同思者同行

 

 3月22日出版的《时代》周刊对未来10年进行了预测。
  尽管《时代》自信地认为21世纪依然是“美国世纪”。但也有很多美国学者认为,21世纪将是“美国世纪”的终结。
  21世纪刚跨入第二个10年,世界正从金融危机的创伤中渐渐康复。未来10年,世界格局将发生怎样的改变?科学技术有怎样的发展?
  近日,最新一期美国《时代》封面文章对影响未来10年的10大趋势作出预测,表达了在“后危机时代”对美国再领风骚的自信,并提出中美是统领世界“不可或缺”的两大轴心之说。
  虽然该预测不可避免地带着强烈的美国视角,但仍能从中管窥未来10年的世界走向,在此选取对全球具有重要影响力的6大趋势以飨读者。
  趋势之一
  未来10年仍彰显“美国世纪”
  如今,美国正进入一个烙印更鲜明的“美国世纪”第二个10年,而全球美国化的趋势在可预见的未来将比以往更加明显。21世纪的前10年,美国在内政外交方面遭遇了种种困境,还成为全球金融危机的“发源地”。这一切都令美国的可信度受到影响,但美国所犯错误并未到不可逆转的地步。而且,经济紊乱时期更凸显美国经济在敏捷性和适应性上的竞争优势
借网络强化文化统治
  美国人口只占全世界人口的5%,但经济总量却占全世界的1/4。虽然8国集团在经济危机期间扩大成20国集团,但新成员的势力仍不足以挑战“美国之道”。希腊债务危机揭示了欧元作为一个缺少政治和财政一致性地区通用货币的危险性,无形中巩固了美元作为国际储备货币的地位。
  然而,有“世界末日论”者仍然在唱衰美国。早在1988年,历史学家保罗·肯尼迪就在他的畅销书《大国的兴衰》中警告美国在冒着“帝国过度扩张”的危险。但美国并没有想象中那么“脆弱”。在几乎全球都在拥抱资本市场经济的今天,美国通过革命性的网络技术引领全球进入网络时代,从而加强了其文化统治地位。
  实力=财富+支配力
  美国人不应当在日益兴起和富裕的中国人、印度人面前自惭形秽。因为衡量美国的实力和影响不应单看财富,更合适的方式是将财富和世界支配力结合起来。
  到如今,在中国学英语、打篮球的人几乎和美国一样多,全球十大收视率最高的电视节目中有七个来自美国,《阿凡达》成为在中国市场吸金最多的电影,已席卷12亿元票房。
  美国品牌的吸引力一如既往,这也是为何麦当劳、耐克等跨国公司一半以上的销售收入都来自海外的原因。如果随便将几个国家——尼日利亚、瑞典、韩国、阿根廷——的青少年聚集在一起,那么将这些孩子凝聚在一起的合力必是美国文化:音乐、好莱坞电影、电子游戏、谷歌、各种品牌……其他地方的生活方式变得越来越像美国这一事实,更加证实了我们生活在一个“美国世纪”。
  实力下滑在于内因
  美国实力下滑最令人信服的证据是,整个社会肆意挥霍,政府功能失调。美国背负巨债的原因不仅是缺乏资源,更在于缺乏自我制约。比如,当经济几乎紧绷至极限时,富裕人群却还在要求对度假住宅的按揭贷款予以减息。尽管美国一直苦于对外国石油的依赖,但近几年才开始考虑建设更多的核电站。
  为了保持世界领头羊地位,美国需要找到走出政治瘫痪困境的道路。无论美国政治如何僵化,美国仍有很大可能成为下一个划时代科技革命的带头人,这一革命有可能是研究如何延年益寿的医学革命,也有可能是美国正孜孜以求的从新生命形式中提取燃料的革命。而在人类交流的方式以及获得和使用信息的方式上,可以倚重谷歌和苹果公司。
