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阿裡雲公眾號

技術拓展科學邊界 科學激發技術創新
  每一次,當宇宙深空中哪怕最微弱的無線電波,射向貴州黔南州一塊叫做“大窩凼”的窪地,人類離探知宇宙起源、形態與演變的真相就更進一步。在這裡,坐落著被稱為“FAST”的全球最大的500米口徑球面射電望遠鏡﹔在這裡,人類將視野,從地球延伸至宇宙星辰﹔更是在這裡,科學家們正在努力解答那些看似無盡的追問——宇宙到底有多大?它如何誕生?人類是否是孤獨的生命?時間又是否有起點和終點?

  伴隨著“FAST”等天文學大裝置的出現,天文學的發展已經成為真正的大科學,是真正的大尺度、大數據、大計算科學,由此產生的眾多天文學發現,刺激了人類科學技術的進步,帶動了多個領域的技術發展,為人類在宇宙中找到自己的哲學定位刷新了認知。

  在這一過程中,新技術與大科學的深度融合正清晰地展現在我們面前。 以本周所收錄的國家天文台和阿裡雲的合作為例,雙方在聯合研究中心、虛擬天文台、天文科普教育、天文大數據挖掘等方面的合作取得了許多切實的成果,同時,在LAMOST郭守敬天文望遠鏡上,基於阿裡雲所提供的雲計算、大數據與人工智能能力的脈沖星計時陣引力波探測、海量恆星近二十種元素豐度、基於LAMOST和GAIA的移動星群研究等多個課題也正在開展。

  在未來可以想見,“FAST”望遠鏡高達上百PB的觀測數據處理將借助同樣的能力實現天文學研究的突破,未來每一個超大規模的天文望遠鏡都需要配備同樣級別的大數據處理平台﹔不僅如此,通過雲端的虛擬天文台的建立,向全球天文學家、愛好者和公眾,展現了一個前所未有的、包括了10億個天體的天文科普平台。

  無論是科研還是科普,新技術與大科學的大交叉都產生了奇妙而又驚人的化學反應,展現了互聯網大數據人工智能與科學界的大融合所激發出的無盡想象力。

  不止是在天文學領域,新技術與大科學的深度融合發生在每一個科學研究領域,物理、化學、生物、醫療、地理等等科研領域每天都在發生類似的事情,產生同樣具有深遠意義的“化學反應”:例如,在雲計算所提供的強大算力和人工智能所實現的新方法的作用下,蛋白質結構及折疊構造數據庫正在以超過過去數百倍的速度建立。

  新技術與大科學的深度融合正成為人類了解自身、了解世界、了解宇宙的關鍵,正因如此,我們應當更加清晰地認識新技術與大科學之間的融合共生、互相促進的關系。

  首先,新技術正在拓展科學邊界,在雲計算、大數據、人工智能的背后,是強大的算力、優秀的算法和開放的平台,它們提高了科學研究的速度、降低了科學研究的難度,以“人機混合模式”創新了科學研究的方式方法,極大減輕繁重的計算和驗証工作,為科學研究留出更多思考與創見的“腦力”,讓科學研究的邊界可以像宇宙一樣無限拓展﹔其次,大科學能夠刺激新技術的升級,不斷深入的科學研究對新一代數據技術提出了更大的挑戰,為雲計算,大數據,人工智能帶來新的課題,同樣以天文學為例,探測 137 億光年之外宇宙的“FAST”投入正式觀測后,每天晚上產生的數據就達到 50TB,而到2025年,全球天文觀測相關的數據量為每年250億TB。為了支持如此大規模的科學研究問題,技術必須不斷的創新、迭代,甚至顛覆自我﹔最后需要指出的是,推動新技術與大科學的深度融合,不僅僅是在幫助人類加快探索、改造世界的速度,為人類帶來理解世界的全新視角﹔在某種意義上,這也是為人類自身、為人類所生存的地球,爭取寶貴的時間,畢竟,人類的生命隻有一次,我們所生活的地球,也沒有備份。
                                        阿裡雲研究中心 崔昊

