它們沒能改變世界，?少暫時(shí)如此

《麻省理工科技評論》“十大突破性技術(shù)”代表了世界科技發(fā)展的最前沿和未來方向，曾經(jīng)成功預(yù)測了包括腦機(jī)接口、合成生物學(xué)、深度學(xué)習(xí)、CRISPR基因組編輯等重大技術(shù)突破的爆發(fā)、商業(yè)化及其深遠(yuǎn)影響，其專業(yè)性、權(quán)威性和前瞻性都在科技領(lǐng)域有著極高的認(rèn)可度，相信我們的讀者對它也非常熟悉了。

不過，正如中科院院士唐本忠所說的，“幾乎沒有任何研究課題會完全按照預(yù)期發(fā)展；如果有，這種研究不會有任何突破、不會給人帶來任何驚喜?！苯裉煳覀兙蛯⒕酃鉄魪墓怩r亮麗的技術(shù)上移開一會兒，關(guān)注下那些由于種種原因沉寂在了時(shí)代大潮下的技術(shù)，看看為什么會出現(xiàn)這樣的情況？它們真的就此“失敗”了嗎？

01特別?，特別響，但……

最近科技大廠的寒潮愈演愈烈，Meta自然也在其列。扎克伯格一邊發(fā)文致歉，一邊宣布了1.1萬人的Meta史上最大裁員計(jì)劃，聲稱“世界沒按我的預(yù)期進(jìn)行！”這條兼具悲痛與狂妄的發(fā)言所指的，很容易聯(lián)想到其百億美元豪賭元宇宙的決策，而這一戰(zhàn)略的核心之一，就是其于2014年以20億美元收購的OculusVR虛擬現(xiàn)實(shí)頭顯。

1OculusVR，元宇宙?再?？

OculusRift2014年入選了“十大突破性技術(shù)”，聲稱其“視覺沉浸式界面將帶來新的娛樂方式與交際手段”，它最大的一個(gè)突破在于，高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件的價(jià)格已經(jīng)便宜到了C端市場可以承受的地步。誠然，與動輒十萬美金的前輩相比，Oculus的成本控制得很好，也掀起了一次VR技術(shù)的浪潮。不過，其最近一次沖上熱搜，卻是2022年8月扎克伯格在社交媒體上曬出META元宇宙HorizonWorlds中的自拍遭到“群嘲”，其圖形質(zhì)量和建模細(xì)節(jié)被網(wǎng)友與十幾年前的古早游戲放在一起對比，他的化身“甚至沒有腿！”可以說，新一代的OculusQuest2雖然改善了VR眩暈等用戶體驗(yàn)問題，但放在元宇宙的尺度下，其圖形質(zhì)量受限于算力和成本等因素仍然與2D游戲有很大差距，更別提扎克伯格愿景中的沉浸感了。

不過，正如扎克伯格自己所說，Meta的策略是“先讓盡可能多的人用上這些工具，假以時(shí)日，再建立起一個(gè)更好的生態(tài)系統(tǒng)”，Quest2的銷量已經(jīng)接近了1500萬臺（2022年5月數(shù)據(jù)），Oculus系列VR頭顯產(chǎn)品的市場份額也占到了全球市場的80%，這固然與他們十億人VR互聯(lián)的夢想相去甚遠(yuǎn)，但要說是徹底失敗，顯然是為時(shí)過早的。

2?歌?球，讓?絡(luò)??會?

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢煞指畹囊徊糠?，就和水、電一樣。不過，時(shí)至今日，世界上仍有超過35億的人處在“斷網(wǎng)”狀態(tài)，主要分布在眾多偏遠(yuǎn)地區(qū)。究其原因，這些地區(qū)或出于地理?xiàng)l件限制，或由于人口稀少、業(yè)務(wù)量小，導(dǎo)致通信基站、電力系統(tǒng)和光纜等基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，建設(shè)、運(yùn)營成本過高而投入產(chǎn)出比低下，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)堪稱“奢侈品”。

這樣的背景下，谷歌于2013年推出了谷歌氣球ProjectLoon計(jì)劃，試圖通過飄浮在平流層的大型氦氣球建立空基無限網(wǎng)絡(luò)，為世界偏遠(yuǎn)地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋。它的好處在于可以避免光纖網(wǎng)絡(luò)、通信基站高昂的時(shí)間和鋪設(shè)成本，可以用穩(wěn)定可靠且價(jià)格低廉的方式向這些地區(qū)送去互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

