普及

       今年，無人機(jī)飛行將有所不同：對雄心勃勃的業(yè)余愛好者來說，競速無人機(jī)將變得可控和可購買。

       人們可以通過無人機(jī)眼花繚亂的自由式飛行動作制作極其炫酷的視頻，而非電影式的風(fēng)景視頻。站在地面上的飛行員可通過視頻眼鏡實(shí)時觀看第一視角下競速無人機(jī)拍攝的視頻圖像，幾乎沒有延遲。飛行員不再像以往那樣看著手機(jī)屏幕，而是從無人機(jī)的視角體驗(yàn)飛行，就像飛鳥一樣。這一切已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，但只適用于能將無人機(jī)、視頻眼鏡和運(yùn)動攝像頭融為一體的組裝者和專業(yè)人士。

       不過，這一技術(shù)的應(yīng)用正在大眾化，視頻眼鏡、攝像頭、遙控器和無人機(jī)可以一站式購齊。新型第一視角無人機(jī)的速度遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)型號，其電池使用時間也可達(dá)20分鐘以上。今年還會出現(xiàn)使用手部動作而不再是操縱桿的新遙控方式。為配合視頻眼鏡的使用，飛行員還需要一名“觀測手”，后者負(fù)責(zé)觀察無人機(jī)飛行并向佩戴視頻眼鏡的飛行員發(fā)出潛在危險的警告。

       這背后還有一點(diǎn)：如果說虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡一直未能獲得普遍接受，現(xiàn)在隨著新型第一視角無人機(jī)的出現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡可能迎來真正的春天。

       納米抗體對抗病毒

       如果在信使核糖核酸疫苗取得歷史性成功后，最終也在治療上實(shí)現(xiàn)期待已久的突破，那么人們最終將如何看待這場對抗新冠病毒的苦戰(zhàn)呢？

       理想的情況是研發(fā)一種針對病毒量身定做的低成本藥物，載體可以是鼻噴劑或糖衣藥片，這種藥物能像精密制導(dǎo)武器一樣瞄準(zhǔn)病毒最脆弱的部位。如今，這樣的制藥奇跡不再是幻想，而是一個有望在今年實(shí)現(xiàn)的真實(shí)選項(xiàng)——“納米抗體”。

       在新冠病毒研究中，傳統(tǒng)的所謂單克隆抗體已經(jīng)取得相當(dāng)大的成功。但人類抗體每次注射要花費(fèi)數(shù)萬歐元，生產(chǎn)成本高，且在動物細(xì)胞中繁殖的抗體產(chǎn)量很低。相比之下，納米抗體——即人類抗體的一種迷你版——則更穩(wěn)定、更廣泛、更易得。更重要的是，它們可以在酵母或細(xì)菌生物反應(yīng)器中被大量生產(chǎn)。

       20世紀(jì)80年代末，人們在羊駝和駱駝的血清中首次發(fā)現(xiàn)這種迷你抗體。目前，它們已能被人工合成，甚至被設(shè)想用于洗發(fā)水(治療皮膚病)。長期以來，這種抗體的有效性一直有待提高。隨著新冠藥物研發(fā)大規(guī)模升級，現(xiàn)已開發(fā)出生物技術(shù)納米抗體，有望很快在人體臨床試驗(yàn)中被證明是一種全新的抗病毒物質(zhì)類別。

       “哲學(xué)新邏輯”問世

       數(shù)學(xué)如今無處不在，從世界貿(mào)易到統(tǒng)計(jì)和評估感染數(shù)字都需要數(shù)學(xué)。

       另一方面，哲學(xué)負(fù)責(zé)的幾門思想學(xué)科可以在情況變復(fù)雜時幫助我們判斷它到底意味著什么：倫理學(xué)是其中之一，此外還有認(rèn)識論和世界觀。

       令人遺憾的是，如今大學(xué)里有關(guān)數(shù)學(xué)的哲學(xué)討論在很大程度上仍停留在100多年前數(shù)學(xué)邏輯的水平上。這讓英國數(shù)學(xué)哲學(xué)家戴維·科菲爾德非常擔(dān)心，以至于他已借助最新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論之一同倫類型論著手開發(fā)一種“哲學(xué)新邏輯”。同倫類型論的開發(fā)者希望確保越來越多基于計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)實(shí)踐(如創(chuàng)建證明)不僅能兼容機(jī)器，而且易于人類理解。

