電影里的數字圖景能照進(jìn)現實(shí)嗎

　　打造永生的數字生命、重啟全球網(wǎng)絡(luò )根服務(wù)器……

　　◎本報記者 張蓋倫

　　數字生命是計算機科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域，不過(guò)與影片中的概念不同，它指的是用計算機來(lái)模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳變異和演化過(guò)程，而非試圖模仿或者數字化人類(lèi)本身。

　　正在熱映中的《流浪地球2》，對“數字”與“智能”做了深入探討。生與死，真實(shí)與虛擬，延續人類(lèi)文明是否一定需要人類(lèi)……這部科幻大片，在貢獻視覺(jué)奇觀(guān)之外，還引發(fā)了許多思考。

　　近日，《流浪地球2》科學(xué)顧問(wèn)、中國計算機學(xué)會(huì )科學(xué)普及工作委員會(huì )主任助理崔原豪博士接受了科技日報記者專(zhuān)訪(fǎng)，詳細解讀了電影中一些較為關(guān)鍵的概念。這些概念，有的離現在很遠，有的則是已來(lái)的未來(lái)。

　　電影內外的數字生命并不一樣

　　《流浪地球2》影片開(kāi)頭，就呈現了科研人員關(guān)于數字生命的研究。

　　近幾年大熱的概念——“數字人”，大多是用相關(guān)互聯(lián)網(wǎng)資料完成“數字重生”或制作“數字化身”，但它顯然和電影里的數字生命相去甚遠。簡(jiǎn)單地說(shuō)，電影中的數字生命，指的是把人的心智“數字化”后轉移到不同載體上。不過(guò)，這一技術(shù)即使是在電影中地球遭遇危機的遙遠未來(lái)，也并不成熟，并且還在探索階段就因社會(huì )和倫理等因素遭到了禁止。

　　在《流浪地球2》科學(xué)顧問(wèn)團隊看來(lái)，制作數字生命需要一系列前提條件：要有完全準確的大腦結構快照，可以通過(guò)記錄神經(jīng)元連接來(lái)存儲記憶；有完美的腦機接口，可以實(shí)現與被試大腦的長(cháng)期腦波交互，記錄各種意識與活動(dòng)對應的大腦活動(dòng)模式；擁有全腦仿真技術(shù)，可以順利完成思維擬合，進(jìn)而重建一個(gè)人的意識，而且這種意識要與原有意識完全相同。

　　顯然，這樣的高難度任務(wù)，目前還只存在于科幻電影中。

　　不過(guò)，現實(shí)中也有許多研究方向能夠跟這個(gè)宏大目標產(chǎn)生一些“共鳴”。崔原豪介紹，數字生命是計算機科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域，不過(guò)與影片中的概念不同，它指的是用計算機來(lái)模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳變異和演化過(guò)程，而非試圖模仿或者數字化人類(lèi)本身。

　　同時(shí)，數字生命的實(shí)現也高度依賴(lài)腦機接口技術(shù)。目前腦機接口分為侵入式和非侵入式兩種，主要是研究腦電波和外物的交互，還遠沒(méi)有達到掃描人類(lèi)大腦、擬合人類(lèi)思維的程度。

　　電影中，影片主角圖恒宇將瀕死的女兒圖丫丫的意識進(jìn)行了上傳。成為數字生命的圖丫丫，目光會(huì )隨著(zhù)人的動(dòng)作移動(dòng)，能跟人交流，這里用到的是大家熟悉的計算機視覺(jué)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)，“這一部分技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟。”崔原豪說(shuō)。

　　維持數字生命需要強大的算力和能源

　　《流浪地球2》中，一開(kāi)始數字圖丫丫只有兩分鐘生命。她會(huì )覺(jué)得“為什么那么黑”，感到恐懼，需要“爸爸抱抱”。崔原豪說(shuō)，這是因為算力不足以支撐數字空間長(cháng)時(shí)間地擬算。

　　所以，圖恒宇的研究致力于兩點(diǎn)：降低數字生命對算力的依賴(lài)，以及找到更強算力的設備。后來(lái)他將圖丫丫的數字生命備份卡，插入了擁有更強算力的智能量子計算機。

　　電影中的數字生命備份卡，就像是兩個(gè)U盤(pán)綁在一起，它長(cháng)成這個(gè)樣子，其實(shí)是有講究的。

　　崔原豪介紹，《流浪地球2》科學(xué)顧問(wèn)團隊推測，單純的大腦結構存儲并不一定能完美地還原意識，還需要通過(guò)與大腦交互來(lái)記錄思維過(guò)程中的大腦活動(dòng)。所以，數字生命的載體不應當是一個(gè)簡(jiǎn)單的儲存設備，而應該至少存在部分計算(也就是仿真大腦)功能。

　　所以，數字生命備份卡由兩部分組成：記憶存儲部分和思維存算部分，后者是一個(gè)專(zhuān)用計算芯片。雖然它看起來(lái)像個(gè)即插即用的U盤(pán)，但其實(shí)是一個(gè)專(zhuān)門(mén)從事“全腦仿真”的專(zhuān)用硬件。

