未來科技發展面臨哪些瓶頸？世界頂尖科學家們這樣說……

2020-11-01 科技日報

◎ 侯樹文 科技日報記者 王春

10月30日-11月1日，第三屆世界頂尖科學家論壇在上海召開。近幾年全球科技公司為人工智慧、無人駕駛、量子信息等科學領域的無窮魅力和美好前景而折服。但是在科學家眼裡，目前這些領域研究進展取代人類仍然面臨系統瓶頸。

第三屆世界頂尖科學家論壇在滬召開。主辦方供圖

我們對自動駕駛的前景過於樂觀

「多年以來我們一直對自動駕駛的前景過於樂觀，」2007年圖靈獎得主約瑟夫·基發基斯表示，汽車行業大型科技公司投資了上千億美元，在如何從其他系統向自動駕駛汽車過渡問題上仍然存在很多誤解。一個自主系統的重要特徵是管理基於系統本身和外部環境的知識，並且自學習能力非常重要。人擁有自主學習的功能，但是在系統和機器的自學習功能非常欠缺。

「僅僅有一個智能主體是不夠的，還有一些重要的系統問題要解決。」約瑟夫·基發基斯指出自動駕駛面臨環境感知、自主學習、動態系統複雜性、可靠性和可信賴性等瓶頸問題。「自動化的系統和自主系統之間有非常大的區別，我們會從自動化走向自主，但是僅僅依賴自動化是非常危險的，需要有新的科技和工程方面的發展，」他認為解決這些問題至少還需要幾十年時間。

人工智慧有什麼弱點？未來有什麼突破方向？2000年圖靈獎得主姚期智在「科學前沿與顛覆性技術」論壇上表示，當前人工智慧局限在於算法穩定性和不可解釋性，並提出強化學習是人工智慧接下來的突破方向之一。

AI算法儘管非常高效，比如在人臉識別等領域比人類做得更好，但是在大部分情況下，他們的穩健性和人類比是有差異的。接下來AI所要實現的突破是什麼？在未來的應用之中，除了下圍棋、打撲克，AI還能做什麼？無人機除了燈光秀，如果用它進行視頻遊戲或者是對戰是否可行？姚期智表示，想要解決一些現實的問題，採用比較單一的計算機原理是很難做到的，我們還需要在AI方面進行很多的研究，要通過強化學習去了解我們未來還能做什麼。

2017年圖靈獎得主約翰·軒尼詩則在論壇開幕式上指出，未來人工智慧領域的挑戰是如何打造出性能超強的計算機。他認為摩爾定理正在消退，取而代之的是登納德縮放比例定律的生效。因此約翰·軒尼詩認為我們需要轉變思路，不再依賴半導體技術的突破，而是需要做出特定領域的專業處理器，讓它能夠運行任何代碼。這樣就相當於構建了人工神經網絡，「通過賦能於人工神經網絡，人類的生活將更加美好。」

在「秘境之鑰 —— 世界頂尖科學家量子物質峰會」主題峰會上，談及領域內的發展問題，物理學家、中國科學院院士、中國科學技術大學副校長潘建偉院士表示，「到現在我們連一個量子比特都沒有」，對於量子計算機，目前我們需要找到量子計算系統中解決錯誤的方法。

面對全球危機應加強基礎科研合作

聯合全球科學力量共同解決人類危機成為與會科學家們達成的共識。在疫情引發全球危機情況下，科學家們堅定不移地呼籲科學應在開放包容的環境下加強合作，為全人類提供解決方案。

圖源：視覺中國

「合作化和國際化的科學才是最有效的」，2009年諾貝爾化學獎得主文卡·拉馬克裡希南敏銳地指出，這場疫情使得國際合作的需求成為焦點。國際合作使我們發現病毒的驚人傳播速度，全球都在為病毒的基因組測序做出努力，從而更好地了解病毒、攻克病毒。世界各地的研究團隊，也在共同竭盡全力地研究新的治療方法與潛在的疫苗。目前的疫情也引發了人們的擔憂：與其在疫苗研發上競爭，不如鼓勵各國合作組成全球疫苗聯盟，採用並行方法研究，共享研究成果。

針對當前全球共同面臨的、嚴重的疫情背景，2001年諾貝爾化學獎得主野依良治不僅指出疫情對當前社會中技術應用的影響，如遠程教學和數據工作，也預見到除新冠病毒大流行外，人類需要面臨著的其他各種威脅。而科學界能夠做的，是不斷提升開放科學政策的重要性，不斷推進國際合作對科研工作的促進作用。

「儘管20世紀的全球發展以戰爭和經濟競爭為主題，但21世紀，為了人類更好地生存，全球性合作應該被提上議程。無論我們做什麼，都應該盡力朝著這個方向前進。」野依良治表示。

支持基礎研究領域尋求突破

很多科學家在相關論壇上強調了基礎科學進展的重要性。2012年諾貝爾物理學獎得主塞爾日·阿羅什指出，人們有時候會覺得我們需要努力製造更實用的設備，但也有更多的基礎問題亟待解決，如果我們要擺脫自己領域的束縛，也應該首先解決領域內的大問題，比如量子物理和廣義相對論目前是不相容的，我們必須在這方面獲得突破。

基礎科學的進步緣何受到阻礙？野依良治將主要原因歸結為：當前學術界評價體系尚存偏頗。無論是研究經費申請、大學招牌打造，還是學術推廣與表彰，都過於強調在所謂的知名期刊上發表論文，而其中的大部分刊物都來自商業出版社。野依良治也提出了其擔憂之所在：「大多數的自身同行評審都難免受到教條的嚴格限制，對新興科學的出現並不敏感，結果就是，他們拒絕了新穎的研究論文。」

值得注意的是，延續往年傳統，論壇邀請青少年提供與世界頂尖科學家交流的機會。論壇設有「少年英才交流對話會」、「科學T大會」及「小科學家論壇」等活動。記者了解到，參加本屆頂尖科學家論壇的科學少年共有55位，分別由中國科協和上海市科協從參加「英才計劃」等培養項目的優秀學生中選拔而來，來自全國17個省、直轄市和自治區，年齡集中在15-18歲。其中中國科協推薦近40位，上海市科協推薦16位。55位科學少年中不乏有在國內外頂級期刊中已發表文章、獲得國際奧賽金牌和在各項國際知名賽事中取得優異成績的學生。

編輯：劉義陽

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