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从《星际迷航》到奇点临近:在科幻中遇见科学

从《星际迷航》到奇点临近:在科幻中遇见科学

Xtecher 丨 行业洞察

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2016-10-24

大琳

Xtecher特稿作者

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 宇宙,人类最后的边疆。这是星舰企业号的航程,它将继续去探索未知的新世界,找寻新的生命和新的文明,勇敢地航向前人所未知的领域。

 

这是经典科幻影视作品《星际迷航》中一段著名的台词,足以令这系列的任何一个粉丝血脉偾张,热泪盈眶。

 

虽然在欧美家喻户晓,铁杆粉里甚至包括霍金和Kip Thorne这样的科学大家,《星际迷航》在中国却鲜有人知。在2016年10月15日举办的未来论坛科技创新峰会上,达闼科技有限公司创始人兼CEO黄晓庆以科幻迷和科技工作者的双重身份,从《星际迷航》出发,阐释了科幻与科学密不可分的联系,同时对人类文明的未来进行了展望。

 

以下是黄晓庆演讲内容。

 

各位嘉宾,大家好!我听说今天来了很多小朋友,所以我给大家准备了一些比较有娱乐性的内容。作为工程师和科技工作者,我最想给大家共享,就是科幻。我最喜欢的科幻是《星际迷航》(Star Trek),如果在座有《Star Trek》的粉丝的话你们可以再复习一下。《Star Trek》非常复杂,有好几百本书,所以我今天花半小时给大家讲得简单一点。   

 

我们把外星文明和地球文明归类为智慧文明,智慧文明我们可以分为三个层面。第一个层面的文明可以称之为行星文明,智慧生命它没有能力去到超越它行星之外的地方,只能在它所居住的行星上获得资源。基本上我们地球人处在这样的文明,在星际文明里这叫原始社会。我们还在原始社会。第二级的文明,我们定义为恒星文明,也就是说智慧生命可以从它所居住的恒星的星系去到其他的星系,当然也有可能去到他们居住的星系内的恒星。也就是说地球人可以去到火星上居住,或者殖民火星,到火星上挖矿,我们估计二十年之内可以去到火星。很明显人类已经到了原始社会的末期,可能进入第二个时期,但是我估计要到太阳现在稍微有点难。星际文明第三个层次,我们可以从我们居住的行星到别的行星去,也就是说星际旅行。如果我们可以星际旅行就进入到了星际文明。前不久有一个美国电影叫《星际穿越》(Interstellar),这部电影很流行,大家都看了,实际上讲的我们人类可以有第三级文明,那个电影讲的差不多是两百年以后的事情。

 

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科技对人类的影响确实很大。前面几位科学家讲到了科学的影响,作为工程师,工程师是做什么的?工程师就是把科学家发现的真理变成现实,把科学家发现的现象变成我们人类可以享受的产品。从有了人类有记载的文明开始,人类社会在不断的发展,但是有了科学技术,我们才发现人类社会真的在发展。我们看到联合国统计全世界的人口可以看到有三个重要的拐点,这三个重要拐点恰恰对应着人类三个重要革命,第一次工业革命,机器工业革命,第二次工业革命,电汽革命,差不多1750—1850年,然后是1850-1950,1950年后进入我们第三次工业革命,信息工业革命,我们现在还处在信息工业革命,如果说我们每次工业革命是100年,那就是2050年。下一次工业革命是什么?可能是大家所知道的人工智能,机器人革命。   

 

这一切是怎么开始的?1966年有一位美国的剧作家Gene Roddenberry ,他创作了《星际迷航》,讲述了一个非常伟大的人类向外星探索的故事。这个探索的故事讲的是两百年之后,人类组建了一个星际舰队,星际舰队探索宇宙,这成了《星际迷航》里原始的这一集,这一集先播出来看卖不卖座。没想到一播播了十几年,后来又连着下一次旅行,再一次探险换了一个船长。星际迷航现在换了六个不同的剧集,基本上先后都结束了,现在没有一个在直播,都是过去的,但是主题电影基本上每年出一个,所以今年又出了一个。

 