為實(shí)現(xiàn)長續(xù)航、穩(wěn)定的氣球網(wǎng)絡(luò)，谷歌在氣球技術(shù)、材料科學(xué)、導(dǎo)航通信上做出了多項(xiàng)創(chuàng)新，才最終打破了氣球?qū)＜业雀鹘缛耸繉τ谄淇尚行缘馁|(zhì)疑，不僅保證無動力系統(tǒng)的氣球借助自然風(fēng)在平流層實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航，還能在高速運(yùn)動的情況下維持區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋所要求的氣球矩陣密度，其中一個(gè)氣球甚至繞地球轉(zhuǎn)了19圈，在天上足足待了130天。

谷歌氣球于2015年入選了“十大突破性技術(shù)”，有望為全球35億“離線”的人們帶來大量教育和就業(yè)機(jī)會，堪稱科技向善的典范之一。2014年夏天，巴西東北部偏遠(yuǎn)地區(qū)的一所小學(xué)中，學(xué)生們終于在一堂地理課上用上了互聯(lián)網(wǎng)，老師借助維基百科和在線地圖向孩子們傳授了更多、更直觀的知識，而這“在氣球飄過來之前”是不可能的；2017年10月，谷歌更通過緊急發(fā)射多個(gè)氣球，幫助遭受颶風(fēng)蹂躪的波多黎各恢復(fù)了通信，使得各種人道主義救援工作得以順利開展，讓當(dāng)?shù)氐?0萬居民連上了網(wǎng)。

谷歌氣球原本的商業(yè)模式設(shè)想是在為偏遠(yuǎn)地區(qū)海量“離線”人群提供低廉網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的同時(shí)，也向他們投放廣告以維持收支平衡。然而很可惜，雖然有很多激動人心的實(shí)例，這一計(jì)劃從未真正實(shí)現(xiàn)盈利。2021年1月，谷歌宣布關(guān)閉該項(xiàng)目，稱沒有找到一種方法來降低成本，從而建立一個(gè)長期、可持續(xù)發(fā)展的業(yè)務(wù)模式。谷歌氣球“墜落”了，而馬斯克的“星鏈”計(jì)劃則帶著同樣的愿景，由于“可回收火箭”（2016年入選“十大突破性技術(shù)”）的出現(xiàn)在持續(xù)推進(jìn)。也許，全球通網(wǎng)的夢，會以另一種形式延續(xù)下去。

3傳感城市，智能、不智慧？

2017年，與谷歌同屬Alphabet旗下的SidewalkLabs為多倫多提出了一個(gè)野心勃勃的計(jì)劃，要在Waterfront湖濱工業(yè)區(qū)落地一個(gè)以高科技從頭設(shè)計(jì)的Quayside項(xiàng)目，讓城市變成一個(gè)完整的大智慧體，通過一個(gè)巨大的傳感器網(wǎng)絡(luò)收集、監(jiān)控各種信息，包含空氣質(zhì)量、噪聲水平以及人們的行為等數(shù)據(jù)，并基于這一無所不在的數(shù)字層來輔助城市中一切關(guān)于設(shè)計(jì)、政策、活動等的決策，并通過自動交通優(yōu)化、機(jī)器人出租車、自動垃圾收集和加熱人行道等方式解放勞動力，提升居民的生活品質(zhì)。

傳感城市于2018年入選了“十大突破性技術(shù)”，結(jié)合了人工智能、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)來建設(shè)一個(gè)擁有自己“操作系統(tǒng)”的智慧社區(qū)，并通過開源的形式鼓勵企業(yè)為其開發(fā)各類服務(wù)。設(shè)想很美好，技術(shù)也非常華麗，不過這一計(jì)劃似乎從一開始就有一些“水土不服”，當(dāng)?shù)鼐用駥@一“互聯(lián)網(wǎng)+”的社區(qū)愿景并不十分感冒，反而對私營企業(yè)收集日常生活活動數(shù)據(jù)、控制公共街道和交通這種“不夠尊重居民隱私”的行為感到反感甚至憤怒，事實(shí)證明，加拿大人對這些行為的“容忍度遠(yuǎn)低于美國人”。

這座設(shè)想中的“數(shù)據(jù)富集”的城市，始終未能回答“人們?yōu)槭裁磿胱≡谶@里”的問題。目前多倫多市的Quayside2.0計(jì)劃目前已經(jīng)啟動，關(guān)注點(diǎn)從數(shù)據(jù)回歸到了“風(fēng)、雨、鳥鳴和蜜蜂”，希望建立一個(gè)真正宜居的伊甸園。而Quayside項(xiàng)目注定將成為智慧城市理念中濃墨重彩的一筆，或許下一次，技術(shù)需要更好地響應(yīng)人類的需求。