  目前,美国国内对实力下降的焦虑和不断的辩论,实际上是美国的竞争力优势之一,因为这反映出更高的标准和期望。而对国家前途保持焦虑和警觉,是美国国民确保本世纪仍是“美国世纪”的最好方法。
  趋势之二
  中美:不可缺的“两大轴心”
  目前,保障中东石油安全和解决阿伊问题正耗费美国政府的大量外交精力。但未来10年内,美国将会把更多的注意力转向中国这个新的“中东”。
  中国发展备受瞩目
  早在几十年前,就有经济学家预测了美国的这种转变。如今,中国已成为全球最大的加工厂,拥有全球最大的汽车消费市场。中国的军事力量和海军能力都在增强。中国需大量木材和能源等资源以满足建设需要,这种需求已在重新塑造非洲、东南亚和南美洲的政治版图。
  诺贝尔经济学奖得住罗伯特·福格尔预测称,到2040年,中国经济总量将占全球GDP的40%。尽管其他经济学家对此数字有所保留,但无人怀疑中国的发展速度之迅猛。有人视中国崛起为对美国的威胁。
  学者马丁·雅克在《当中国统治世界》一书中设想,中国的崛起会推翻备受西方珍视的启蒙思想。而另有一些人则坚持沿用错误的冷战思维,将中国视为前苏的替代物。
  然而,中美两国不会形成过去美苏冷战时那种敌对关系,而会形成一种不可或缺的轴心关系统领全球。这并不意味着两国会形成像20世纪的英美式的联盟。
  《时代》周刊称,中美之间是一种前所未有的、独特的、与时俱进的关系。在这个关系框架中,双方既竞争又合作,同时塑造和支持一个能让双方都受益的全球体系。
未来10年中,中美的合作与对话将影响全球,将能塑造和支持一个能让双方都受益的全球体系。
  中美未来关系独特
  从某些方面讲,这种轴心关系可能与G8这种灵活性体制很相似——各国在共同利益的经济问题上合作,但在一些话题上保持独立立场。中美两国将越来越成为G20或APEC(亚太组织)这些多边格局中举足轻重的两支力量,与此同时,彼此发展一种不断调整变化的双边关系,在某些议题上紧密合作,同时对各自的单边行动进行掣肘。
  但这绝非一场对等的“婚姻”。有专家认为,美国仍拥有无可挑战的全球支配力;同时,尽管中国经济上的影响力越来越大,军力也在增强,但中国还没有多少在其疆域外动武的能力,而且中国至今未表现出多少兴趣为“全球公域”埋单。
  中国目前更愿以“搭便车者”的身份进入一个需要帮助保卫贸易路线、海洋通道和维护地区相对稳定的全球体系,这样的身份更方便中国专注于应对国内的挑战。目前,中国似乎尚未做好充当世界领袖的准备。
  相反,中美之间会出现更加权宜的、变化的、灵活的关系。中国会一如既往地,在不令美国不安的方式下扩张实力以及为了维持高速发展而在全球追求自身在资源方面的利益。美国也不会寻求遏制中国崛起,实际上它也难以做到。
  在美国很多学者看来,美国面临的真正挑战是:构建一个能鼓励中国支持其能获益的全球公域的双边关系。
趋势之三
  精英衰落 重构权威
  本世纪前10年,几乎美国社会中的每一个支柱性机构——无论是通用、国会、华尔街、棒球大联盟、天主教会还是主流媒体,都显示出或腐败或缺乏竞争力的症状。而究其根源在于这些机构上层管理者的失败。
  既然他们身居高位,把握重权,那么人们也期望他们能确保各个机构的顺利运行。但他们所造成的一系列丑闻和灾难事件,让这一潜在的社会契约变成废墟,取而代之的是大众的质疑、蔑视和觉醒。
