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纪录片《科学的力量》解说词文案丨第7集 未来将至(上)

2026-04-21纪录片阅读
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《科学的力量》 
第7集 未来将至(上)

人类文明的发展史似乎是一辆不断加速的列车,启动时很缓慢,而18世纪工业文明爆发后,仅仅三百多年间,人类科技几乎以跳跃的速度前行。而今,我们已迈入新一轮科技革命的门槛,人脑研究、生命科学、人工智能、新材料、新能源、量子计算机,无论哪一项获得突破,人类世界就会发生巨大的变迁。

但今天,我们仍身处通向未来的隧道之中,远方微弱的光亮引导着科学家们不断探寻和摸索。它长期目标之一是要能够善解人意,就让它具备各种智能,比如说可以理解人的语言,通过摄像头识别人的表情。传感器技术是可以反映这个国家的基础工业水平的,一般认为这是制造模式的一次变革。这些未知的问题都会困扰着你,科学发现都是不断地试错前进。将来怎么走,我觉得现在是走到了一个十字路口。有重大贡献的科学家,他们的成就直接跟他们的胆识成正比,敢走人家没有走过的路。

我们也许意识不到,自己正身处一场伟大的历史变革之中,而所有的变革,很可能来自一些不起眼的场景。哈喽,快来快来,过来小胖妞,哎呀哎呀,这么热情。像这个一直跑来跑去的就是“中中”,比较调皮。这只是“华华”,安安静静的小姑娘。

在中科院脑智卓越中心的这家研究所里,两只一岁半的小猴子拉开了人类对大脑研究的一段新历程,它们是世界首例体细胞克隆猴。它们不可能知道科学家历经千辛万苦把它们创造出来究竟是为了什么。这项研究的负责人蒲慕明,是世界知名的神经生物学家,虽然致力于大脑研究半个世纪,但蒲慕明觉得自己对人脑的认知也十分有限。我们大脑是怎么工作的,人的大脑在演化过程中怎么出现的,这些都是未解的难题,所以脑科学是生物学科里面的一个重要的前沿领域。

人的大脑特别复杂,所以用小鼠的疾病模型来看这个药效有效果,到了临床实验却都发现没效。真正要对脑科学、脑疾病有贡献,我们必须要建立猴的模型。动物实验是生物学、医学研究必不可少的步骤,为了获得更多可供实验用的猴脑模型,包括蒲慕明在内的很多神经科学家,都把希望放在了体细胞克隆技术上。克隆猴主要的一个好处,就是有遗传背景相同的实验动物猴,这样子不但可以做基础研究,也可以做临床的研究,做药物、医疗手段研发都需要这样子。

但这并不是一件简单的事。此前,科学家最好的成绩出现在美国,在尝试了15000枚猴卵细胞后,制备的克隆猴怀孕,但在第81天不幸流产。2012年蒲慕明决定,让脑智卓越中心挑战这一纪录。猴子的细胞只有一百微米,相当于人类发丝的三百万分之一。一个比较关键的就是把这个卵细胞的细胞核给它摘除,它的细胞核是看不见的。很多时候,科学家如同手艺人一样,在显微镜下小心翼翼地操作,时间、速度、手法都是关键,一不小心就可能使细胞提前激活,导致发育失败。

其实要说失败多少次,具体当然没有统计了,当然渴望能够做出来,但是并没有十足的把握能做出来。五年之后,刘真可以在10秒内快速去掉细胞核,并在15秒内注入到卵母细胞中。2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”出生,8天后,她迎来了妹妹华华。现在,中科院脑智卓越中心聚集了一群神经科学家,他们将从克隆动物身上,寻找自闭症、抑郁症、阿尔茨海默症等脑疾病的病因。

科学界有这个任务,要解决人类社会面临的问题。我们现在社会需求是,马上就要解决老年痴呆的问题、抑郁症的问题、孤独症的问题,三五十年之内我们就必须要解决,否则我们家庭负担都受不了。不只是中国,包括美国、欧盟、日本在内的发达国家都部署了自己的脑计划,这些计划除了寻找脑疾病解决方案,还指向一个重要领域——人工智能。

