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让思维自由 [:1704825433]
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指数级增长的信息技术
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人类社会的文字记录至少已经有3 000年历史了。在大多数时间里，这些记录方法几乎没有发生改变。人们在各种东西的表面上做标记：用钢笔在纸上写，用凿子在石头上刻，用颜料在木板上画，借此进行交流。若书面文件仅有一份时，就只能手工抄写。只有少数有特权的人才能接触书写，而且这些人还得具备阅读能力才行。1440—1450年间，也就是我们之前假想的那一时钟的大约11分钟前，约翰内斯·古登堡发明了印刷机。从那时起，变化进程加速几近疯狂。想想过去200年里信息交流领域出现的重大创新吧，它们出现在时钟上的间隔越来越短了。
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1950年我出生时，家用计算机还没有出现。当时，普通计算机差不多有客厅那么大。这也是人们不买计算机的原因之一：他们总不能为了配合这大而无用的设备而住在户外吧！第二个原因是价格：当时计算机的价格高达几十万美元，只有政府部门和部分企业才买得起。1950年，晶体管问世。1970年，硅芯片也被设计了出来。这些技术创新不仅使计算机的体积缩小了，而且还大大提升了计算机的运转速度和能力。标配内存自此之后出现了成倍增加：从最初的几百KB增长到现在的几个GB。
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你口袋里的智能手机，计算能力恐怕比1940年地球上的所有计算机加起来还要强。1960年，杰罗姆·布鲁纳（Jerome Bruner）和乔治·米勒（George Miller）共同创立了哈佛大学认知研究中心，这是世界上第一家致力于研究认知科学的机构。由于研究所的资金很充裕，所以他们购置了美国第一台用来进行心理学实验的计算机：PDP-4小型机，价值65 000美元（那可是在1962年呀），拥有2KB内存，最高可升级到64KB。如今，普通电子表的性能和内存都比1969年的“阿波罗”号飞船（阿姆斯特朗就是搭乘着它“迈出了自己的一小步、人类的一大步”）更好和更大。
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据估计，如今全世界每年要制造大约1017枚微芯片，我听说这个数目大致相当于全世界的蚂蚁总数。我这么说，是因为我清楚地知道，这是无法核实和验证的。但这一非同寻常的生产速度，反映了如今计算机的应用范围是何等的广阔。在过去70年里，计算机技术的发展步伐一直令人叹为观止。以下是一份简单的大事年表。
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①由雷·库兹韦尔撰写的《人工智能的未来》中文简体字版已由湛庐文化策划、浙江人民出版社出版。——编者注
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互联网是人类有史以来设计出的最强大、普及度最广的通信系统。它每天都在发展，就像一头庞大的、不断生长的生物，其中数百万链接采用的都是类似人脑里树突状分组和神经节的模式，并以越来越快的速度增加。与大脑一样，突触被激活得越多，链接的反应就会越大。发明家和未来学家雷·库兹韦尔(2)曾指出，生物体和技术的演变都会遵循相同的模式，它们都需要长时间的演变才会出现，但随着进步的逐渐累积，发展最终会以指数级的速度爆发出来：“19世纪，技术进步的速度和此前的10个世纪差不多；20世纪前20年的进步，又与整个19世纪的进步相当。当今的重大技术转型往往只出现在短短几年时间里……计算技术正经历着同样的指数级大爆发。”
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戈登·摩尔是20世纪60年代中期英特尔公司的联合创始人。据他估计，集成电路板上晶体管的密度每12个月会翻一番，计算机每单位成本的性能和速度也会定期翻倍。20世纪70年代中期，摩尔将这一期限修改为约24个月。这样看来，摩尔定律预计到2020年就会寿终正寝。到那时，晶体管恐怕也就只有几个原子合起来那么宽了。计算机的力量将继续成倍增长，只是形式不同而已。要是机动车技术以同样的速度发展，那么普通家用车肯定会与现在的截然不同：能以6倍音速前进，每加仑汽油能行驶1.5公里，而且售价仅为1美元。我猜你总有一天能拥有这样一辆车。只不过，加速的时候可要千万小心啊！
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让思维自由 [:1704825434]
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纳米技术
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技术创新的速度在过去50年里一直令人叹为观止。但所有迹象表明，变革才刚刚开始。我们预见不到未来50年会出现哪些新技术和新产品，就像莎士比亚预见不到iPad会问世一样。在通往未来的道路上，纳米技术是门户之一，操纵对象极小。现今，纳米技术研究员正通过组装单个原子的方式来制造机器。为了测量太空的广袤距离，科学家们以光年为单位。
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我向一位纳米技术领域的教授请教道：“你们用什么单位来衡量纳米空间那小到匪夷所思的距离？”他回答说：“用纳米，也就是1米的10亿分之一。”我想，人们几乎无法理解这一距离到底会小到什么程度。在数学上，这是10-9米或0.000 000 001米。那么，这对我们理解它有什么帮助吗？
