科技改變了什麼？

科技改變了什麼？

2014年09月15日  來源：中國信息化  石菲

 

    科技改變了什麼？科技改變的不只是生活方式，更多的時候它在潛移默化地影響着一代又一代人的價值取向，甚至改變着人類對生命的解釋。如今，隨着科技的發展，新技術不僅顛覆了傳統產業，對高科技產業價值鏈上的各方都產生了不可忽視的影響。從壟斷到合作，從封閉到開放，科技改變的不僅僅是技術本身。

 

一個男孩和他的原子

    如果全世界的人每個人都是一個原子，那麼所有人一個挨一個地排起來，長度還不到一米，可見原子是多麼小。

    這天，一枚原子蹦蹦跳跳出來，遇見了一個由原子組成的男孩。他們一見如故，彷彿是相識很久的朋友。原子跳到男孩手上，他拍來拍去，又將其擲了出去。原子彈了回來，突然數量增多，變成了一張蹦牀。男孩在上面蹦啊蹦，開心無比。接着他拿起原子，高高地拋上天空……

    這部一分3 4 秒的世界最小影片（分辨率爲45x25，單位納米）是由IBM公司研究院製作的，IBM科學家的“幕布”是銅製的襯底，而“演員”是一個一個的一氧化碳分子。科學家們通過對銅襯底表面上一氧化碳分子的移動和擺放，使用掃描隧道顯微鏡（STM）進行原子尺度的成像。IBM的科學家用STM控制一根尖尖的探針，沿銅襯底表面進行逐行掃描，當探針尖端靠近樣品時，加在探針和樣品上的電壓會在兩者之間產生隧道電流，其大小與兩者的間距有關。當掃描探針遇到一個一氧化碳分子時，儀器感受到電流的變化，並通過反饋機制擡高探針來維持隧道電流的恆定，擡起的高度就反映了原子的形貌，逐行掃描完成時就“看到”了原子尺度的畫面。

    這部電影沒有豐富的情節，也不會逗人開心大笑，畫面顏色也很單調，容易讓人想起幾十年前的動畫片。但這部電影的意義遠遠不是讓你感慨原來科技也可以這麼文藝，IBM的研究人員希望依靠這種“有趣的方法來展示原子尺度的世界”，並探索數據存儲的極限。

    正如參與拍攝的安德烈 ˙ 海因裏希所說：“我們製作該電影所使用的技術和以往的一樣，此前這些技術用於推出新的計算架構和替代性數據儲存方法。”

    拍攝這部短片的IBM科學家先前已研究出將原子磁化以增強檔案儲存效率的方法，這部短片是用原子磁化的原理操縱一氧化碳分子的移動，這標誌着IBM在終結摩爾定律之路上又清除了一大障礙。摩爾定律指出大約每隔兩年集成電路晶體管的密度會翻番，而IBM的科學家們則表示，隨着計算機電路板接近原子數量級，摩爾定律將走到盡頭。

    由於在一臺計算機中需要約100萬個原子才能存儲一比特數據，距離達摩爾定律的極限還有待時日，所以IBM的科學家們轉換思路，從單個原子入手，直到用原子製造出可用的計算機零件。目前IBM已經開發出由12個原子組成的磁性數據存儲單元，一旦應用到現實生活當中，意味着一部只能存放一兩部電影的手機可以存儲人類有史以來的所有電影。

 

次世代計算機到來

    與此同時，IBM還在研究新一代實驗性電腦芯片，意圖模擬人腦的知覺、活動和認識能力。這種神經突觸運算芯片用先進的算法和硅電路再現了生物系統中神經元和神經突觸的運作模式。而利用這些芯片組建的認知計算機與傳統計算機迥然相異，它們被寄望能夠學習經驗、尋找對象之間的關聯性、提出假設、進行記憶和學習。換言之，模擬人腦神經元運作的3D芯片可以爲未來的認知電腦掃清道路。

    神經元電腦可以實現海量資料實時分析所需的每秒百萬兆次(exascale)運算速度，以滿足未來大數據分析的需求，讓未來的認知電腦提供exascale級的資料處理能力。

    正如項目領導人德爾蒙德拉.莫達所說：傳統的馮諾依曼結構已經不能滿足未來對功能和功效的需求，神經芯片將是計算機進化史上的又一座里程碑，昭示着次世代計算機的到來。

   IBM的遠期目標是建造包含百億神經元和百兆突觸、能耗僅1千瓦、體積小於兩立方分米的芯片系統。這些未來的芯片將能通過多元感知單元從複雜的外界環境實時攝取各種信息，相應做出不同的協同應對行爲。未來，也許這種認知電腦會取代我們熟悉的馮諾依曼結構。

    除此之外，近日，IBM首次公開了下一代芯片研發項目的30億美元投資，在下一個十年中，除了優化現有的IBM系統和平臺，IBM還在研發能夠從根本上解決今天無法解決問題的新系統。IBM的芯片研發項目將會探索新的替代性技術。項目涉及利用新材料如碳納米管、石墨烯，在7納米及以下的水平上創造新的系統特性，同時包括量子系統的全新架構。