  編輯制作:人民網研究院  內容提供:阿裡雲研究中心
  本刊僅用於行業交流,非商業用途。編輯或專家觀點獨立,不代表本刊立場。部分所選用內容,未能與作者取得聯系,請聯系本刊:yjy@people.cn

1、阿根廷將安裝4000台比特幣ATM機


阿根廷將安裝4000台比特幣ATM機

  【新聞摘要】 據Bitcoinist消息,阿根廷共和國中央銀行(BCRA)放寬了該國有關自動取款機的規定,新規定將允許獲得授權的機構設立的數字貨幣ATM實現法定貨幣與數字貨幣之間的轉換。按照規劃,新規的首批參與者Odyssey集團可在阿根廷安裝4000台數字貨幣ATM,而在此之前,Odyssey集團去年就已在阿根廷安裝了200台數字貨幣ATM,允許BTC、ETH、LTC等多種數字貨幣之間相互轉換(但不允許法幣與數字貨幣之間的交易)。數字貨幣ATM與普通的銀行ATM機功能不同,數字貨幣ATM可以與互聯網相連,實現線下的數字貨幣交易及法幣與數字貨幣的交易。(閱讀報道)
  【小雲評論】最近幾個月全球數字貨幣ATM的安裝量激增,以比特幣ATM(僅可以支持比特幣的數字貨幣ATM)為例,截止2018年2月,全球共安裝了2177台比特幣ATM,而據2017年1月的統計數據顯示,這一數字僅為954台。但在數字貨幣ATM數量激增、覆蓋率提升的同時,相關監管措施並沒有跟上數字貨幣ATM機在全球范圍內的增長速度。在英國,毒販正在利用數字貨幣ATM藏匿、轉換他們的犯罪收入,而不必擔心驚動執法機構,數字貨幣ATM或許是一個誘人的商業金礦,但是脫離合理、成熟的監管措施,無序狀態下的數字貨幣ATM前路堪憂。

2、美國“迷你”核裂變反應堆測試成功


美國“迷你”核裂變反應堆測試成功

  【新聞摘要】 美國國家航空航天局(NASA)5月2日成功展示了名為“使用斯特靈技術的千動力反應堆”(KRUSTY)的新核反應堆動力系統,該反應堆是一個小巧輕便的核裂變系統,該系統可為前往月球、火星及更遙遠深空的載人飛行任務提供動力,據估算,該反應堆可提供高達10千瓦的電力,因此4個千動力單元就能為建造一個前哨基地提供足夠的動力。該反應堆自2017年11月至今一直在NNSA的內華達國家安全區進行測試,最近剛剛進行完28小時全功率測試,在整個測試過程中,團隊模擬了功率降低、發動機故障和熱管失效等情況,表明系統可繼續運行並成功處理了多次故障。(閱讀報道)
  【小雲評論】安全、高效、充足和容易獲得的能源,不僅是未來機器人、超大型設備或是宇宙深空探索的關鍵,更關乎人類的可持續發展問題,而在人類所掌握的多種能源技術中,核能是唯一一種可以在短時間內迸發出巨大能量的能源來源方式,但是,核能長期在污染廢料、小型化等領域受到質疑。NASA所設計出的這一新的小型核裂變反應堆對合理利用核能給出了新的啟示:在遵循一般物理規律的前提下,不斷嘗試、深入研究,往往都會在被判定為不可能的事情上取得意想不到結果,同時,作為普適的技術,核能有著廣泛的利用價值,切不可徹底否定。