  未来10年内,解决这一问题的关键在于机构改革,重新构建更可靠更民主的权威形式。有研究显示,强有力的机构、负责任的精英和运行高度良好的经济体间有着稳定的关联;而不信任和腐败则会形成一个恶性循环。如果听任目前的危机继续,那么美国就很有可能长期无法正常发展。
  近35年来,盖洛普一直在调查公众对国会、银行、大型企业、公立学校的信任度。在所有机构中,国会信任度最低,只有12%的美国人对国会有信心。对精英的不信任也扩展到精英中间。每年,美国公关公司——爱德曼公司都会在全球22个国进行一个“信任度”调查,调查对象为受高等教育、拥有高收入、受媒体关注的精英人群。结果显示,在美国,这一精英人群对政府和企业的信任度极低。他们最不信任的就是大企业的CEO们。
  趋势之四
  电视将“拯救”世界
  时至今日,尽管互联网的发展突飞猛进, “谷歌”、“脸谱”等新名词不断,但电视仍然是全世界最有影响力的媒体。对于世界上许多贫困地区来说,电视将成为家家户户希望拥有的“大件”。
  在发展中国家,1995年约45%的家庭拥有电视机;截至10年后的2005年,拥有电视机的家庭超过60%。美国人对于电视的使用更是超前,电视机的数量超过了人口数量。据估计,2013年,全球将新增1.5亿台电视机。这意味着,全球三分之二的家庭将拥有电视机。
  报道称,电视最大的改变性影响是对妇女生活的影响。在印度,研究显示,在接入有线电视的村庄,妇女更倾向于不经丈夫允许就去逛集市,更倾向于反对丈夫有权打妻子的观点,更不看重所生婴儿的性别。同时,电视也是进行成人教育的强大媒介。在印度的古加拉特邦,通过看一个流行电视节目时阅读字幕,在6个月之内,观众的阅读能力得到了可喜的提高。
  尽管看太多电视可能导致暴力倾向、肥胖症和社交隔绝症,但电视对于全世界几十亿人口的积极影响也显著可见。而且,随着可移动电视、摄像机和YouTube等视频网站的普及,电视将成为推动社会进步的更大力量。
  趋势之五
  带宽:下一座“富矿”
  目前,显而易见的事实是,美国人对智能电话和互联网电视的热爱,已达到他们对汽车和空调的热爱程度。如果带宽资源有限,供给不足,那么就很有可能导致新千年中的首个新资源危机。
  宽带需求潜力无限
  从技术层面讲,带宽是经由一个通道传送信息的能力。经由这个通道的信息越多,需要的带宽越多。任何时候,当传送信息的需求超过了这个通道的传送能力,那么就会产生带宽不足。所以,当纽约的每一个iPhone用户都想看视频或上网时,AT&T公司的无线通道就会流量泛滥,最终导致没人可得到自己需要的信息。
  虽然当前出现的信息传送阻塞现象跟真正大规模信息塞车相去甚远,但这足以造成供应商索要高价、从中牟取暴利等问题。那么,能否依赖有线电视运营商和电话公司等私人企业解决问题呢?有这种可能性。但另一方面,业界还对带宽容量究竟应多大、行业能够为此承担多少开支而争论不休。
  宽带迈入提速时代
  目前,全球宽带开始迈入大提速时代。在美国政府看来,宽带网络已超过电话和广播电视,成为美国最主要的通信媒介。美国的长期目标是:到2020年,为1亿个家庭提供100Mbps的宽带,并在社区网站(如学校和政府大楼)安装1Gbps的宽带。这意味着大多数家庭和社区最终都能享受超快速的互联网连接。
  超高速宽带也受到欧盟青睐。欧盟委员会近日推出“欧洲2020战略”建议方案,提出构建“创新型联盟”的设想。这一战略指出,到2013年,全面普及宽带网,到2020年所有互联网接口的速度将达到每秒30兆字节以上,其中50%家庭用户的网速要在每秒100兆以上。
