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在斯坦福展望2017

来源:南方都市报     2016年12月25日        版次:AA20    作者:郇舒叶

    硅谷来信

    ●郇舒叶

    斯坦福是个神奇的地方。例如,我在上一封“硅谷来信”中提到的,六百多学生上了为期三个月的人工智能课程,就现炒现卖,弄出了三百多个人工智能应用。很好奇斯坦福人对明年的预测。我家就在斯坦福大学边上,充分利用地利,加上年尾的天时,我和做高科技风投的先生广发英雄帖,在家摆鸿门宴,请斯坦福的教授、学生,还有毕业生二十多人来我家,当然没到扣人的地步,但每个赴宴的人都得留下点儿说头。

    我盘算了一下,中餐是太麻烦,西餐又做不好,面条是最安全的主菜。我了两大盘意大利面条,烧上油锅,滑入蒜末,再把虾、蛤蜊、海虹、鱿鱼倒到锅里,翻几下,加一杯白葡萄酒,待蛤蜊全张开了嘴儿,虾全泛了红,起锅,浇到那两大盘煮好的意大利面条上,撒上细细的意大利香菜末,红白绿相间,我管这叫意大利海鲜面。头盘是沙拉,手撕三棵生菜头,拌入橄榄油和醋。年轻人饭量大,口味重,弄两条大面包,中间剖开,抹上奶油,撒些蒜末和盐,放入烤箱烤五分钟,当蒜蓉奶油面包的香气弥漫在屋里时,无论主妇的厨艺有多差,客人们也会赞不绝口。就这样,我在一个半小时内,为二十多个客人摆上了晚餐。主餐吃完了,烛光还在摇曳,酒还未干,茶和瓜子儿上桌后,话就开始密了。到底是斯坦福的人,从中国该不该花巨资建加速器开聊。

    电机工程系的博士小邓说,我现在做的课题是“电介质激光电子加速器(DLA)”,说白了,就是用集成电路的工艺来做加速器。我的指导教授James Harris,站在学校的后山上放眼一看,世界上最长的加速器就在山脚下。Harris教授想,可不可以用作集成电路的法子来做加速器呢?在斯坦福就是这样,无论你有的主意有多胆大,总有更妄为的。摩尔基金会为这个项目拨给斯坦福1400万美元。这个摩尔就是那个著名的摩尔定律的发明人:集成电路约每隔24个月便会缩小一半。当今,集成电路已经缩小到原子级别了,孤独求败,终于找到目标了:把这个三公里场的巨蟒,缩成三米长的工作台。

    小李:这么神,怎么可能?

    沈教授说:小邓同学说的这种电介质激光电子加速器(DLA)用超快激光器作为源,从而拥有两个数量级更强的加速电场。并且电介质作为DLA的构成材料,也比构成传统大型加速器的金属材料的激光损伤阈值大两个数量级。因此原则上与传统的粒子加速器相比,DLA可以提供几百倍更高的加速度梯度(每距离的能量增益[MeV/m])。这意味着比传统的加速器尺寸小成百上千倍,普通光学实验台的大小的电子仪器,其功能与几千米长的加速器不相上下。

    小赵说:照您这么说,耗资数十亿美元的加速器可能用百万美元就能做出来?

    小邓说:这就是我们努力的方向。目前的实验数据符合我们的推论,当然这不是一朝一夕的事,我们的目标是7年。如果国内现在开始造传统的加速器,8年后也不见得完工,那时,我扛一台回去,嘿嘿。

    沈教授说:世界上传统的国家加速器实验室,像斯坦福的SLAC,德国的DESY,瑞士的PSI都很忙,我们要提前很长时间预约,如果小邓和H arris教授成功了,每个大学甚至实验室都可以安一台。这种高风险高回报的尝试是要鼓励的。

    沈志勋教授是我们家的老朋友。1980年代后期,我先生在斯坦福电机系读博士时我们住在同一幢学生宿舍楼里,可谓近邻。1989年他毕业时被斯坦福破格留用做了助理教授,他搭建了世界领先的光电实验平台。1993年,他在斯坦福加速器利用光电平台做实验时,发现了高温超导电子的d-波配对现象。作为斯坦福的教授,“发明创造”就像空气一样,但是“发现”却像地震一样,不可捉摸,效果震撼,这不仅靠实力,还得有运气。物理科学自牛顿起,满树的果子都快被摘光了。发现越来越稀有了。沈志勋的这项发现,使人类对超导的认识进了一大步。他的实验平台后来进一步发现了量子材料中的一系列新奇现象,并由此衍生了许多光电和材料科学的发明。最近,他用现代光电能谱现代超快激光方法,拍了一部以原子和电子为主角的实时纪录片,同步达到了前所未有的空间和时间的精度,分别为10的-13次方米和10的-14次方秒,把原子和电子从理论拉到了现实世界。这部纪录片将我们直接带入原子内部,把原子结构从理论变成了“眼见为实”。

