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      交大要聞

      上海交通大學學術委員會主任、中國科學院院士張杰在“國資大講壇”做主旨演講

      新科技革命將如何改變我們的未來?

      5月6日,由國務院國資委新聞中心指導,上海國有資本運營研究院和中國金融信息中心共同主辦,中國企業改革與發展研究會聯合主辦,中國太平洋人壽保險股份有限公司、寧波銀行上海分行全程戰略合作支持的“國資大講壇”第十期在中國金融信息中心舉行,特邀上海交通大學學術委員會主任、中國科學院張杰院士,作題為“未來已來 唯變不變——對新科技革命的思考”的主旨演講。

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      在主旨演講中,張杰表示,歷次科技革命極大地加速了人類文明的演化進程,過去兩百年我們見證了人類文明發展一波又一波的輝煌。在不知不覺中,新的科技革命又來到了身邊,正在進一步加速人類文明的演化進程,并正在推動人類生活方式、生產方式和思維方式的根本性變革。科技革命的根本驅動力來自人類自身的發展需求。

      從馬斯洛需求層次理論的角度看,人類的需求從低到高按層次依次分為生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我實現需求五個層級。正是人類不斷升級的發展需求,催生了第一次產業革命、第一次科技革命,大幅加速了人類文明發展的進程,同時使策源地英國成為十七世紀到十八世紀的科技強國。從十八世紀開始一直到十九世紀,人類在追求進一步發展的激勵下,開始了第二次科技革命與產業革命,同時成就了策源地德國、法國、英國等成為當時的科技強國。二十世紀,量子論和相對論也是在人類進一步發展的需求下,由普朗克、愛因斯坦、波爾等科學家創立,并為第三次產業革命奠定了關鍵基礎。借第三次科技革命與產業革命的機會,美國成為世界科技強國。

      在人類溫飽、安全、社會、健康需求基本滿足以后,人類社會產生了巨大的變化,正在從物質經濟時代進入了知識經濟時代,這一點是思考新科技革命的出發點。以前毫無價值的東西,正在變成推動目前這個社會發展的生產資料,比如沙子變成了半導體,有害的大腸桿菌變成了效率最高的合成化合物工廠,陽光變成了能量,特別重要的是,雜亂無章的大數據變成了這個社會快速發展的重要驅動力。

      人類今天的需求,正在向自我實現和自我超越方向變化。新的科技革命,已然來到我們身邊,萬物互聯、人工智能、基因編輯、大數據、云計算正成為這個時代的主題詞。科技革命和產業革命加速了人類文明的演化進程,并推動了人類生活方式、生產方式和思維方式的根本性變革。

      對歷次科技革命進行分析,張杰表示,可以得出以下三個啟示:

      科技革命作為產業革命先導的趨勢日益顯著。從本質上說,科學是發現自然規律,技術則是對改造世界有用的發明。十九世紀之前的科學和技術是各行其道的,十九世紀以來,科學開始引領技術發展。二十世紀開始,技術和科學相互依存,并且互相促進。二十一世紀以來還不到二十年,但移動互聯網、大數據、人工智能已經主導了世界,科學和技術互相纏繞,新科技革命時代,已經很難再分清科學與技術的區別。同時,產業化的速度空前加快了。

      前一次科技革命為后一次科技革命奠定了基礎。第一次科技革命是以蒸汽機驅動的大規模、機械化運作為主要內容。當機械化發展到高級階段,帶來了電的發明,進而帶來了大規模的電力生產。在電力工業革命充分發展以后,就會上升到更加方便的電子信息技術的應用和自動化生產,而電子信息技術的應用和自動化生產會產生大量的數據,所以第四次科技和產業革命,最重要的基礎一定與大數據相關。數字技術的應用、人工智能、基因編輯、云計算、人機一體化等是這次科技革命最重要的內容。

      世界科學中心大約每80到120年就會發生一次轉移。每一次科技革命和產業革命之前都有一次思想準備,第一次科技革命之前的思想準備是文藝復興,第二次是啟蒙運動,而第三次是資本全球化。而這一次,習近平總書記提出的“人類命運共同體”的理念,很有可能就是支撐這次新科技革命最重要的思想基礎。歷次科技革命的發生地均成為了世界強國。由于歷史的原因,我們錯過了引領過去三次科技革命的機會,這一次科技革命,我們擁有前所未有的基礎,所以這個機會一定不能放過。

      新科技革命基礎以及思維范式究竟是什么?首先回顧兩個共識:第一,人類的需求驅動了科技革命,人類需求的新變化會驅動新的科技革命;第二,新科技革命的基礎是新思維范式的出現,思維范式一旦變化,就有可能引導新的科技革命。假如思維范式沒有變化,那么科技革命也是過去的延續。