3、英特爾處理器中再次出現嚴重威脅漏洞


英特爾處理器中再次出現嚴重威脅漏洞

  【新聞摘要】 德國IT網站C'T 報道稱,英特爾處理器中被發現了8個新的硬件漏洞,這些漏洞與今年早些時候爆出的“幽靈”(Spectre)屬於同一類型的漏洞,目前被命名為“Spectre New Generation”(新一代幽靈漏洞)。英特爾方面認為,這8個漏洞中的4個有嚴重威脅,其余的則屬於中等威脅程度,並且正在為這些漏洞開發相應的補丁。而據C'T 報道稱,這其中有一個新漏洞比原來的幽靈漏洞更加嚴重,因為它可以用來繞過虛擬機隔離,從雲主機系統中竊取密碼和數字密鑰等敏感數據。(閱讀報道)
  【小雲評論】即使提供了漏洞補丁,英特爾處理器今年出現的漏洞問題仍然難以消除其負面影響。首先,是漏洞頻發,而且威脅等級嚴重,這對企業的安全信心是極大的打擊﹔其次,即使使用了微碼補丁,系統的不穩定、性能的下降都對企業業務應用造成了影響,帶來了持續的運營隱憂,對於許多企業的IT部門來說,這已經成為了沉重的負擔和“不知何時引爆的定時炸彈”。就此而言,將傳統的、物理的IT基礎設施,遷移到雲服務商所提供的雲基礎設施,依賴后者強大的安全運維能力和龐大的(按需付費的)計算力,是一種更好的解決問題的方案。

4、高盛做市交易員僅剩3人 IT專家暴增


高盛做市交易員僅剩3人 IT專家暴增

  【新聞摘要】 據証券時報報道,許多華爾街交易員都在擔心他們的職位很可能在未來被機器代替,其實這樣的事情已經在高盛發生了,據高盛總裁David Solomon的表態顯示,高盛原有做市交易員約500人,但在交易業務中引進新技術能夠更高效地服務客戶,因此目前隻剩下了3個傳統意義上的做市交易員。對新技術的看重也開始改變高盛的員工構成,現在高盛已經擁有9000余名IT工程師。(閱讀報道)
  【小雲評論】除了做市交易員,在投資顧問領域,以數字技術為基礎的智能投顧也在逐漸代替原本收費高昂的投資顧問,並預計在未來3~5年成為主流,在金融領域,以“算力”取代“人力”正在成為趨勢。但這並不意味著在工作機會上未來科技會是人類雇員的敵人,生產力的提升將會創造更大的經濟價值,實現經濟繁榮,每個人都將從中受益,特別是稅收的提升可以讓政府有更為充裕的資金培訓生產力較低或身處簡單生產方式中的人,從而進入更高收入的行業。此外,在教育、養老、醫護等領域,仍然存在著較大的人力缺口,而這些行業所需要的更多是人類的理解力和同理心。

5、中國團隊構建國際領先的光量子計算機


中國團隊構建國際領先的光量子計算機

  【新聞摘要】 5月3日,中國科學院量子信息和量子科技創新研究院在上海舉行新聞發布會,中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等,聯合浙江大學王浩華教授研究組,成功構建了世界首台超越早期經典計算機的光量子計算機。該團隊利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源,通過電控可編程的光量子線路,構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。實驗測試表明,該原型機的“玻色取樣”速度比國際同行之前類似的所有實驗加快至少24000倍。(閱讀報道)
  【小雲評論】量子計算是中國在前沿科技實現“換道超車”的重大機遇,與現有的馮?諾依曼體系經典計算機相比,量子計算機可以在更短的時間內解決復雜問題,化學合成、藥物開發、氣候變化以及金融模型等領域都會受益於此。需要指出的是,與很多人仍然認為的“量子計算離商用還很遙遠”不同,包括英特爾在內的多家企業都認為,量子計算的商用很可能在5-7年的時間內到來,這並不是一個漫長遙遠的時間。因此,量子計算領域需要更進一步的政策、財力和人力的支持,並且需要從現在開始,就與有志於投身於此的企業開展深入、廣泛的商業應用可能性驗証合作,而不是僅僅把量子計算局限在“象牙塔”中。

6、埃隆?馬斯克稱特斯拉Y型車將帶來“制造業革命”