 

科技促進轉型

    不管是原子存儲還是神經元電腦，科技爲我們展現的是一個不可思議的奇妙世界。正如科技發展推動了社會前進和人類進步一樣，如今，科技亦變成了轉型的動力。

    當前社會，最大的威脅亦是最大的機遇，波動的經濟環境和日益變得複雜的社會結構，賦予了企業全新的使命和生命力。我們現在處於一個新的轉型時代——互聯網衝擊，後工業化，綠色經濟，數字化，無國界……

    讓我們先來看看電動車領域，專利是特斯拉這種創新公司最重要的競爭力之一，特斯拉自豪地將這些專利掛在帕羅奧爾託總部的牆上。2014年6月12日，特斯拉創始人Elon Musk發佈了一篇官方博客，表示將開放公司的專利。“我們的真正競爭對手並不是各大廠商生產的那一小批其他品牌的電動汽車，而是遍佈全球的汽車工廠每天下線的大量燃油汽車。”換句話說，競爭對手尚未追趕上來。如果特斯拉要真正成長起來，就需要營造一個充滿活力和競爭力的市場，以便進一步開發和銷售更多的電動汽車。如果一名消費者購買了一輛其他廠商的低端電動汽車，之後升級成特斯拉高端車型的概率就會增加。一個標準統一、發展迅速的技術平臺將令整個市場獲益。

    對特斯拉來說，開放並不是無私奉獻，而是贏得更寬廣的市場和更多的發展、銷售機會。同樣，對於其他行業來說，開放式創新也是應對市場衝擊的有利武器。

 

知識經濟時代迎接開放式創新

    國際金融危機後，開放式創新成爲各國創新戰略新趨勢。在知識經濟時代，企業僅僅依靠內部的資源進行高成本的創新活動，已經難以適應快速發展的市場需求以及日益激烈的企業競爭。在這種背景下，“開放式創新”正在逐漸成爲企業創新的主導模式。把外部創意和外部市場化渠道的作用，上升到和封閉式創新模式下的內部創意以及內部市場化渠道同樣重要的地位，均衡協調內部和外部的資源進行創新，不僅僅把創新的目標寄託在傳統的產品經營上，還積極尋找外部的合資、技術特許、委外研究、技術合夥、戰略聯盟或者風險投資等合適的商業模式來儘快地把創新思想變爲現實產品與利潤。

    工業時代後期的大企業則信奉錢德勒“有價值的知識本質上是稀缺的”理念，從而過分地強調企業集權與整合的重要性，並且很可能產生“與我無關”的思想，即拒絕接受來自外界的技術，而只相信自己內部的創新。有些公司創立了獨立的科研部門，控制整個產品的研發(NPD)循環，而不去等待科研部門介入科技的實際開發，也沒有足夠時間等待其他公司生產一些必須的配件。這些公司逐漸變得自給自足，與外界缺少溝通。一個典型例子就是施樂公司在早期爲了使其複印機更好用，甚至自己生產專用的複印紙張。

    今天，高等教育的普及以及學術機構研究能力和研究質量的迅速提高，使得知識由以前富集於企業研究部門和科研單位，轉變爲廣泛分佈於產品價值網絡中的各個節點。其次，技術與產品的生命週期變得更短，從而對創新速度的要求更甚於對創新質量的要求。麥肯錫的研究顯示：在當今競爭激烈的環境中，超過開發預算而及時將新產品導入市場的項目要比未超出預算而延遲進入市場的項目獲得更多的利益；新產品拖後6個月投放市場，5年內的累計收益將會減少17%～35%；如果開發投入超出了預算的50%以使新產品快速進入市場，那麼收益僅僅減少4%。而在賣方市場向買方市場的轉變過程中，消費者和供應商的專業知識也越來越廣博，消費者和供應商主導企業經營的時代逐漸到來；企業只有開放經營，才能生存下去，封閉經營只有死路一條。於是，我們“似乎”重新回到了亞當 ˙ 斯密的勞動分工時代，開始進行“開放式創新”。

    開放式創新的最終目標是以更快的速度、更低的成本，獲得更多的收益與更強的競爭力。在封閉式創新模式下，企業對市場機遇與技術機遇的認識都是從內部出發的，這很可能出現供給與需求的偏差；而在開放式創新模式下，企業對市場機遇與技術機遇的認識都是從外部出發的，這使得“有效供給”更爲可能。

    科技的發展曾經形成了封閉式研發環境和壟斷企業，而現在，同樣是科技的發展促使開放的價值越來越得以體現。對於科技巨頭IBM來說，科技帶來的開放衝擊不可避免。在技術研發上，開放可以使產品獲得更廣闊的舞臺與空間，在與合作伙伴的合作中，開放也更加能夠滿足客戶日益變化的需求。