中国“黑科技”公司群落崛起,成为纳米技术、生物技术、人工智能世界领先者
2015年央视春晚上,借助“全息投影”技术,知名歌手李宇春的歌曲《蜀绣》中,4个“李宇春”分身与主唱者互动舞蹈,变换绮丽,被观众戏称为李宇春、夏、秋、冬。
这是“全息投影”,或称“虚拟成像”技术在春晚等公众舞台上的首次应用。全息投影利用光的干涉和衍射原理,再现其三维图像。
包括全息投影等这些炫酷、超出人类现有知识理解水平的技术,被科技界称为“黑科技”。
“黑科技”虽是个生僻词,但其应用已经频现。由于计算能力指数级的增长,在人工智能、新材料和生物科技等方面,原来遥不可及、只存在于科幻小说中的技术正在成为现实。
其中,来自中国的科技公司,首次摆脱了中国创造“追赶者”的角色,走在该领域的前列,正在成为这一“黑科技”浪潮的领先者。
“黑科技”临近奇点
2015年1月,在 微软 公司Windows 10发布会上,该公司发布了一款可穿戴增强现实设备HoloLens。用户戴上该设备,可以看到近乎投影仪的虚拟场景。
在Hololens之前,相关的虚拟现实产品,有Facebook收购的Oculus、 微软 自己开发的Kinect等,但均“不足以震撼”。新近发布的Hololens通过准确定位、摄像头深度扫描、图像识别、实时三维计算和建模等技术环节,实现了“虚拟现实”的产品化,将虚拟图像和现实生活实现远程互动。
微软发布的演示视频显示,通过Hololens可以实现远程精确指导用户家庭维修水管。未来,如果“维修”对象可以从简单的水管转向人体血管,甚至实现驾驶无人机……当这成为现实,未来的医院、工厂等需要重新想象。
微软依靠Hololens部分摆脱了老迈的形象,风头正劲的谷歌当然也不甘示弱。
2015年1月,谷歌子公司波士顿动力公司发布“机器狗”,该智能机器狗不仅能模拟跑步、爬坡等动作,即使被人猛踢一脚也能保持平衡不摔倒,想想这不正是科幻电影里面描绘未来机器人的形态么。
虚拟现实技术、机器人等炫酷“黑科技”背后,是人类在计算能力、材料等领域指数级的增长。
美国未来学家、《奇点临近》作者雷·库兹韦尔认为,社会模式变化的加速度将与信息技术的指数增长速度相同,一旦越过某一阶段,将呈现爆炸式的增长。与线性增长不同,指数级的增长是具有迷惑性的,它始于极微小的增长,随后又以不可思议的速度爆炸式地增长。
雷·库兹韦尔认为,随着纳米技术、生物技术等呈几何级数加速发展,人工智能将超越人类,人类社会将进入新的时代。
历史数据也支持指数增长。根据摩尔定律,微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半。以TOP500超级计算机为例,全球排名前500位的计算机的计算能力呈现指数增长。截至2014年11月,全球TOP500总的峰值浮点计算能力达到308.9PFlops/S(1PFLlops=1015次浮点运算),十年前的2004年11月,该数据仅为1.1PFlops/S。
60多年来,计算机计算能力的指数增长一直依赖冯·诺依曼模型,研究机构一直致力于开发非冯·诺依曼型的计算机,包括量子计算等,以实现计算能力的突破。唯一一家销售量子计算机的公司D-WAVE宣称,已有两台量子计算机投入使用。此外,据日本媒体报道,日本日立制作所开发出堪与“量子计算机媲美”的新型计算机,配备两个Ising chip处理器,可以“在要素数量增加的情况下,高效解决组合优化问题”。
计算能力的突破,使得新技术逼近突破临界点(奇点)。奇点突破后,新技术将爆发并进入快速普及状态。
以人工智能而言,在超级计算机“深蓝”战胜人类国际象棋大师后,一个计算机程序“尤金·古特曼”于2014年6月首次通过了图灵测试,图灵测试被认为是真实人类与机器人的重要临界点。
更进一步,2014年8月,《科学》杂志封面报道了美国IBM公司和康奈尔大学开发了一种模拟人类大脑的信息传递机制的SyNAPSE芯片,名为“TrueNorth”,能够模拟神经元、突触的功能以及其他脑功能执行计算,共计拥有54亿个晶体管,是传统计算机处理器的四倍以上。