02如果我們把時(shí)間尺度放??點(diǎn)

上述的技術(shù)都算不上成功，那么，它們就真的從此消亡了嗎？答案是，不一定。

深度學(xué)習(xí)，?經(jīng)沉浮的奧德賽

如今，人工智能已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，以至于回想起來我們都無法相信它的普及也就是近十年的事情而已，而其核心，就是2012年入選“十大突破性技術(shù)”的深度學(xué)習(xí)?！堵槭±砉た萍荚u論》在當(dāng)時(shí)的節(jié)點(diǎn)上，成功且準(zhǔn)確地預(yù)測了該技術(shù)在幾年內(nèi)的爆發(fā)，而這樣的趨勢愈演愈烈，直到現(xiàn)在也沒有減緩的跡象。然而，深度學(xué)習(xí)即便在當(dāng)時(shí)也并不是很新鮮的事物，反而是由來已久。

事實(shí)上，深度學(xué)習(xí)的核心神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自誕生之初，便是跨學(xué)科交叉的產(chǎn)物。1943年，美國心理學(xué)家麥卡洛克和數(shù)理邏輯學(xué)家皮茨基于對大腦神經(jīng)活動的研究，提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和神經(jīng)元的第一個(gè)數(shù)學(xué)模型——MP模型，為后來的研究工作打下了基礎(chǔ)，開創(chuàng)了一個(gè)新時(shí)代。

1958年，弗蘭克·羅森布拉特教授基于MP模型提出了感知機(jī)模型，通過單計(jì)算層為其增加了學(xué)習(xí)功能，并付諸實(shí)踐。這一突破引發(fā)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的第一次浪潮，不過卻在1969年被證明只能解決線性可分問題，且否定了多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的可能性，甚至有專家提出了“基于感知機(jī)的研究終將失敗”的觀點(diǎn)。此后的十多年，該領(lǐng)域的研究基本處于停滯狀態(tài)。

20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)得到了飛速的發(fā)展，算力相較以前有了質(zhì)的飛躍，也為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域帶來了新的機(jī)遇。1986年，被稱為“深度學(xué)習(xí)之父”的杰弗里·辛頓等提出了一種按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ?xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò)——反向傳播網(wǎng)絡(luò)（BP網(wǎng)絡(luò)），解決了一些原來的單層感知器無法解決的問題。這一突破有力地回?fù)袅酥暗馁|(zhì)疑，更引領(lǐng)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的第二次高潮。

不過，當(dāng)時(shí)的BP算法有著梯度消失的問題，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱藏層數(shù)目的增加，其分類的準(zhǔn)確率反而會下降。同時(shí)，礙于當(dāng)年極其有限的算力，各種淺層機(jī)器學(xué)習(xí)模型相繼被提出，如支持向量機(jī)（SVM）等，深度模型的研究也被學(xué)界冷落，再次迎來了長達(dá)十幾年的低谷。當(dāng)時(shí)，僅有辛頓等極少數(shù)學(xué)者在研究這一領(lǐng)域，而研究氛圍糟糕到甚至出現(xiàn)了一種說法，即如果你想在頂刊上發(fā)表有關(guān)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，論文中最好避免出現(xiàn)“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的字樣。

情況直到2006年才有了轉(zhuǎn)機(jī)，辛頓在這一年首次提出了“深度學(xué)習(xí)”，并給出了BP算法梯度消失問題的解決方案。2012年，辛頓帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參加ImageNet圖像識別比賽，其深度學(xué)習(xí)算法一舉奪魁，性能碾壓第二名SVM算法。其背后，不僅計(jì)算機(jī)的發(fā)展指數(shù)級地提升了算力，互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展也積累了此前無法想象的海量數(shù)據(jù)，可以用于算法的調(diào)試和模型的訓(xùn)練。自此，深度學(xué)習(xí)終于迎來了新一輪的爆發(fā)，逐漸在許多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)方法，成為人工智能中最熱門的研究領(lǐng)域。之后，生成對抗網(wǎng)絡(luò)（入選2018年“十大突破性技術(shù)”）帶來了又一個(gè)爆發(fā)性增長點(diǎn)，AlphaGo則轟動世界，極大地?cái)U(kuò)大了深度學(xué)習(xí)的影響力。