  趋势之六
  缺乏真正科技革命
  我们习惯于相信所生活的时代正经历史无前例的变化——技术创新正以历史上前所未有的速度向前发展。然而,事实是:我们生活在一个停滞的时代。
  这种停滞性在技术领域表现得最明显。信息时代的各种小发明跟20世纪中叶照明、冰箱、电炉、天然气炉的发明相比,这对生活和工业的变革性影响都难以相提并论。而手机、显示屏和键盘与早期的电话机、电视机、打字机的发明相比,也谈不上什么革命性发明。当今世界,真正的革命性技术创新少之又少。即便出现,要改变社会经济和日常生活也需要很长的一段时间。19世纪80年代,以汽油为动力的轿车就已被发明,但直到上世纪20年代,才开始在美国普及。同样,从计算机和微处理器的发明到个人电脑的普及也隔了几十年时间。所以,即便纳米技术或生物技术明天就会出现重大突破,真正享用这些新技术的好处恐怕还要等上几十年。
  有能源专家指出,全球飞机运输依赖的燃气涡轮还是上世纪30年代发明的,而全球航运所使用的柴油机,是100多年前发明的。在发展中国家,21世纪很可能是轿车的“第二春”。但人类所期待的会飞的汽车未出现。而未来的小汽车、公共汽车和卡车很有可能不过是今日形式的变种而已。
中国视角
  21世纪可能是“中国世纪”
  美国《时代》近日发表封面文章,对未来10年影响世界的10大趋势预测,其中强调21世纪仍是一个美国世纪,还首次将G2概念延伸到“轴心”说。这组报道是否带着美国中心色彩?用“轴心说”论述中美关系是否确切?带着这些问题,记者采访了中国人民大学国关学院副院长金灿荣教授。
  报道彰显“美国中心”
  金灿荣认为,这组报道显示出了很强的“美国中心观”,表达了美国人当前的焦虑感,但不可忽视美国的自我纠错能力和创新能力。在他看来,21世纪中美都很强大,只有中国有挑战“美国方式”的禀赋,未来中美间将是一种功能性、议题化的伙伴关系,而非结构性伙伴关系;而随着中国经济的发展,本世纪最终很可能是“中国世纪”,而非美国人所鼓吹的“美国世纪”。
  金教授指出,美国媒体经常对未来趋势预测,这组预测只是其中之一,提出了一些有趣的新鲜说法值得探讨,但不要高估。金灿荣说,这组报道给人的感觉是“美国中心观很强”,但他强调,美国人自我感觉好很重要,对中国有好处,“若自信心不强,则行为不可预测”。
  金灿荣说,从“美国世纪”一文以及近期美国媒体对于中国的报道可看出,金融危机发生后,中国等新兴国家的兴起令美国人产生了竞争焦虑,但焦虑的同时又很有信心。根据美国的历史经验,20世纪,德苏日都跟它竞争过,但都不是它的对手。所以,“历史实力可支撑这一信心”。
  中国不乐见“轴心说”
  未来世纪仍然是“美国世纪”吗?对此,金灿荣表示,中美都很强大,未来世界格局存在三种可能性:其一,未来不是一两个大国主导的,国际格局呈多极化趋势;其二,可能像《时代》周刊所言,仍然是一个美国世纪;其三,存在“中国世纪”的可能性。金灿荣说,如果非要预测未来到底是谁的世纪,那么他对中国的信心更大一点。他说,中国的发展脉络比较清楚,从鸦片战争至今,中国已成功从农业文明转化为工业文明,而中国的工业文明是无与伦比的,“中国崛起的历史意义相当于5个美国、10个日本。”