       2020年，經(jīng)過幾年的前期工作，科菲爾德的《模態(tài)同倫類型論——哲學(xué)新邏輯的前景》出版。受疫情影響，相關(guān)學(xué)術(shù)界對該書的討論主要在網(wǎng)上展開。討論肯定會在今年繼續(xù)，其方向?qū)⑹且环N可能既非純自動也非習(xí)以為常的人類邏輯。

       或許只有當(dāng)我們不再只是思考、設(shè)計(jì)和討論，而是同時使用和體驗(yàn)這種邏輯時，我們才能找到適合描述它的詞匯。

       爭奪量子位

       與人工智能一樣，量子計(jì)算機(jī)被認(rèn)為是IT領(lǐng)域的下一場革命。這種根據(jù)量子物理規(guī)則計(jì)算的機(jī)器應(yīng)能以閃電般的速度搜索大型數(shù)據(jù)庫，極快地處理大量數(shù)據(jù)，以及破解所有迄今被認(rèn)為安全的代碼。因此，圍繞令所有超級計(jì)算機(jī)黯然失色的最強(qiáng)大量子計(jì)算機(jī)的賽跑仍在繼續(xù)。

       谷歌、國際商用機(jī)器公司(IBM)和微軟等企業(yè)為此投入巨額資金，歐洲的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也獲得大量經(jīng)費(fèi)用于制造量子計(jì)算機(jī)。害怕掉隊(duì)是有理由的，畢竟谷歌的53量子位計(jì)算機(jī)“梧桐樹”和最近中國的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”已表明，它們解決特殊數(shù)學(xué)問題的速度比最快的超級計(jì)算機(jī)還快。計(jì)算機(jī)制造商IBM將推出其量子計(jì)算機(jī)王牌——已公布的127量子位計(jì)算機(jī)。不過，這只是初級階段，該公司希望在2023年打造超過1000量子位的計(jì)算機(jī)。其他公司也會繼續(xù)升級它們的量子計(jì)算機(jī)，畢竟系統(tǒng)的計(jì)算能力會隨量子位數(shù)量增加而呈指數(shù)級提高。

       然而，盡管取得了各種進(jìn)展，2021年估計(jì)仍不會出現(xiàn)通用的容錯量子計(jì)算機(jī)，即像傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)那樣可自由編程的量子計(jì)算機(jī)。因此，量子計(jì)算機(jī)將繼續(xù)完成其最初設(shè)定的工作：作為復(fù)雜的物理和化學(xué)過程的高效模擬器，這是傳統(tǒng)方式難以或根本無法實(shí)現(xiàn)的。

       從少量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)

       人工智能領(lǐng)域的最新成果令人印象深刻且影響深遠(yuǎn)。為在這場競爭中立于不敗之地，全球的企業(yè)和政府都在大舉投資——這將帶來經(jīng)濟(jì)、政治、軍事和社會影響。

       到目前為止，一個重要的成功秘訣在于不斷增加投入：更高的計(jì)算能力、更多的員工、更多的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)已經(jīng)學(xué)會并在繼續(xù)借助大量例子學(xué)習(xí)識別物體，將詞句從一種語言翻譯成另一種語言，或合理地回答問題。人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)之所以能如此有效地運(yùn)轉(zhuǎn)，是因?yàn)樗鼈兛梢垣@得廣泛訓(xùn)練。

       現(xiàn)在，一個從多方面看都令人興奮的人工智能研究領(lǐng)域，正嘗試開發(fā)使用更少數(shù)據(jù)的方法，即用“小數(shù)據(jù)”代替“大數(shù)據(jù)”。該領(lǐng)域被稱為“少樣本學(xué)習(xí)”。例如在德國，人工智能專家馬蒂亞斯·貝特格就在研究這一領(lǐng)域。該領(lǐng)域的進(jìn)展可使計(jì)算機(jī)的能力更加接近人腦，因?yàn)槿祟愅ǔ２皇菑拇罅坷�子中學(xué)習(xí)的。

       對很多行業(yè)而言，人工智能能否取得商業(yè)突破取決于程序能否基于較少的樣本學(xué)習(xí)變得像人類一樣勝任某項(xiàng)工作。

本文轉(zhuǎn)載自參考消息