深度學(xué)習(xí)的發(fā)展歷史悠久，幾經(jīng)波折，以至于有人做出了圖表來直觀地顯示它的沉浮。我們能看到，在一個(gè)較大的時(shí)間尺度上，科技創(chuàng)新的進(jìn)程并非線性發(fā)展，而是呈一種螺旋上升的態(tài)勢。同時(shí)，深度學(xué)習(xí)爆發(fā)的背后，不僅有生命科學(xué)領(lǐng)域的神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)的進(jìn)步，更有著來自計(jì)算機(jī)芯片尤其是GPU技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)普及積累的海量數(shù)據(jù)，以及控制論、算法等多種技術(shù)的支持?？梢哉f，一個(gè)科技領(lǐng)域的爆炸式增長，大多是多學(xué)科交叉、跨學(xué)科融合的結(jié)果，看清多點(diǎn)突破的結(jié)構(gòu)性發(fā)展對我們的判斷至關(guān)重要。

03現(xiàn)在讓我們試試把它們放到?起

如今，科技領(lǐng)域的學(xué)科交叉愈演愈烈，如果說以前的交叉與融合或多或少帶著前沿探索的隨機(jī)性和靈機(jī)一動，現(xiàn)在則已經(jīng)成為科技從業(yè)者的普遍共識，儼然是科技發(fā)展的主流趨勢了。比如DeepMind令人印象深刻的AlphaFold2（人工智能折疊蛋白質(zhì)2022年入選“十大突破性技術(shù)”）就是一個(gè)很好的例子，是生命科學(xué)與信息技術(shù)、人工智能的結(jié)合，目前已經(jīng)可以用人工智能預(yù)測幾乎所有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，賦能生命科學(xué)研究，加快研究進(jìn)展的同時(shí)也減輕了科研人員的負(fù)擔(dān)。

1MagicLeap，虛擬和現(xiàn)實(shí)的舞蹈

這樣的融合發(fā)展在當(dāng)今的科技領(lǐng)域?qū)乙姴货r?；旌犀F(xiàn)實(shí)設(shè)備公司MagicLeap的創(chuàng)始人羅尼·阿博維茨本身是生物醫(yī)療工程背景，之前創(chuàng)立的公司Mako專門為醫(yī)生開發(fā)手術(shù)機(jī)器人，而他同時(shí)還在自己的流行搖滾樂隊(duì)“Sparkydogamp;Friends”中擔(dān)任主唱。盡管Mako的機(jī)械臂技術(shù)已經(jīng)可以給到醫(yī)生觸感反饋了，他還想讓醫(yī)生可以在手術(shù)進(jìn)行時(shí)直接在眼前看到內(nèi)部骨頭的樣子，與此同時(shí)，他還希望能利用虛擬技術(shù)，在成千上百個(gè)屋頂上同時(shí)進(jìn)行一場樂隊(duì)演出。帶著這樣的“瘋狂”夢想，他做出了MagicLeap，你只要戴上這臺眼鏡一樣的設(shè)備，就可以在現(xiàn)實(shí)中看到一些本不存在的東西——比如一只四肢粗壯、長有犄角的藍(lán)色怪物——而且非常真實(shí)。

這樣的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（2015年入選“十大突破性技術(shù)”）不同于一般的VR、AR，本質(zhì)上是通過一個(gè)極小的投影儀在你的眼睛上投影，并將光線與自然光完美地融合起來，并不影響你正?？礀|西的方式，因此可以讓虛擬的事物看起來就像是在現(xiàn)實(shí)中一樣。這一產(chǎn)品融合了眼球追蹤、虹膜識別、AR、光學(xué)以及生物視覺等等，并在發(fā)布之初由于一段演示視頻爆火，迅速吸引了大量頭部企業(yè)和機(jī)構(gòu)的投資，成為了著名的獨(dú)角獸公司。不過，其于2018年推出的MagicLeapOne卻給市場潑了一盆冷水，人們發(fā)現(xiàn)它的實(shí)際效果遠(yuǎn)沒有當(dāng)年的營銷視頻那么好，價(jià)格和體驗(yàn)也對消費(fèi)者市場并不友好。盡管如此，這家公司并未放棄，而是大幅轉(zhuǎn)型，取消了面向C端的開發(fā)和銷售計(jì)劃，轉(zhuǎn)而專注于B端的醫(yī)療保健、制造業(yè)、物流和國防等。