除了计算机,在生物技术领域,十年前,人类基因组测序要倾全球十余个国家之力,耗费十几亿美元才能完成。十年后,个人基因组测序的成本从2001年的约9500万美元,下降到目前不足1000美元的水平。伴随计算能力指数增长,是价格的极大降低。
在雷·库兹韦尔看来,纳米技术、生物技术、人工智能等三大领域将出现颠覆式发展。人工智能技术的突破可能改变整个产业,甚至整个经济。
中国领导层已注意到这一趋势。2014年6月,国家主席习近平在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上指出:“‘机器人革命’有望成为‘第三次工业革命’的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局。”
而在这三大领域,中国企业并不落后,甚至领先。
中国公司后来居上
当我们习惯了虚拟现实、智能机器人、量子计算、基因测序等炫酷“黑科技”来自欧美日发达国家的时候,一批来自 中国科技 公司的新技术正在改变我们对 中国科技 公司“山寨”、追随者的印象。
2月24日,马丁飞行喷射包公司在澳大利亚证券交易所主板上市。该公司曾生产制造人类第一款单人直立驾驭飞行装备。其母公司为成立于2010年、绰号为“外星人科技”的光启科学公司(0439.HK),位于深圳,拥有2600多项发明专利。
光启科学的特长是超材料技术,这种材料可以让光等电磁波改变它们的通常性质,实现“隐身衣”等效果。据了解,光启开创性地开发了Meta-RF电磁调制技术、超材料技术、智能光子技术、临近空间技术等一系列革命性的创新技术。这使得其股价从借壳上市时的0.4港元飙升到超过5港元,市值飙升21倍至179亿港元。其中,在临近空间开发方面,光启科学的飞艇方案领先于美国,被称为飞在临近空间的“特斯拉”。
光启科学之外,在人工智能、生物技术和纳米技术等三大领域,中国均有相应的对标公司,一些领域甚至领先。
人工智能领域,Google X实验室的“谷歌大脑计划”已可以在YouTube视频中识别出猫等动物;Facebook脸部识别程序Deep Face的识别率已经达到97.25%,与人类无异……
不惟西方国家,中国公司百度也开展人工智能研究。百度已在硅谷成立百度美国研究院,网罗“谷歌大脑之父”吴恩达担任首席科学家,主导“百度大脑”项目。
据悉,“百度大脑”目前已经相当于2-3岁孩子的智力水平。其运行速度是2012年谷歌推出的“谷歌大脑”的100倍,是斯坦福大学人工智能实验室2013年推出的计算机大脑的10倍,已经走在世界人脑工程研发领域的最前端。
基因测序上,美国Illumina、Life Tech等是行业领导者,中国华大基因通过收购Complete Genomics,获得基因测序仪器,已经建立了基因测序产业链。华大基因的目标不仅是基于数百万人的DNA建立一个大规模基因数据库,而是“将此作为新药开发、高级基因研究和公共健康政策改革的一个跳板”。
在以“黑科技”为代表的新科技浪潮中,中国科技力量已经成为不可忽视的重要力量。其背后,则是我国 高科 技产业的成熟、工程师红利和全社会教育、科研投入的持续增强,成为“中国人口红利2.0”。
据科技部数据,2014年研发经费支出达1.34万亿元,占GDP超过2%。我国研发经费支出从2009年的5802亿元上升到2013年的1.18万亿元,5年翻了一番。其中,我国科研人员发布表的国际科技论文数量近十年来达到136.98万篇,位居世界第二,且论文被引用次数世界第4,科研成果的数量和质量都在提高。
经合组织(OECD)数据显示,中国在2009年成为全球科研投入第二高的国家,中国计划到2020年在研发领域的投入达到其GDP的2.5%,估计到2019年,中国将超过美国,成为全球研发投入最多的国家。(编辑 郑升辛继召)