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今年是《星际迷航》的五十周年。在过去五十年,《星际迷航》的旗舰一直在进步,有时候被击落了,重新造一个新的,新的更先进。科幻我们一般分为两类,一类是硬科幻,硬科幻一般不会对科学原理进行完全的扭曲,他会把科学原理拉深,但是不会拉坏。软科幻有点不太照顾科学原理,凭想象力可以完全把它妖魔化,妖魔化的典型就是《星球大战》,《星球大战》不是特别科学的,是软科幻。不管硬科幻还是软科幻对科学都有正面的影响。严格来说我们更喜欢硬科幻,因为硬科幻可以预测未来。

   

《星际迷航》为什么是硬科幻?实际上有很多非常重要的核心地方。首先,在《星际迷航》里,未来人类用什么作为能源?用反物质。物理能是最简单的,能量是最少的,在这之上是化学能,化学能之上原子能,原子能之上呢?物质能。怎么实现物质能?反物质和正物质混一起给你纯粹的能量,就是E=mc2,爱因斯坦广义相对论。未来能量来自于反物质。由于有了反物质强大的能量,未来人类旅行可以用全新的一种引擎方式。未来人类在强大能量支持下,制造物质的方式也发生很大的改变,可以完全用能量重造物质。未来,我们可以复制人体所有的器官。更重要的一点在于,未来人类很有可能已经不是一个简单的生物体,我们是电子生物和新材料完全组成的混合体。这个叫synbro也就是说electronic,mechanic和biology全部融合成一个生物体。《星际迷航》已经预测到全新技术的发展。在《星际迷航》里面有一个非常重要的娱乐方式,叫全息。简单的说,未来我们在宇宙飞船里可能要过好几年的时间,你怎么能够忍受这种寂寞?所以我们发明全息方式让你去娱乐。一旦进入一个娱乐房间的时候,你摸什么虚拟的东西都会给你一个正面的反馈,所以你会感觉你是真的在场景里面,在这个里面就可以完成很多。在《星际迷航》里就巧妙利用这些,拍出真真假假,虚虚实实的情节,很有娱乐性。

 

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有一个非常有名的跟物理学有关的最高指导原则,是说有一个矛盾和问题,这个问题叫做费米最高指导原则。根据我们人类的计算,我们的宇宙里面地球绝对不是孤立的,而且应该也不只有两个、三个,而是有很多个星球都有可能会产生智慧生命。我们地球也不是最古老,地球只有45亿年。也就是说在我们之前完全也可能有很多智慧生命在技术上获得很大的发展。为什么我们没有看见外星人,这是费米提出来的问题。《星际迷航》就回答了这个问题。它是怎么回答的?《星际迷航》用最高指导原则提出来的观点是什么呢?就是任何太空船,去了任何一个其他文明,都不可以去介入、干涉或者接触当地的文明,除非当地的文明人获得了太空旅行的能力。也就是说如果我们地球人没有获得像其他行星旅行新型的科技,在《星际迷航》里面叫做曲速引擎,没有获得这个能力,外星人到地球是不会来找我们的。原因非常简单,就是说根据他们过去的经验,任何一次发生这种情况,外星人来找没有太空旅行能力的智慧生命的时候,就会破坏、中断他们正常发展的历程。假如说我们地球人相当于古代的人,还在互相厮杀,外星人有原子弹就给了他,这样就会造成很大的问题。

   

《星际迷航》里面讲了特别多外星文明,外星文明和地球文明发生很多冲突,之间产生很多故事。从某种意义上讲,通过一些对外星文明的探索,也讲地球不同民族之间、不同国家之间怎么解决争端和利益冲突。从某种程度上讲,《星际迷航》也试图探讨未来人类社会所需要面临的一些社会问题。这里面比较典型是人类首次见到的外星人就是瓦肯人,他们有一个典型的手势,这个手势包括长生和繁荣,live long and prosper。这是瓦肯人相见的时候,和握手是一样的意思。《星际迷航》有很多人物,这个是瓦肯人代表叫Spock:

 