      認識一:人類需求的新變化會驅動新的科技革命

      馬斯洛的需求理論中,只有在低層次的需求滿足之后,更高層次的需求才會出現。過去,人類的需求主要集中在前四個層次,那個時候的需求共性較大,以規模化生產、標準化生產為工業范式。但現在,人類需求上升到了自我實現,實現自我、超越自我是人類文明發展的方向。因此,現在人類越來越追求個性化,這樣才能滿足人類新的需求。

      過去幾千年時間,人類的主要需求是生存,因此戰勝饑荒、瘟疫、戰爭這三大挑戰,就是過去數千年來人類文明發展的主旋律。目前人類需求正在變成以自我實現和超越自我為核心的以下三方面,第一是掌控幸福,第二是掌控生命,第三是超越自我。

      說到幸福,幸福其實并不那么簡單。幸福并不簡單地與物質的豐富程度成正比。從科學的角度來看,幸福其實是人體長期的進化的主觀心理預期的滿足。如果人的主觀預期增長速度快于物質增長的速度,人就不會感到幸福。從根本上說,幸福是一種人體生物化學反應,因此,要想掌控幸福,其實是要掌控人體的生化系統。

      人工智能時代給人類提供了嶄新的生活體驗。自拍、網紅、視頻上傳這些都是人類追求的自我表達。同樣KEEP、悅跑,馬甲線等反映了人類量化自我的需求。QQ、微信、廣場舞是新的社交方式;密室逃脫、王者榮耀、魔獸世界等電子游戲是大數據支撐的新游戲方式。網絡支付、網絡商城、共享經濟等是便捷高效的新生活方式,在網絡支付方面最發達的是中國。西方發達國家因為早已全面進入信用卡時代,所以讓他們放棄信用卡進入網絡支付是很難的,而中國跳躍過信用卡階段,直接進入到了網絡支付時代,進入了新的層次。AR和VR技術,可以使人類體驗到三維、四維甚至更高維度的刺激和快樂。

      物理學家對于生命的定位為:生命是可以保持其復雜性和復制性的過程,是可以自我復制的信息處理系統,生命可以有不同的形式:1.0、2.0、3.0版本。低等生物為生命1.0系統,軟件和硬件都無法改變的系統,所有的信息都要靠遺傳來進行傳遞;人類生命為2.0系統,通過學習,可以改變軟件系統,但硬件系統仍然不能升級;未來的生命3.0系統,也許軟件可以重裝,硬件也可以升級,未來生命的存在形式更高級、能力更強。

      干細胞和再生醫學給了人類更換硬件帶來了希望。以往做器官移植是一件很難的事情,但現在干細胞技術已經可以制造人類最復雜的器官了。人工心臟已經可以通過3D打印出來,用人類的干細胞材料打印,心臟中里面有血管,會跳動,下一步這個人工心臟準備裝到兔子身上進行實驗。基因編輯技術是幾年前的最新科技,從2017年11月開始走到了臨床;建立在知識庫、云平臺、大數據之上的精準醫學,現在也已經走到了人類身邊。基因工程可以通過減少或者逆轉細胞的老化來延長人類的預期壽命,最早到2050年,人類的壽命或將突破物質身體的限制。(當然延長壽命或者永生,對整個人類的進化來說未必是一個好事)。

      如果虛擬現實世界制造出來,即使人的肉體停止了運轉,思想還是可以被上傳到計算機上。腦機接口可以將大腦與機器連接,實現超能、超強人類和半機械人,意識上傳實現人類永生,這些話題會成為人類共同要面對的問題。仿腦、腦控、控腦等人工智能技術發展非常快速。機器延伸了人類的體力,互聯網延伸了信息的交流能力,人機交互的出現將會使人類的能力得到進一步的極大提升,超越自我正在成為現實。

      所有這一切帶動了眾多的產業——以大數據、云計算、萬物互聯為基礎,以場景模擬、人工智能、系統集成為中間層的變革和創新。

      認識二:新科技革命的基礎是思維范式的轉變

      世界是由數據流組成的,任何現象和實體對未來世界的價值,就是對數據處理的貢獻。假如生活體驗不去上傳的話,就對未來的世界沒有作出貢獻。以往的思維范式是基于物理學定律的因果律,我們平時判斷一件事情正確與否,其實是做因果律的判斷,但是現在,在很多情況下,僅靠因果律來判斷已經不夠了,因為大數據時代的世界比過去復雜得多了,有些事情,比如復雜的金融、經濟、乃至社會問題,需要在深入理解萬物之間相互關聯關系的基礎上,作出判斷。

      數據正在成為知識型社會最寶貴的戰略資源。二十一世紀新的思維范式已經出現了,過去的思維范式,包括實驗科學、理論科學、仿真模擬,本質上就是經典的因果律式的思維范式。而在大數據時代,人們一方面需要掌握量子論下的概率因果律式的思維范式,另一方面,大數據時代強調的萬物相關性的關聯關系的思維范式,也需要掌握。誰掌握了新的思維范式,誰就掌握了未來的科技革命先機。

