電影里的數(shù)字圖景能照進(jìn)現(xiàn)實嗎

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

　　◎本報記者 張蓋倫

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

　　正在熱映中的《流浪地球2》，對“數(shù)字”與“智能”做了深入探討。生與死，真實與虛擬，延續(xù)人類文明是否一定需要人類……這部科幻大片，在貢獻(xiàn)視覺奇觀之外，還引發(fā)了許多思考。

　　近日，《流浪地球2》科學(xué)顧問、中國計算機(jī)學(xué)會科學(xué)普及工作委員會主任助理崔原豪博士接受了科技日報記者專訪，詳細(xì)解讀了電影中一些較為關(guān)鍵的概念。這些概念，有的離現(xiàn)在很遠(yuǎn)，有的則是已來的未來。

　　電影內(nèi)外的數(shù)字生命并不一樣

　　《流浪地球2》影片開頭，就呈現(xiàn)了科研人員關(guān)于數(shù)字生命的研究。

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

　　在《流浪地球2》科學(xué)顧問團(tuán)隊看來，制作數(shù)字生命需要一系列前提條件：要有完全準(zhǔn)確的大腦結(jié)構(gòu)快照，可以通過記錄神經(jīng)元連接來存儲記憶；有完美的腦機(jī)接口，可以實現(xiàn)與被試大腦的長期腦波交互，記錄各種意識與活動對應(yīng)的大腦活動模式；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，現(xiàn)實中也有許多研究方向能夠跟這個宏大目標(biāo)產(chǎn)生一些“共鳴”。崔原豪介紹，數(shù)字生命是計算機(jī)科學(xué)的前沿研究領(lǐng)域，不過與影片中的概念不同，它指的是用計算機(jī)來模擬生命的行為和某些關(guān)鍵特征，讓機(jī)器自行迭代，呈現(xiàn)初級生命的遺傳變異和演化過程，而非試圖模仿或者數(shù)字化人類本身。

　　同時，數(shù)字生命的實現(xiàn)也高度依賴腦機(jī)接口技術(shù)。目前腦機(jī)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(yuǎn)沒有達(dá)到掃描人類大腦、擬合人類思維的程度。

　　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(shù)字生命的圖丫丫，目光會隨著人的動作移動，能跟人交流，這里用到的是大家熟悉的計算機(jī)視覺和自然語言處理技術(shù)，“這一部分技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟?！贝拊勒f。

　　維持?jǐn)?shù)字生命需要強大的算力和能源

　　《流浪地球2》中，一開始數(shù)字圖丫丫只有兩分鐘生命。她會覺得“為什么那么黑”，感到恐懼，需要“爸爸抱抱”。崔原豪說，這是因為算力不足以支撐數(shù)字空間長時間地擬算。

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

　　電影中的數(shù)字生命備份卡，就像是兩個U盤綁在一起，它長成這個樣子，其實是有講究的。

　　崔原豪介紹，《流浪地球2》科學(xué)顧問團(tuán)隊推測，單純的大腦結(jié)構(gòu)存儲并不一定能完美地還原意識，還需要通過與大腦交互來記錄思維過程中的大腦活動。所以，數(shù)字生命的載體不應(yīng)當(dāng)是一個簡單的儲存設(shè)備，而應(yīng)該至少存在部分計算(也就是仿真大腦)功能。

　　所以，數(shù)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，后者是一個專用計算芯片。雖然它看起來像個即插即用的U盤，但其實是一個專門從事“全腦仿真”的專用硬件。

　　然而，數(shù)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，同時它還必須依賴某種載體存在?？偠灾?，數(shù)字生命的存續(xù)離不開穩(wěn)定的現(xiàn)實世界，只有當(dāng)其載體堅固完好、能源永續(xù)不絕，數(shù)字生命才有可能一直延續(xù)，這也印證了電影里的那句經(jīng)典臺詞——沒有人類的文明是沒有意義的。

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

　　影片中的另一大“燃點”，是重啟全球互聯(lián)網(wǎng)。在影片設(shè)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)器和我們通常所說的根服務(wù)器并不一樣。

　　根服務(wù)器，在現(xiàn)實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(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)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(wěn)定至關(guān)重要，被稱為互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”。

　　只要上網(wǎng)，就一定會接觸域名。我們熟悉的“.com”“.cn”都是域名。域名好比單位名稱，寫上單位名稱，信件就能寄送。但實際上，郵差會將單位名稱轉(zhuǎn)化為具體街道門牌號投遞信件。把單位名稱轉(zhuǎn)化為地址的過程，就是域名解析，承擔(dān)這一職責(zé)的是域名服務(wù)器。

　　全球域名系統(tǒng)是一個層次化的服務(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)器是域名查詢的起點，是域名服務(wù)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。全球只有13個根服務(wù)器，其中10個在美國境內(nèi)，英國、瑞典和日本各有1個。

　　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(xiàn)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(shè)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”，其實應(yīng)該理解為域名解析服務(wù)器+骨干路由器的集合體。

　　現(xiàn)實世界沒有電影中這么“刺激”，很難有這類令人激動的決定性瞬間。全球互聯(lián)網(wǎng)不會像電影一樣，因為切斷一兩個根服務(wù)器就被關(guān)閉。真實互聯(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(chǔ)設(shè)施壞掉了，也只會影響局部網(wǎng)絡(luò)。

　　相關(guān)鏈接

　　“雪人計劃”突破13個根服務(wù)器限制

　　“雪人計劃”是基于全新技術(shù)架構(gòu)的全球下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6)根服務(wù)器測試和運營實驗項目，旨在突破現(xiàn)有國際互聯(lián)網(wǎng)13個根服務(wù)器的數(shù)量限制，克服根服務(wù)器在擴(kuò)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)器運營規(guī)則，為在全球部署下一代互聯(lián)網(wǎng)根服務(wù)器做好準(zhǔn)備。

　　“雪人計劃”首次提出“一個命名體系、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)器運營者，同時還能保證一個命名體系不被破壞，從而真正實現(xiàn)多方共治的愿景。

　　2015年6月23日，國際互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機(jī)構(gòu)(ICANN)在第53屆會議上正式對外發(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(shè)立域名根服務(wù)器及運行機(jī)構(gòu)?！把┤擞媱潯庇?016年在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個國家完成25臺IPv6根服務(wù)器架設(shè)，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(nèi)累計收到2000多個遞歸服務(wù)器的查詢，主要分布在歐洲、北美和亞太地區(qū)，一定程度上反映出全球IPv6網(wǎng)絡(luò)部署和用戶發(fā)展情況。