    二十年来,沈教授教书育人,先后带出了80多名博士和博士后,其中的一多半在美洲、亚洲和欧洲的大学当教授。现任中国超导国家重点实验室主任周兴江教授当年是他实验室的博士后,现任复旦应用表面物理国家重点实验室主任封东来教授当年是他的博士生。凭着一系列不间断的科研成果,沈教授毫无悬念地入选美国科学院院士,荣膺斯坦福教席教授,囊括了物理学界除了诺贝尔以外所有的奖,我在这儿撂句话:等他头发白了,诺贝尔就会从天而降。最近,由耐克总裁和斯坦福退任校长约翰·轩尼诗主办的培养全球领袖的硕士精英学院,聘请了14位德高望重的斯坦福教授担任董事会成员,沈教授是其中唯一的华裔。顶着这些光圈,沈教授讲话总伴随着“一句顶一万句”的气场。大家要他讲讲当今硅谷的趋势。沈教授轻轻地拨了拨壁炉里的木柴,火光映红了他的脸,他呷了一口红酒,娓娓道来:硅谷的知识产业链一直由认知和创新共同组成。认知世界是创新的基础,应该是无拘无束的。而创新则往往是应用为目标,这就要了解社会变迁趋势和市场需求。基础和认知研究着眼于社会发展的长期耐力,而创新则注重解决社会经济发展的急迫问题。认知和创新投入的不同侧重也是美国两大政党科技政策的重要区别,这个变化也会随川普及共和党在选举中的意外胜出而显现出来。人口结构的变化和全球化的消费者群体大规模崛起是当前社会变迁趋势的主调。

    硅谷对社会变迁趋势和市场需求,及社会经济发展的急迫问题是极为敏感的。

    硅谷趋势之一,基因测序,整个产业链展开,基因分离和放大,基因测序,基因排列分析,基因关联解读,基因临床报告,基因精准医疗。

    趋势之二,虚拟及强化现实(VR/AR)技术,已经存在很久了,随着芯片处理能力和软件的开发,这一技术日趋完善,供普通消费者使用的设备,也将在未来3到5年,进入普及阶段。而在娱乐、消费、培训、教育、沟通、社交等领域的应用发展,将带来全新体验,以至虚拟技术,又可能成为下一代的计算平台。

    趋势之三,以新型电动汽车为目标的一系列革新,从电池到系统,将会涉及整个汽车工业产业链的方方面面。我的同事崔屹教授在电池领域一直有新东西。斯坦福在储能领域的研究一直领先。同时,自动驾驶,在将来会成为现实,这对物流商贸出行的冲击会是巨大的。这将有赖于精准和快速的实时测距成像技术,现在机器的反应速度已经达到零点一秒,比人类的快一倍。在自动驾驶普及以前,这些技术也将让汽车驾驶和高铁运营更安全。

    趋势之四,人工智能/大数据,智能机器人,非重复工作的自动化。机器人的存在已经很久了,随着精准感应和控制设备的发展提升,人工智能和机器学习技术的发展,今天能够从事复杂定制化服务的机器人,也开始出现,可以对服务业带来极大的变革。一些和自动化关联的技术也得到发展。像我的一个两年前毕业的博士生创办了一个公司,生产飞行器,用电辐射原理驱动,目标是可持续飞行一个半小时,解决电池只能续行20分钟的瓶颈问题。

    趋势之五,食品革命。食品的突破性技术开发,比如说,人造牛肉,这是1000亿美元的市场。生物学和和植物生物学的发展,让我们可以有新的食物生产方式,比如不需要通过牛吃草来生产牛肉,而是用植物来直接制造生产肉类产品,这对资源节省和环境保护,有着重大深远的影响。还有生产敏感灵活的采摘水果蔬菜的机器,把损耗降到几乎为零。

    我直纳闷,书生气十足的沈教授,讲起话来和我那做风投的先生不相上下。我悄悄地问我先生,他笑了,没想到吧,沈教授是同行。小李悄悄告诉我,沈教授创建了两个公司,都卖了,去年创办了LDVPartners(复盛创投)。原来如此。

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