如今，MagicLeap2已經(jīng)推出并重新受到了市場的青睞。近日，MagicLeap與英偉達(dá)以及家裝行業(yè)公司Lowe's合作，推出了業(yè)界首款數(shù)字孿生，這也是當(dāng)前大熱的概念之一。簡單來說，Lowe's的團(tuán)隊(duì)在英偉達(dá)的元宇宙Omniverse中創(chuàng)建了其實(shí)體家裝店的虛擬完全復(fù)制品，并通過MagicLeap2頭顯設(shè)備進(jìn)行訪問。員工帶上頭顯，即可在實(shí)體商店中看到上面覆蓋的數(shù)字孿生全息圖，實(shí)時(shí)完成比對貨架、查看物品信息、檢查庫存等通常較為繁瑣的工作。MagicLeap首席執(zhí)行官佩吉·約翰遜說道：“MagicLeap2賦予了用戶在物理環(huán)境中與關(guān)鍵數(shù)字內(nèi)容和數(shù)據(jù)進(jìn)行交互的能力，大幅提高了工作效率，還可以結(jié)合銷售數(shù)據(jù)等進(jìn)行運(yùn)營優(yōu)化，增加企業(yè)收入。”

可以說，技術(shù)不是全部，市場的真實(shí)需求同樣重要?？吹叫枨蟛⒎e極尋求戰(zhàn)略調(diào)整的MagicLeap，未來可期。

2機(jī)器?，?斯克兩條腿的新?？

最近，馬斯克在特斯拉的人工智能日上特別推出了特斯拉機(jī)器人Optimus，引發(fā)行業(yè)熱議。按照馬斯克的說法，Optimus人形機(jī)器人就是“有腿的汽車”，特斯拉有大量汽車相關(guān)的軟硬件技術(shù)積累，可以很容易地移植到機(jī)器人身上。未來，他的設(shè)想是讓Optimus成為一款大規(guī)模生產(chǎn)的、廉價(jià)的（不到2萬美元一臺）、真正對人人都有用的機(jī)器人。

雖然大家都對特斯拉團(tuán)隊(duì)只花9個(gè)月的時(shí)間就鼓搗出一臺能走路的機(jī)器人感到非常佩服，但機(jī)器人業(yè)界對馬斯克進(jìn)軍這一行業(yè)的態(tài)度則是褒貶不一。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，Optimus目前并沒有展示出任何顛覆性的地方，也幾乎沒有跡象表明特斯拉會比其他玩家更擅長解決機(jī)器人領(lǐng)域普遍遇到的問題和挑戰(zhàn)。不過必須承認(rèn)的是，特斯拉行業(yè)領(lǐng)先的電池和電氣系統(tǒng)技術(shù)、人工智能自動駕駛解決方案、機(jī)械動力系統(tǒng)技術(shù)等優(yōu)勢，乃至馬斯克本人強(qiáng)大的影響力和號召力，確實(shí)可能會為機(jī)器人行業(yè)帶來一些不一樣的東西。

另一方面，特斯拉繼去年宣布逐步放棄雷達(dá)技術(shù)之后，今年更是連超聲傳感也拋棄了，要全力押注機(jī)器視覺技術(shù)來解決自動駕駛的避障、導(dǎo)航等問題。而機(jī)器人作為一項(xiàng)未來感極強(qiáng)的技術(shù)，從“機(jī)器人設(shè)計(jì)”（2001年）到“藍(lán)領(lǐng)機(jī)器人”（2013年），從“敏捷機(jī)器人”（2014年）到“靈巧機(jī)器人”（2019年），多次入選“十大突破性技術(shù)”，其本質(zhì)上是一門綜合學(xué)科，糅合了人工智能、通信技術(shù)、機(jī)器視覺、傳感技術(shù)、電氣工程乃至生命科學(xué)等不同學(xué)科，其發(fā)展不僅是這些學(xué)科交叉融合的結(jié)果，更會反作用于這些領(lǐng)域。一項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用往往意味著成本、價(jià)格的大幅下降，技術(shù)由此變得人人可及，會帶來海量數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致其周邊有更多的突破出現(xiàn)。所以，我們不妨大膽地猜測，馬斯克此舉正是要利用特斯拉雄厚的資本和多年的技術(shù)積累實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的快速、大規(guī)模量產(chǎn)，壓低單價(jià)使其迅速普及，從而推動數(shù)據(jù)的富集和更多技術(shù)的突破。

04如何科學(xué)地看“??突破性技術(shù)”？

學(xué)科交叉、融合共生是科技發(fā)展的大勢所趨?！段磥砗魢[而來》中指出，如量子計(jì)算、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等指數(shù)型技術(shù)的互相融合會帶來巨大的變革力量。要預(yù)見未來，單單是看到這些技術(shù)突破還不夠，更重要的是從結(jié)構(gòu)上看清它們之間非線性的“融合式”創(chuàng)新，才能準(zhǔn)確把握下一個(gè)行業(yè)爆發(fā)點(diǎn)，甚至是下一次范式轉(zhuǎn)移。（綜合整理報(bào)道）（策劃/小文）