      在傳統的思維范式下產生知識的速度相對比較慢,因此我們上大學時課本上的知識大多是一兩百年前的。但在新的科技革命時代,采用新的思維范式,從數據到知識產生的速度比以前快得多了,知識老化的速度也變快了。大數據時代的思維特點是海量、多維、完備。這就是為什么所有大數據的公司都在盡力搜集數據,其實是為了擁有完備的數據集合。另外,數據本身有交易價值——有初次和再次利用的價值、衍生和原生價值。初次和再利用的價值是數據獨有的價值。在物質經濟時代,任何一個產品,只要用過一次,價值就會大幅度的下降;而雜亂無章的數據使用過一次后進行了分類,數據就增值了,再使用一次,數據完成了編號,價值就更高了。

      人工智能發展分成三個階段:弱人工智能、強人工智能和超人工智能。我們現在還處在弱人工智能的階段,雖然計算機的記憶能力和計算能力已經遠超人類,但在情感和創造性方面還有很大的差距。不過,我們也不要覺得計算機在情感和創造性方面離我們人類還有很遠,其實在這些方面,它的進步速度也比我們想象的速度、比人類自身學習進步的速度都要快得多。

      深度學習正在改變我們的生活,從視覺和圖象處理、語音識別、自然語言處理到自動駕駛的應用,延伸到生活的各個角落。人工智能還提供了社會科學的方法論,實現了基于數據的決策,并且支持管理科學與實踐的革命。大數據、物聯網、互聯網、云計算和人工智能結合在一起,正在改變我們的世界。物聯網和互聯網,是大數據的主要來源,云計算為大數據的運算提供了核心的硬件和軟件支撐,人工智能將大數據的價值深度挖掘和利用,大數據為人工智能的模型和算法提供學習和訓練樣本。在大數據支撐的以非因果論思維為基礎、以算法推演為核心的新的科技革命的時代,新的產業革命和大數據科學的進展正在緊密交融。

      這次新科技革命帶來的機遇和挑戰,張杰認為應該主要從以下四個維度來考慮。第一個維度是誰擁有最好的大數據基礎設施;第二個維度是誰能產生和占有最多最全的數據;第三個維度是誰能夠有最高、最快、最好的數據分析能力;第四個維度是誰能夠最有效的開發利用數據。誰擁有最強的這四個維度的能力,誰就能成為新一輪科技革命的策源地。

      第一個維度,大數據的基礎設施,包括攝像頭、傳感器、5G網絡、IPv6和數據中心。目前,在攝像頭、傳感器和5G網絡建設等方面,中國已經領先,但美國在數據中心的基礎設施建設方面遠遠領先。

      第二個維度,數據的產生包括顯性數據和隱性數據。經過過去四十年來的快速發展,今天的中國擁有人手一臺移動終端設備的14億的人口,產生數據的速度和占有數據的量在全世界遙遙領先的。這些數據是驅動我國進一步發展的生產資料,包括定位、處理數據以及路徑規劃等等。中國已經具備數據強國的優勢條件。

      第三個維度,在大數據計算能力方面的比較中,中國的超算能力和美國不相上下,但云計算的服務能力遠遠落后于美國。

      第四個維度,在處理數據方面,中國和美國各有千秋,但在應用數據方面,中國和美國差距巨大。美國在數據應用算法的原始創新、工程實現以及系統平臺等領域都有大批世界一流公司,比如說谷歌、雅虎、臉書、甲骨文、IBM、微軟。而我國雖然在大數據的商業應用方面發展不錯,但是總體來說,與美國還有比較大的差距

      物聯網和精細化生產將主導未來的發展,而自動駕駛則可能是下一輪競爭的焦點。手機作為移動終端的普及,為中國經濟增長帶來了很大的貢獻,并促使經濟社會發展水平快速的提升。但是,在新的時代,工業自動化的內涵已經變成了根據需求的變化來調節生產、流通和分配方式的知識自動化,手機已經無法承擔此項功能,所以,下一波增長會是物聯網和精細化生產。物聯網也不再是一個終端的設備,而是一套可以自主學習、自主決策的機器體系,這個體系的智能終端和領軍產品就是自動駕駛。自動駕駛是一個龐大的自主系統,可以把物聯網和每個人的生活緊密關聯在一起,并且會大大緩解堵車、污染、停車以及酒駕的問題。因此,自動駕駛有可能成為未來產業競爭的焦點。

      張杰認為,當今國際競爭的核心在于對新科技革命主導權的競爭。中國人是善于從危機困難下奮起的民族,沒有人能夠阻擋中華民族偉大復興的步伐。未來已來,唯變不變,關山萬里,中國終將輝煌。

      主旨演講結束后,與會人員圍繞人工智能、未來大學的形態、上海科創中心建設等,與張杰進行了互動交流。

      劉金、 江倩倩等
      陳奕屹
      新聞中心
      美国伦理电影