　　然而，數字生命也并非“永生”，它需要消耗一定的資源，尤其是能量和算力，同時(shí)它還必須依賴(lài)某種載體存在。總而言之，數字生命的存續離不開(kāi)穩定的現實(shí)世界，只有當其載體堅固完好、能源永續不絕，數字生命才有可能一直延續，這也印證了電影里的那句經(jīng)典臺詞——沒(méi)有人類(lèi)的文明是沒(méi)有意義的。

　　關(guān)掉根服務(wù)器全球互聯(lián)網(wǎng)不會(huì )“癱瘓”

　　影片中的另一大“燃點(diǎn)”，是重啟全球互聯(lián)網(wǎng)。在影片設定里，要重啟全球互聯(lián)網(wǎng)，就需要重啟3臺分布在不同國家的根服務(wù)器。

　　崔原豪提醒，影片中的根服務(wù)器和我們通常所說(shuō)的根服務(wù)器并不一樣。

　　根服務(wù)器，在現實(shí)世界里的全名是根域名服務(wù)器，主要用于管理互聯(lián)網(wǎng)主目錄，是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中最重要的戰略基礎設施之一，其最主要的功能是頂級域名解析服務(wù)，對于網(wǎng)絡(luò )安全、運行穩定至關(guān)重要，被稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”。

　　只要上網(wǎng)，就一定會(huì )接觸域名。我們熟悉的“.com”“.cn”都是域名。域名好比單位名稱(chēng)，寫(xiě)上單位名稱(chēng)，信件就能寄送。但實(shí)際上，郵差會(huì )將單位名稱(chēng)轉化為具體街道門(mén)牌號投遞信件。把單位名稱(chēng)轉化為地址的過(guò)程，就是域名解析，承擔這一職責的是域名服務(wù)器。

　　全球域名系統是一個(gè)層次化的服務(wù)體系。自上而下分為域名根服務(wù)器、頂級域名服務(wù)器和二級域名服務(wù)器。域名根服務(wù)器是域名查詢(xún)的起點(diǎn)，是域名服務(wù)的中樞神經(jīng)系統。全球只有13個(gè)根服務(wù)器，其中10個(gè)在美國境內，英國、瑞典和日本各有1個(gè)。

　　中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心領(lǐng)銜發(fā)起了“雪人計劃”，旨在打破現有的根服務(wù)器困局，為下一代互聯(lián)網(wǎng)提供更多的根服務(wù)器解決方案。

　　電影中也考慮了“雪人計劃”，將需要重啟的3臺根服務(wù)器設定在了中國北京、美國杜勒斯和日本東京。崔原豪表示，電影里的“根服務(wù)器”，其實(shí)應該理解為域名解析服務(wù)器+骨干路由器的集合體。

　　現實(shí)世界沒(méi)有電影中這么“刺激”，很難有這類(lèi)令人激動(dòng)的決定性瞬間。全球互聯(lián)網(wǎng)不會(huì )像電影一樣，因為切斷一兩個(gè)根服務(wù)器就被關(guān)閉。真實(shí)互聯(lián)網(wǎng)采用非中心化的分布式部署方式，不存在絕對中心，網(wǎng)絡(luò )基礎設施壞掉了，也只會(huì )影響局部網(wǎng)絡(luò )。

　　相關(guān)鏈接

　　“雪人計劃”突破13個(gè)根服務(wù)器限制

　　“雪人計劃”是基于全新技術(shù)架構的全球下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6)根服務(wù)器測試和運營(yíng)實(shí)驗項目，旨在突破現有國際互聯(lián)網(wǎng)13個(gè)根服務(wù)器的數量限制，克服根服務(wù)器在擴展性、安全性等技術(shù)方面的缺陷，制定更完善的下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器運營(yíng)規則，為在全球部署下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器做好準備。

　　“雪人計劃”首次提出“一個(gè)命名體系、多種尋址方式”的下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器技術(shù)方案，可以引入更多根服務(wù)器運營(yíng)者，同時(shí)還能保證一個(gè)命名體系不被破壞，從而真正實(shí)現多方共治的愿景。

　　2015年6月23日，國際互聯(lián)網(wǎng)名稱(chēng)與數字地址分配機構(ICANN)在第53屆會(huì )議上正式對外發(fā)布了由中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程中心領(lǐng)銜發(fā)起的“雪人計劃”。

　　2019年6月26日，工信部同意中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )信息中心設立域名根服務(wù)器及運行機構。“雪人計劃”于2016年在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個(gè)國家完成25臺IPv6根服務(wù)器架設，其中1臺主根和3臺輔根部署在中國，形成了13臺原有根加25臺IPv6根的新格局。

　　2017年，25臺IPv6根服務(wù)器在全球范圍內累計收到2000多個(gè)遞歸服務(wù)器的查詢(xún)，主要分布在歐洲、北美和亞太地區，一定程度上反映出全球IPv6網(wǎng)絡(luò )部署和用戶(hù)發(fā)展情況。