埃隆?馬斯克稱特斯拉Y型車將帶來“制造業革命”

  【新聞摘要】 在5月4日召開的特斯拉公司電話會議上,CEO埃隆?馬斯克表示,特斯拉的目標是在2020年將新款的Y型車投入生產,同時,這一車型將不會在美國弗裡蒙特的工廠生產,具體生產廠址將在今年年底再行宣布。針對未來的Y型車,埃隆?馬斯克表示,這是一款面向快速簡單制造的Y型架構,並將帶來一場“制造革命”。特斯拉將設計實施一條專門針對Y型車的完全不同的、更為自動化的生產線。(閱讀報道)
  【小雲評論】今年年初,特斯拉遭遇了嚴重的產能危機,Model 3的產量遲遲無法達到預計目標,這導致特斯拉陷入了較為嚴重的經濟問題和車輛交付延遲,Model Y的生產制造過程必須避免出現類似的情況,因此埃隆?馬斯克必須為新車型的生產制定出新的、更加自動化的、更加高效的生產方式。特斯拉的遭遇也對中國制造業敲響了警鐘:成就領先產品的關鍵不僅僅是產品的設計,是否擁有與之配套的數字化、自動化的生產線同樣至關重要,而且,高質量的生產力對產品的質量管理、成本控制都會產生積極有效的影響。

7、爭奪“太空Wi-Fi”控制權或成大國博弈焦點


爭奪“太空Wi-Fi”控制權或成大國博弈焦點

  【新聞摘要】 近年來,世界各航天大國紛紛把衛星互聯網視為戰略發展項目。美國曾提出推動地面移動通信與衛星通信的無縫銜接,加快新一代空天地一體化通信網絡系統建設的構想,並於2016年宣布開展小衛星的研發。澳大利亞也於2016年12月發布“超高速寬帶基礎設施”立法草案,其中就包含了為衛星寬帶網絡提供長期資金支持。2017年初,英國發布《衛星和空間科學領域空間頻譜戰略報告》,計劃進一步放寬非同步軌道衛星的頻譜使用,提高衛星通信頻譜的利用率。與此同時,以太空探索技術公司(SpaceX)、OneWeb等為代表的新興商業衛星公司也加緊太空布局,搶佔發展先機,爭相構建衛星互聯網。(閱讀報道)
  【小雲評論】就在5月4日,繼SpaceX、OneWeb之后,Facebook在2017年成立的子公司PointView提交了其發射試驗衛星的計劃,成為又一家進入到“太空Wi-Fi”競賽中的美國公司,這一領域的大國和大企業玩家日漸增多。從積極的一面來看,考慮到世界上尚有一半人口無法使用互聯網,建立全球性的衛星通信系統是彌補“數字鴻溝”、開展應急救援的重要解決方案,但也應當注意到,太空中可被人類利用的軌道、頻譜等資源也十分有限。國外研究機構與商業資本之所以對“衛星互聯網”表現出極大興趣,背后的動機是想利用“太空WiFi”逐步取代路由器光纖骨干網,進而爭奪互聯網的控制權。