杜子东喜欢站着办公,因为这能让他一刻不停地思考。和世界上所有计算机科学家一样,他的梦想是有一天,让机器变得和人一样聪明。2014年的时候,你去跟人家说人工智能,人家还得想想人工智能到底是啥、有啥用;现在你要跟人家说人工智能,人家好多人可能就能立马想到,是不是跟柯洁下棋的那个。裁判,这是AlphaGo赢四分之一子。著名的阿尔法围棋,之所以能战胜人类高手,是采用了深度学习的方法,这种方法模拟人类大脑的学习机制,把复杂的信息简化后,再分层处理。就像我们看见一张美食图片,大脑中负责视觉的脑区识别色彩和形状,负责记忆的脑区让你联想起曾经的味道,其他脑区还能分辨出这是一张图片而不是实物。

科学家观测到的人脑,有着超过1000亿个神经元,它们互相连接,组成无数细密的网络,如同一架精密的超级计算机。我们的大脑具有极其强大的算法和自主学习的能力。正是从脑科学的研究中得到启发,2016年这个团队率先推出了面向人工智能的专用处理器,随后的人工智能芯片在性能功耗比上,全面超越了传统芯片。这个本质的起源就是来源于我们对于人脑的一些关注信息处理的一些观察,当然我们这个其实是从人脑里面去抽象很多内容得到现在的模型。

科学家用数字模拟大脑的神经元和突触,让它们发生广泛的关联。传统芯片数百甚至上千条指令才能做到的事,人工智能芯片只需一条指令就能完成。在图像、语音等智能处理方面的处理速度,从一百秒缩短为一秒,而能耗只有传统芯片的三百分之一。今天,这个团队研制的人工智能芯片,已经在手机上得到应用,所以我们的手机似乎越来越聪明,它能识别出美食、天空或者夜景,然后自动给你提供最合适的光圈和滤镜。

人工智能的应用其实是方方面面的,它在自动驾驶、在城市大脑里面都是可以搭载的。就是说我们在未来希望,能把一个AlphaGo装到我们自己的手机里面,这是我们长期的一个目标。从1956年夏天,美国三位科学家首次提出“人工智能”的概念,到今天已经成为世界新的潮流,很多国家都将人工智能列为国家发展的战略重点。现在正是新一轮科技革命蓄势而发的前夜,人工智能毫无疑问是发展的一个最前沿,全世界都非常关注。人工智能、认知科学、大数据,都有可能酝酿出一些新的重大的突破,那么这些突破一旦出现以后,技术发展又会上一个新的台阶。

下层供包台,全部停下来!我发现了一辆小车坏了,我去维修了一下。我们的工作就是,保证设备的正常运行,早日把快递分拣到大家的手里。这个位于广州的快递分拣中心,992个分拣车同时劳作,让130万件包裹依次分拣,而现场工作人员不到110人。奥秘在哪里?图像传感器,相当于代替人的眼睛。人可能两秒钟才能看一个包裹,那现在我们一秒钟可以看五个包裹、十个包裹,这也是效率的提升,而且它不会有疲劳性,不会因为情绪的变化产生错分。

如果说芯片是人工智能的大脑,那么传感器就是人眼和人耳,它们能让机器感知到外部的世界。作为科学家,李功燕对传感器充满热情,因为在可以预见的未来,传感器几乎无处不在。自动驾驶、智能楼宇,凡是跟智能相关的一切,都需要这些高明的眼睛和耳朵。更重要的是,对中国这个制造业大国来说,传感器的提升还意味着一次重要机遇。传感技术在工业控制里面,占了一个非常绝对的主导地位,甚至有人讲,传感技术水平的高低,能够反映一个国家的工业水平。有一些重复性的、简单单调的这种劳动密集型的行业,应该很快会被自动化、智能化取代。

沈阳的这条自动化示范生产线,就布满了拥有高端芯片和传感器的聪明机器,但这里还有一些别的细节,有点让我们看不懂。虽然像流水线,但无论是零部件还是包装,规格却又不一致。这种生产线叫定制化的可重构生产线。传统的就是说,我这条轿车生产线只能生产轿车,卡车生产线只能生产卡车。那么针对我们这个概念,就是我可以把这两条不同产品的生产线集成到一起,这个工位既能干汽车的活,也能干卡车的活,同时实现轿车和卡车的共线生产。有没有可能搞一个新的5G网络的这种定位?