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这种外星人叫Borg,他们是在宇宙到处游荡的外星人,这种外星人很极端,他们碰到劣等民族就灭了,碰到他们可以接受的民族就把他们全部收了,转化成他们自己:

 

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这个是《星际迷航》里面最著名的机器人,他的名字叫Data,达闼科技中文名字就是以Data命名的。他也有一个很重要的故事,他是在远离地球的外星上面被姓宋的中国人在几百年以后发明的,跟我们今天做机器人可能有点关系:

 

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我们可以看到,《星际迷航》推动了特别多技术的发展。有两个故事可以讲一下。在1966年创作《星际迷航》的时候,他们就已经发明了一个通讯机,这个通讯机像后来摩托罗拉发明的翻盖手机。翻盖手机在《星际迷航》时代就发明了,摩托罗拉后面把它实现了而已。第二个很有意思的,60年代《星际迷航》里就采用了手持电脑,那个还没有现在的苹果电脑,但是《星际迷航》里所有的未来人类都携带像笔记本电脑的小pad,实际上不是笔记本电脑,严格来说是平板电脑。你们就可以知道科幻影响了后世很多新的产品开发,后面的机器人很多都有科幻的影子,科幻电影对后世的启示实际上挺多的。

 

在人类整个科技史上,科幻和科学的发展总是互相交错,从某种意义上讲特别多的工程师、科学家小的时候都是科幻迷,他们长大了很有可能还是《星际迷航》、《星球大战》、《终结者》、《黑客帝国》等等这些科幻很重要的粉丝。他们也参与科幻的制作。比如说《星际穿越》这个科幻电影的首席科学家就是加州理工大学非常著名的物理学家,所以科幻和人类活动的关联非常重要。

 

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最后简单介绍一下我们做的一些工作,也可以看到有一点点科幻的影子。我们做的工作叫云端智能机器人,我们提出的观点是:在可见的未来,如果在电子技术上要实现智能机器人,很有可能只能把机器人的大脑放在云端,通过高性能移动通讯技术联到一个阿凡达的身上。为什么呢?因为运算成本太贵,通讯成本相对而言比较低。如果用通讯成本来替换运算成本,我们就能做出来经济、有效的机器人。

 

这里面有非常重要的两个方面,从生物学和电子计算机科学上非常重要的两个支撑。第一个,我们知道人的大脑是非常复杂的机器,大概有1000亿个神经元,密切联系在一起,这样的机器实际上非常有效率。经过大自然多少年的进化,我们大脑大概平均重量是1500克,大概耗电是40瓦。如果我们要用电子电路来实现完全一样的电路,它的重量可能要好几千吨,耗电可能几十个兆瓦,也就是说相差100万倍。所以这样一个大脑是完全没有办法放在机器人的头上的。但是如果能做出这么一个大脑,它的速度要比人脑快,因为人脑是很慢的,人脑大概有500hz,也就是说我们能做出电脑来,放在云里,可以被100万个机器人共用。

 

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第二个非常有意思的现象就是什么呢?就是我们人的身体实际上传信号传得很慢,因为人的身体不是用电子导电。如果用电波传信号,1000公里100毫秒就可以传到。即使把机器人放在1000公里之外,数据中心能实现的性能跟人体是完全相等的。在这样基础之上我们可以做出新型的机器。在过去几年我们已经在计算机人工智能技术上获得很大的突破,我们已经在4G、5G、无线电基础之上获得很大的突破,我们在传感器、电池方面也获得了很大的突破。未来十年、二十年我们可能可以实现非常大的突破。这样边缘之下我们用计算机来服务机器人,一个完整的云网端架构来服务机器人,这个服务平台就是云端智能机器人的服务平台。用这个服务平台我们就可以逐渐接近像《星际迷航》所提出来的这样一种人工智能,接近于Data这样一种有智能的可能达到甚至超过人的智能新型机器人。这样一个目标可能是未来人类非常重要的一个里程碑,这个里程碑我们把它叫做奇点,就是说当我们造出来的机器,它的思维和智力达到或者超过人类。这也许需要20年,也许是30年,如果按照我们过去工业革命的说法2050年就应该发生了。

   

谢谢大家。

 

 

 


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