  那么,当中国经济实力越来越强时,会不会出现中美争霸的局面呢?对此,金灿荣引用了一个数字。前不久,诺贝尔经济学奖得主福格尔预测称,到2040年,中国经济总量将占全球GDP的40%,而美只占14%。金灿荣说,到那时,美国绝对不敢和中国争,“经济基础的转移”将不可避免地带来政治和文化影响力的变局。金教授风趣地说,哪怕就是中国的经济总量达到美国的80%,中国的政治和文化影响力都会令世界无法忽视。
  对于《时代》提出的中美是“轴心”一说,金灿荣表示,中国政府可能不会乐见这种表述。在他看来,中美关系是既竞争又合作,最可能出现的是功能性、议题化的伙伴关系,而不是结构性、法律性的伙伴关系。在这种框架下,双方没有“婚约”约束,而是遇到具体问题具体解
政治
  世界其他地方的生活方式变得越来越像美国这一事实,更加证实了我们生活在一个“美国世纪”。
  尽管美国所犯的错误不可饶恕,但在目前经济紊乱时期更凸显美国经济在敏捷性和适应性上的竞争优势。
  中美之间将形成一种不可或缺的轴心关系以统领全球,这种关系是一种前所未有的独特的、与时俱进的关系。
  未来10年中,中美之间会出现更加权宜的、变化的、灵活的关系。
  在这个关系框架中,双方既竞争又合作,同时塑造和支持一个能让双方都受益的全球体系。
  社会
  未来10年内,解决问题的关键在于进行机构改革,重新构建更可靠更民主的权威形式。
  到2013年,全世界三分之二的家庭将拥有电视机。
  未来电视将成为全球真正普遍存在的一个事物,电视革命让人们的生活变得更加美好。
  科技
  如果带宽资源有限,供给不足,那么就很有可能导致新千年中的首个新资源危机。
  我们生活在一个停滞的时代。这种停滞性在技术领域表现得最为明显。当今世界,真正的革命性的技术创新少之又少。(吕云)

Read more...

§102 · 三月 29, 2010 · 同思同享, 未分类 · (No comments) ·


Read more...

§97 · 十二月 14, 2009 · 未分类 · (No comments) · Tags:


国家点火装置(简称NIF)。
  国家点火装置是美国科学家研制的、世界最大的激光核聚变装置。据悉,这个被称为“人造太阳”的装置能产生类似恒星内核温度和压力,使美国在无需核试的情况下保持核威慑力。不仅如此,该装置还能帮助研制不受《全面禁止核试验条约》限制的新型氢弹。
国家点火装置落成典礼
  国家点火装置5月29日在美国加州北部举行落成典礼。人造太阳吊装建造工程
  据报道,包括加州州长阿诺德·施瓦辛格、联邦能源部长朱棣文及多位顶尖科学家出席了落成仪式。阿诺发表讲话称,这个激光系统的落成,是加州和美国的伟大成就,它可能使美国的能源结构发生革命性变化,因它将教晓人们驾驭类似太阳能的能量,使其转变成驾驶汽车和家庭生活所需的能源。
  劳伦斯利物摩尔国家实验室的新闻公报指出,这个激光聚变装置名为“国家点火装置”(NIF),由美国能源部属下的国家核安全管理局投资,1997年开始建造,共耗资约35亿美元(约合239亿元人民币)。
瞬间可达1亿度
  据悉,NIF可以把200万焦耳的能量,通过192条激光束聚焦到一个2毫米大的冷冻氢气球上,从而产生高达摄氏1亿度的热力,类似恒星和巨大行星的内核以及核爆炸时的温度和压力。在此基础上,科学家可进行之前在地球上无法进行的许多试验。
最大威慑:将氢弹变身常规武器