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概念我倒是明白，但无法想象。我问：“大致有多长呢？”教授想了一会儿说：“1纳米差不多就是1秒钟男人胡须生长的长度吧。”虽然我从来没想过胡须在1秒钟里会发生什么变化，但它们肯定有变化，它们要用一整天时间才能长出大约1毫米来，而且也不是瞬间长出来的；另外，它们可不是每天早晨8点钟准时在你脸上跳出来的。胡须是缓缓生长的，我们的语言反映了这一点，所以我们不会说“快如胡须”或“速如长髯”。现在，我们可以用一种新方式来理解它们生长得有多么慢了：1秒钟大约会长1纳米。
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1纳米确实非常短，但它还不算最短。如果我们有了1纳米，就可以有半纳米。事实上，还有皮米（picometer），即1纳米的千分之一；阿米（attometer），即1纳米的百万分之一；费米（femtometer），即1纳米的10亿分之一（1米的10亿分之一的10亿分之一）。也就是说，这就相当于你的胡子还留着胡子，胡子的胡子还留着胡子……
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1995年，哈罗德·克罗托（Harold Kroto）荣获诺贝尔化学奖。(3)他与其他工作人员共同发现了碳的第三种形式，一种名为C60分子的纳米碳球，也称富勒烯或巴克球（借用了美国建筑师巴克明斯特·富勒的名字）。富勒在建筑物上广泛使用了类似C60分子球的几何结构。C60很特殊：它比钢的强度高100倍，重量则是钢的1/10，与金属一样具有导电性。这一发现引发了工程、航空航天、医药和其他许多领域的一大波研究热潮。如果能够批量生产C60，那就有可能制造出比现在大20倍甚至50倍的飞机，但重量却更轻，且更省油。到那时，建筑物可以高耸入云，直穿过大气层；桥梁可以横跨大峡谷；机动车和火车也可以变得更轻，并可以利用太阳能获得更高的燃油经济性。
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从理论上讲，纳米技术可以让人们从原子层面上创造任何物质。科学家们对这一实际可能性展开了推测，而其他人则在思考它将带来的政治和经济后果。全球未来研究院（Institute for Global Futures）的资深研究员查尔斯·奥斯特曼（Charles Ostman）指出：“如今，世界的权力和影响力以对自然与工业资源的控制为基础。一旦纳米技术让人能够廉价而轻松地合成任何物质，现行的经济体系就会过时。我已很难想象比纳米技术应用更广泛的领域了。”
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不管这些可能性是否会变为现实，纳米技术在各个工程和医药领域都有望带来大幅度的创新。它可以被用来“进行分子计算，制造可以改变形状的合金，合成有机化合物，定制基因结构，开发超小型机械”。医学上，有人提议将仅有人类发丝般细小、带旋转刀片的纳米机器植入人类的静脉和动脉，让它清理胆固醇和斑块沉积。在奥斯特曼看来，说到其他医疗应用方面，“纳米技术意味着它可以修正人类躯体几乎任何器官的细胞的化学性以治疗疾病，或提供增强的感官和心智能力，这些前景简直超乎我们的想象”。现今，人工种植的皮肤已经被生产出来，而且很多地方在开展有关有机人造心脏的研究。
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纳米技术还将催生超小型计算机系统，从而进一步彻底改变我们使用计算机的方式。在不久的将来，计算机会变得又小、又灵活，甚至可以穿在身上，依靠皮肤表面的生物电供能。到那时，问题就会变成怎么处理显示器了：你肯定不希望手腕上缠着一层薄薄的微处理器，胸口上却绑着硕大的显示器吧？办法之一是，在眼镜框上用低级别的激光视网膜投影器，把显示内容直接投射到眼睛里。先进的飞行系统已经最先应用这种技术了：飞行员可以从护目镜内侧看到导航图，能够通过双眼的移动，改变飞机的航向。不过，但愿他们别在敌对空域中打喷嚏。
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为了更方便日常使用，计算机也可以被织进衣物里：衬衫里可以装入监控心跳及其他生命体征的传感器，健康状况严重不佳的信号可以直接发送给医生；智能鞋子也可以利用走动获得足够的能量，为穿戴式计算机供电。另一些创新则会很快取代传统键盘。完全依靠思想力量控制的接口已经出现了；用来监测脑电波、再把脑电波直接转换成指示的头戴式耳机也被设计出来了。而这才仅仅是个开始而已，因为上述设备全都是在用户身体之外运行的。过不了多久，信息技术说不定会在我们的身体内运行，甚至进入我们的大脑。在不久的将来，计算机有可能会与我们的意识和思想进行融合。
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让思维自由 [:1704825435]
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人工智能
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信息系统、材料科学和神经学研究领域最具革命意义的研究来自它们的交叉融合。现在，我们可以设想以大脑神经处理系统为模型的信息技术了。新一代计算机可能不是基于数字代码和硅，而是建立在有机过程上：可以模仿人类思维的计算机。
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我最近与某家顶尖计算机公司的一位高级技术人员聊了会儿天。他说：“眼下地球上最强大的计算机的智力水平也不过就如一只蟋蟀而已。”我无法探究他所说内容的真假，他自然也无从得知。我不认识某只蟋蟀，就算认识，也无法判断它们脑子的状况。但他的观点是，哪怕最强大的超级计算机也仍然只是无意识的计算“机器”。它们可以执行人类完成不了的任务，却不会对自己所做的事情产生任何观点。从“思考”的任何定义上看，它们都不是在思考。同样，飞机能飞翔在约12 000米的高空，比我们强得多，但若要问它们对此有何感受，可谓毫无意义。它们没有感受。但是，所有这一切都在变化。