8、MIT提出改善I型糖尿病治療的可植入設備


MIT提出改善I型糖尿病治療的可植入設備

  【新聞摘要】 MIT的研究專家與Beta-O2 科技公司合作,研發並測試了一種為專門胰島細胞提供氧氣的可植入設備,該設備將胰島細胞包裹在約 600 微米厚的藻朊酸鹽薄膜中。薄膜將能阻止外側的免疫細胞及大分子蛋白質進入,同時保証胰島素、營養及氧氣能夠穿透。在薄膜下方便是約 5 毫米厚的氣體小室,其中盛滿空氣,包括氮氣、二氧化碳和額外添加的氧氣。這一設備可以為I 型糖尿病病人移植的胰島細胞吸收足夠量的氧氣,從而不再需要移植大量組織來保持胰島細胞存活並行使功能,並且能減少激發免疫應答的發生率。(閱讀報道)
  【小雲評論】很幸運,我們正身處於前沿科技快速發展的時代,通過在生物醫療領域的應用,許多疾病的治療得到了改善和突破,病人也看到了康復甚至挽救生命的希望,但值得注意的是,MIT和Beta-O2合作的這一新設備也展現了前沿科技能夠獲得實踐應用和社會普惠的一個重要前提:新設備基於對疾病治療手段的深刻洞察,也依賴於材料科學(薄膜技術)、工程科學(設備小型化)等多個領域技術的交叉融合。這正是全球科技展露出的發展趨勢之一:前沿科技之間的交叉融合將產生意想不到的效果,形成巨大的顛覆性作用,而其中的一些關鍵技術(比如人工智能)將成為被交叉融合最多的相關項。

9、四大汽車廠商合作打造全球最大區塊鏈研究聯盟


四大汽車廠商合作打造全球最大區塊鏈研究聯盟

  【新聞摘要】 寶馬、福特、通用和雷諾四大汽車廠商日前合作建立全球最大的區塊鏈研究聯盟,並將其命名為MOBI(即移動出行開放區塊鏈倡議),除了作為主要發起者的四大車廠,這個聯盟還有其他三十多位成員,其中包括汽車零部件制造商博世和採埃孚,咨詢公司埃森哲,IBM 和區塊鏈產業集群(Consensys 和 Hyperledger)等。與其他區塊鏈研究項目不同,MOBI的研究重點不是專注於推出一種特殊類型的分布式賬本,而是搭建通用標准和 API 來支持車輛間的支付和數據分享,以疏通通向全新移動出行生態的道路。(閱讀報道)
  【小雲評論】搞數字貨幣不等於區塊鏈,區塊鏈更不是為了搞數字貨幣而誕生的,是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式,它所建立的共識機制,實現了不同節點之間建立信任、獲取權益的新方法。MOBI的建立,展現了區塊鏈真正的價值潛力,它在車輛通訊、識別和支付(汽車錢包)上能夠產生重要的作用,而基於區塊鏈的汽車行駛(及路網狀況)數據,將可以被更為安全、可信的應用於自動駕駛領域。不僅如此,MOBI更展現了傳統行業在面對前沿技術時的合作可能,針對極具挑戰性或具有行業變革能力的技術,聚集發力比各自為戰更為重要。

10、大數據助力國家天文台的科研與科普


大數據助力國家天文台的科研與科普

  【新聞摘要】 近日,在位於北京懷柔的太陽觀測中心,中國科學院國家天文台和阿裡雲分享了雙方合作一年多以來的成果和進展。據國家天文台研究員崔辰州表示,“天文學的研究需要借助大數據,以‘中國天眼’(FAST)為例,它為天文學研究提供了先進的儀器設備,同時每秒產生的原始數據高達38GB,天文學研究需要借助大數據等前沿科技提高科研水平。”國家天文台與阿裡雲合作建立的虛擬天文台,已經成為了一個集數據、雲計算還有公眾教育的網絡門戶,它既為世界天文學家打造了一個網絡化的科學研究環境,也為公眾和學校提供了一個天文科普平台。(閱讀報道)
  【小雲評論】天文學所研究的是人類在歷史上長期存在的根本追問:宇宙有多大?世界如何創生?生命從何而來?時間又是否有起點?可在另一面,天文學卻面臨著兩個重要發展難題:首先,天文學是典型的大數據學科,天文觀測所產生的龐大數據量無法靠人工處理,急需技術賦能﹔其次,無論是從從業的人數來講,還是對社會經濟產生的影響來講,天文學都無法與數理化等基礎學科相比,天文學需要更強有力的支持進行科學推廣和教育科普。國家天文台和阿裡雲在聯合研究中心、虛擬天文台、天文科普教育、天文大數據挖掘等方面展開的合作,不只是為天文學,更為所有面臨相似困境的基礎科學研究,帶來了希望的曙光。