  激光核聚变除了可生产取之不尽的清洁能源外,在军事上还可用于发展新型核武,特别是研制新型氢弹,成为战争新“杀手”。早在20世纪50年代,氢弹便已研制成功并投入服役。但氢弹均是以原子弹作为点火装置。原子弹爆炸会产生大量放射性物质,所以这类氢弹被称为“不干净的氢弹”。
  采用激光作为点火源后,氢弹爆炸就不会产生放射性裂变物,所以,人们称利用激光核聚变方法制造的氢弹为“干净的氢弹”。传统的氢弹属于第2代核武,而“干净氢弹”则属于第4代核武器,不受《全面禁止核试验条约》的限制。由于不会产生剩余核辐射,因此可作为“常规武器”使用。
NIF三大任务
  1.科学家可以用它模拟核爆,保证美国在无需核试的情况下保持核威慑力。
  2.科学家可模拟超新星、黑洞边界、恒星和巨大行星内核的环境,将为科学界提供大量之前无法获取的数据。
  3.借助NIF制造类似太阳内部的可控氢核聚变反应,最终用来生产可持续的清洁能源。
现状对比
  美法日争研“人造太阳”NIF内部调测工作
  美国仍居世界领先地位,不仅拥有世界上最大的“诺瓦”激光器、世界上功率最大的“X射线仿真器”,还有目前刚刚落成的NIF。
  法国激光核聚变研究以军事化为主要目标,确保法国TN-75和TN-81核弹头能处于良好状态。早在1996年,法国原子能委员会便与美国合作进行一项庞大的“兆焦激光计划”,预计2010年前完成,经费预算达17亿美元(约132亿港元)。
  日本1998年,日本成功研制核聚变反应堆上部螺旋线圈装置和高达15米的复杂真空头,标志日本已突破建造大型核聚变实验反应堆的技术难点。
反对声音
  NIF诞生加速核武发展
  负责NIF的科学家指出,NIF所创造的核聚变能提供大量能源,而产生的辐射废料则少于传统核反应堆。但有科学家指这装置无法解决能源问题,只是浪费纳税人金钱。
  除此之外,劳伦斯利物摩尔国家实验室当天举行的庆典活动还遭到反对组织的抗议。一个名为“三谷社区反对放射性环境”的组织发表声明表示,国家点火装置耗费巨资,比原计划延迟9年完工,人们忽略了这个激光器的诞生是为了加速核武器的发展,并会训练年轻物理学家研发新一代核武。

Read more...

§58 · 八月 9, 2009 · 未分类 · (No comments) · Tags: , , ,


大脑,蓝色的
        1997年8月4日,天网系统上线,它迅速地领会了所有的人类知识并接管了战略防御系统。到了2004年7月24日,彻底觉醒的天网开始指挥全世界的核弹 向人类自身发起攻击,由此揭开了审判日的序幕。时至2009年7月,科学家将上千颗高性能中央处理器(CPU)组合在一起,使得旨在探索大脑奥秘的蓝色大脑计划取得了初步成果。
           看到这里,或许有人感到上述内容似曾相识但又没什么逻辑联系。没错,因为前一段儿是系列电影《终结者》中的情节,而蓝色大脑计划则是现实世界中真真切切发生的事情。
       蓝色大脑呱呱坠地
           蓝色大脑计划奠基于2005年5月,由瑞士洛桑联邦高等理工学院的神经科学家亨利·马克莱姆(Henry Markram)主持进行。它的目的在于基于反向工程(reverse engineering)的手段,利用高性能计算机在分子水平上模拟出一个人造大脑, 从而帮助我们理解大脑的结构与功能,并将其应用于生物医学领域。2009年7月22日,马克莱姆在科技、娱乐与设计(TED)大会上发表演讲时宣布,蓝色大脑计划的I期工程已经初步完成。