不仅如此,这条生产线的未来还能变得更贴心。白色、金色、橙色,你可以像在家里叫外卖一样,直接在工厂网站上下单,定制出你想要的独一无二的汽车,让颜色和性能变得更加炫酷。原来工业革命是讲批量化生产,摩登时代那是讲效率,现在那个时代过去了。我们现在生产能力足够的高,我们怎么样把有效的资源、有限的消耗、有效的人力,最大限度满足人的需求,这个需求的一个重要表征叫个性化。一般认为这是制造模式的一次变革。如果工业也遵循信息发展这条路,叫赢者通吃的话,那么谁掌握这些技术,谁是不是就掌握了工业革命的钥匙?

当人口和土地的红利逐渐耗尽,对制造业大国来说,中国要想获得持续的进步,只能更多地依靠技术的更替。但技术带给中国的,不只是生产方式的进化,还有普通人的生活,也将变得不同。对我们来说,智能时代最大的诱惑,可能是仿生机器人。佳佳,中国科技大学研发的服务型机器人,特别擅长说话。和一般的语音助手不同,它已经可以做到多轮次交流,和听懂一些颠三倒四的话语。

我想去合肥玩。嗯,好的,合肥是综合性国家科学中心城市。听说你们那个新华书店。那我去省新华书店吧。包公祠是纪念中国古代著名清官、政治改革家包拯的祠堂,您还想去什么景点玩呢?去你们那个就是。对不起,不明白您的意思,您可以换种方式说。佳佳可能。再见。我刚讲两句话,然后它突然就跳出去了。

这个团队认为机器人的设计不可能一蹴而就,想让它们马上变得像人类一样聪明,只会适得其反,要像教育小孩子一样有耐心,一点一点地优化功能。用大量的这种实例,去测试机器人的这个功能,比如看它能不能理解一个问题,能不能正确地理解用户的这个语义。那怎么办?我们在测的时候,我们找了大量的那种非常口语化的,甚至于说得有点颠三倒四的那种问问题的方式,然后去暴力测试这个机器。我那个我爸他们租给谁的一个什么商铺,小区那个附近全部都烧掉了,老是跳闸老是跳闸,我真是醉了,电费还用原来那样交吗?如果说有一些问题,它没有很好地识别它的语义的话,那么我们就通过这种反复的开发和测试,这种迭代式的方式,来提升它的功能。

又经过几轮耐心的调试和训练,佳佳的表现是不是好一些了呢?我想问一下包公祠附近有没有免费的停车场。佳佳为您在包公祠附近找到一些停车场,您还想去哪些景点玩呢?我也不清楚,那你推荐一下吧。请问您想玩几天?就玩一天吧。好的。但是语音识别能力,还不是唯一要提升的。对人类来说,同样一句话,表情不同,语义可能完全相反。陈小平团队觉得有必要,训练佳佳识别人类表情。

我的表情是什么?你的表情是难过的。这位先生,没见过机器人美女吗?那么吃惊。你的表情是惊讶的。语音这个维度,再加上人的表情,可能还要加上人的姿态、手势这些,怎么用这两个通道把它们融合在一起,用这样的方式去理解。未来的话,家庭的、各种公共场所、各种营业厅、商场、车站等等,各种环境下,服务机器人会比工业机器人是更普遍的一种存在。

和未来相比,今天显得十分短促,所有创造未来的科学家,都不敢有丝毫懈怠,想要把握未来,就要与时间赛跑。无论是某位科学家,还是一个民族和国家,在过去的几百年间,中国错失了两次科学革命和两次工业革命,只抓住了第三次信息革命的尾巴。当新的机遇重新出现,对古老国度来说,未来显得更为动人。不管是从英国、美国、欧洲,到其他世界科技中心的转移,都是与它科技发展的进步密切相关,而且任何一个发达的国家,都是科技创新能力非常强的国家。对这样的一些技术领域,竞争是非常激烈的,因为这方面的竞争的成败,就决定了你的发展命运是怎么样的。

——完——

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