          为了这一天的到来,马克莱姆已经做了长期的准备。早在十余年前,他就在这一领域深耕细作,到了2002年,他在理工学院创立了大脑与思维研究所。在长期的研究过程中,他和研究小组积累了大量数据,并构建了世界上最大的大脑皮层神经结构的数据库,这为的蓝色大脑的建造做好了充分的彩排。
           在马克莱姆的领导下,蓝色大脑计划联合了生物学家和计算机科学家的力量。他们的第一步是利用国际商用机器公司(IBM)出品的蓝色基因S系列 (Blue Gene/S)超级计算机来对小鼠的新皮层进行模拟。这一数据运算“怪兽”处于峰值时,理论上每秒钟可以进行22.8万亿次浮点运算,足以挤进世界超级计 算机排行榜的前15位。
               此时的蓝色大脑体积大约有4台冰箱大小,一共整合了8096颗CPU,每颗CPU的运行频率为700MHz,功耗达到100千瓦。此外科学家还为每 颗CPU配备了256或512M的内存,在Liunx的操作系统下,每个处理器可以模拟出一到两万个神经元的活动情况。因此形象的说,这就是一个拥有电子化神经元且基于硅元素的模拟大脑。
蓝色大脑如何“思考”
            大脑组织的80%是由皮质组成的,记忆、思考、移情、交流、适应新环境以及计划未来都有赖于大脑皮质。这一区域不但是哺乳动物大脑中最为复杂的部分,同时其中的新皮质还是将哺乳动物与爬行动物区分开来的重要标志。
              在数以亿万计的神经元之间,通过交联成网的突触,它们彼此密切地传递收发着信息。大约每1万个神经元组成一个0.5毫米宽,2毫米高的柱状基本功能单位。 这些结构相似的功能单位,以复杂但有规律的形式排列连接在一起,让人联想到计算机芯片上的一个个晶体管。如此结构非常适合利用计算机来模拟。
          由于人和小鼠的大脑皮层结构非常相似,其间一个大的区别在于前者包含的基本功能单位远多于后者,另外以现有的技术水平,可以模拟出包含1亿个神经元的大脑,这一数量级与两周龄小鼠的大脑相似,因此这项研究选择了小鼠的新皮层作为模拟对象。
           摆在研究者面前的第一个任务是实现对神经元的模拟。以往的研究表明神经元的形状和精细结构对其功能的行使有着很大影响。不过对此,科学家早有准备,自从这些结构被发现以来,有关神经元形态和电学行为的数据已经积累了很多,这时候正好派上了用场。
           神经元并非一个个孤立的个体,藉由种种电信号的互联交通,它们才能成为大脑的有机组成部分,因此成功模拟这些沟通信号是蓝色大脑成功的关键。实现这一目标的前提是对大脑有着广泛而坚实的研究基础,比如我们需要对大量皮质细胞类型的组成、密度以及分布有着透彻的了解。另外借助树突和轴突,每个神经元会与其周围数千个神经元发生信息来往,一旦要模拟这种状况,将会涉及到大量的运算,这对计算机硬件性能提出了近乎苛刻的高要求。
            攻克上述两个难关之后,剩下的就是在细胞水平上对柱状基本功能单位的模拟。有了前面的基础,理论上这一步似乎水到渠成,不过由于计算机性能的限制, 建模过程依然耗费了科学家很长时间。在模型框架搭建完成之后,研究人员需要长时间的进行测试,比如通过人工手段引入一些刺激,观察模型的反应,并与小鼠的大脑进行比较。如果二者间没有大的偏差,才能进入到下一步的建模。
蓝色大脑能干些什么?
               作为自然界最为复杂的器官,大脑蕴藏了无数人们迫切想要知道的秘密。意识源自何处,知觉怎样产生,大脑是如何处理外界刺激,记忆的机制是怎样的, 孤独、抑郁、精神分裂以及老年痴呆症,这些疾病的病因隐藏在哪里?种种有关大脑的问题吸引了一代又一代科学家投身于这一领域的研究。
          虽然到目前为止,蓝色大脑只是完成了小鼠一部分新皮层的模拟,但这一进步依然让科学家欣喜若狂,不过他们并未止步于此。在下一步的研究计划中,研究人员已经开始打算利用这一模型探索有关大脑的种种谜题。
           现代脑科学诞生100多年来,人们对大脑的认识越来越深入,但研究愈深入,前进的步伐也就愈慢,主要障碍在于研究手段的匮乏。蓝色大脑的横空出世为 测试、验证和发展这些成果提供了一个极好的工作模型。比如大脑皮层的信息处理过程一直是一个困扰科学家的难题。在蓝色大脑的帮助下,我们不仅可以进一步的 理解神经元、突触、离子通道以及受体的功能,对学习、记忆以及奖赏等大脑生理过程的认识也将更为深入。
           针对大脑疾病的药物的研发是科学家关注的另一个焦点。神经组织的脆弱点在哪里,大脑功能的紊乱原因何在?按照传统的实验方法,多以老鼠或兔子为研究 对象。马克莱尔透露,这些方法复杂到难以想象的程度。一些并不繁琐的研究不但耗时长达数年之久,花费更是动辄超过上亿美元。有科学家推测,过去需要几年时 间才能完成的课题,借助蓝色大脑力量,或许在一天之内即可搞定。以帕金森综合征为例,这种疾患的病因在于大脑中产生多巴胺的细胞大量死亡,导致多巴胺水平 急剧下降,继而引发病症。如果能给蓝色大脑施加相应刺激,再现这种疾病的发病过程,那么科学家研发相关药物时就可更加有的放矢。
            此外,大脑实时活动情况的二维、三维成像,大脑功能的分子模型以及全脑功能的模拟,这些科学家们梦寐以求想要解决的问题在蓝色大脑的助力之下都有可能逐一被攻克。
终结者或成现实?
            蓝色大脑计划的I期工程证明大脑模拟的思路是可行的,不过这一步的成功完成只是万里长征的第一步。在系列电影《终结者》中,植入到智能机器人T800 和T1000中的计算机芯片能够像真人一样进行判断推理。考虑到技术以及伦理的因素,想要达到这种水平的模拟,研究者尚无此奢望。
             就目前而言,蓝色大脑计划并非是想创造一个大脑,尽管有朝一日利用蓝色大脑,科学家或可从中洞悉到智能与意识的奥秘,但这一计划的初衷与人工智能的确什么关系,它关注的焦点在于生物医学的应用。
             科学家的下一个“野心”是基本实现人类大脑的模拟。成年人的大脑重约1300克,由1000亿个神经元组成。这一数目是I期蓝色大脑的1000倍。这意味着模拟人脑的蓝色大脑复杂性要高得多。IBM已经打算将下一代超级计算机——蓝色基因P系列投入到这项研究中,加之IT业依然有效的摩尔定律,据马克莱姆估计,只需需十年时间,我们就可以看到完成这项艰巨任务曙光。
              IBM研究院蓝色大脑的负责人查尔斯·佩克(Charles Peck)认为,大脑模拟的真正意义在于,研究者可以得到一个复杂大脑系统中单个神经元的活动情况。考虑到生命科学研究与信息科学已经越来越密不可分,而且生命系统是一个更为复杂的体系,IBM还打算将这种计算机模拟技术应用到这一领域研究。
              虽然诞生伊始的蓝色大脑的“发育”还算顺利,不过自从哺乳动物和爬行动物在进化上分道扬镳以来,前者的大脑已经足足进化了2亿年之久。大自然的鬼斧神工远远超过人的想象,大脑的复杂程度同样也是这样。蓝色大脑的硬件基础——计算机的速度和复杂程度——在不远的将来或许就可满足要求,但如何让蓝色大脑更加形神兼备恐怕是一个更加艰巨的目标。
             心理学认为蓝色有时代表忧郁,然而在蓝色大脑计划的折射之下,这种颜色一扫深沉静谧,焕发出欢快、灵动的炫目光彩。
科学编辑:安婆婆
文字编辑:姆姬
本文已发表于《瞭望东方周刊》,有修改
科学已经具备类人雏形,人类总会实现。就像20年前的电脑一样,20年后这些科技会非常成熟!

Read more...

§56 · 八月 9, 2009 · 未分类 · (No comments) · Tags: ,