【周末讲坛】信息化生存，你将作何改变
2017/5/20 健康报
在今天，信息技术的触角已伸展到人类的各个生存空间。而以信息技术为基础的互联网、物联网、大数据乃至人工智能，也在越来越深入地改变和颠覆着我们的工作和生活方式。在未来，健康、医学、生命科学也将因此而罩上一层令人心生向往却又敬畏的科技光芒 — —你将有可能利用体内芯片而避免肥胖，你的基因从出生前就可被预测，医学实验将直接出自大数据而不是统计学的推导……当然，你也有可能会因此付出代价 — —这一切健康信息将不再对数据库有所保密。信息技术时代的滥觞与未来究竟有着什么样的轨迹？它又在不知不觉中对你做了什么样的改变？本期周末讲坛，请和我们一起聆听中国科学院院士梅宏不久前进行的主题演讲。
梅宏
中国科学院院士。曾任上海交通大学副校长。现任北京理工大学党委常委、副校长。科技部“十三五”信息技术领域战略研究及规划专家组组长。
一
信息技术从过去助力器的角色
变成了产业的颠覆者
到2063年，身体监控将可能成为现实。比如在你胃里面嵌一个芯片，它能够控制你每餐吃多少，以免吃成肥胖症
人类历史的发展到现在为止，公认可以被归结为三个阶段。根据费舍尔的理论，按照人类经济活动的三大主要产业进行区分，第一阶段就是我们延续几千年的农业社会；第二阶段是有二百多年历史的工业社会；第三阶段就是现在以信息技术为支撑的服务业类型的社会。
在农业社会时期，经济发展的主要因素反映在劳动力、资源的占有，这个模式直到18世纪工业革命开始才宣告结束。在那个时候有很多有趣的现象。每次战争之后，战胜方有一个非常重要的活动，就是把对方的资源、人口迁徙到自己这儿。你拥有人、拥有土地，就拥有一切，这就是劳力经济时代。而工业革命之后，则形成了以物质资源占有、人员资源占有这种配置的“新”时代。从当时蒸汽机、纺织机出现算起，到现在已经一个多世纪。第二产业所带来的工业社会，我们称之为资源社会。
再进一步发展后，人类逐渐进入了信息社会。当今的经济发展主要取决于智力经济的占有，我们把它称之为知识经济时代。现在的生产要素与以前是不同的，据统计，2014年，所有的发达国家智力要素创造 GDP都占到70%以上。而在知识经济时代，信息又显得尤为重要。
知识作为经济的主要驱动力是以微软的兴起作为标志的。按照 1999年微软的顶峰数据，比尔·盖茨从上世纪80年代正式起家的二十几年间，坐拥540亿美元的财富，且当时还在以每周4亿美元的速率增长。微软当年的产值就超过了美国三大汽车公司的总和。当时美国经济增长的主要来源是5000家公司的产出，而硅谷公司的市值就达到了4500亿美元，以底特律为中心的美国三大汽车公司加起来也不到1/3。
2012年9月，苹果的市值达到了6500亿美元，虽然其中包括了通货膨胀的因素，但它仍在数值上刷新了微软在 1999 年 6173 亿的顶峰数据。2013年底，按照美国的调查数据，苹果公司排在上市公司之首，谷歌排第二。2014年，阿里巴巴在美上市，也创造了中国企业有史以来最大的IPO。
变革是当今这个时代的主题，很多一夜暴富的神话基本出在 IT 产业。然而，信息技术产业现在事实上还处在一个朝阳时期，一个重要的依据就是“长波理论”。其中提到50年~60 年是一个经济发展周期。比如1780 年到 1840 年，这个时候是产业革命，纺织品的工业化生产。1840年到1890年，是蒸汽动力与铁路时代。1890 年到 1940 年是电气与钢铁时代。1940年到1990年是汽车与合成材料的时代。那么按照长波来算，微电子与计算机网络时代从1990年开始，可能会延续到2040年左右。
2012 年有一本畅销书，是杰里米·米夫金写的《第三次工业革命》。他有一个理论，说实际上经济和社会变革的最核心的因素就是新的能源和新的通讯方式的结合。比如，第一次工业革命是煤炭能源和纸制品的结合，新能源促使印刷大量廉价的纸制品，而印刷品的廉价化使得民众受教育的比例相对提升了，相辅相成从而提升了整体的人类文明成果。而在21世纪，以2008年金融海啸为标志，以石油、内燃机，电视、广播为标志的第二次工业革命正在走向终结。为了走出这种低沉的经济，需要新能源和互联网结合。这个新能源就是太阳能、潮汐能、风能、水能等。而这些能源跟传统集中发电是不同的，它不能够保持稳定，怎么办？这时候就需要有一种新的能源分配方式，把分布式的能源重新调配，这就是能源互联网。所以说互联网创造了一种完全不同的经济模式。
我们现在谈“互联网+”、讲颠覆式创新，就是在谈互联网时代产生的很多新的经济模式。它对人类社会的改变有很多很多，比如现在的网约车、共享单车等分享经济的兴起，以及电子商务、地图导航的快速发展等。美国期刊对信息技术的未来也做了很多的预测，比如实时翻译、智能交通。它甚至预测，到2063年，身体监控将成为现实。比如在你胃里面嵌一个芯片，它能够控制你每餐吃多少，以免吃成肥胖症。信息技术从过去一个助力器的角色变成了产业的颠覆者。
二
大数据提供了
人类认识复杂世界的新思维
过去我们做医学实验，做理论推导，做计算模拟，而现在呢？直接从数据里找规律。这将是我们理解科学复杂性的方式
信息技术发展大体上尊崇着三个主要的目标，
一是追求能力，专家、科学家们会不断挑战技术的极限；
二是降低成本，要让普罗大众用得起来；
三是广泛应用。
从信息技术的发展历程看，以1995年为一个主要的分界点，我把它们称为IT1.0时代与IT2.0时代。前者是“人力提升期”，这期间，人力主导和应用成本主导的技术创新是信息技术发展的主线。而1995以后则是“应用繁荣期”。人们意识到，每 10 年~15年，就会出现新的一代技术、信息设备、信息系统，而这些系统的规模是上一代的10倍(贝尔定律)；并且，网络的价值，正比于网络节点的平方数，就是联网的人越多，它的价值就越大(梅德卡夫定律)。这就是互联网时代 — —互联网本身不赚钱，但是上面那么多的应用程序赚钱。互联网讲，羊毛出在狗身上或者猪身上，就是说通过别的方式来赚钱，它就产生一种新的商业模式。
那为什么 1995 年是人力主导与应用主导的变迁点？
因为 1995 年是商用互联网的元年。彼时出现了一堆概念，比如说注意力经济、ebay 上线等，代表了电子商务经济的开始，在这以后美国就进入了互联网最辉煌的时代。直到2000年泡沫破灭，产生新的威胁。在这个过程中，信息和应用相互促进，迭代发展，就是所谓的应用繁荣期，而其主要因素就是互联网。
再往后发展，互联网的明天是什么样，我也无法见证。但我觉得，那会是一个信息技术革命后新能力的提升期。曾有人预言在未来，到 2040年左右会交织进行三种革命，跟生命紧密相关：信息和基因的融合、信息和纳米技术的融合、信息和人的精神世界融合，这几件事可能会对未来几十年产生深远影响。
互联网创新，整体上讲就两个阶段。前阶段是关于信息的获取，大家从网上查阅信息。后阶段是提供计算能力，把整个互联网当成一个计算机来看。现在的互联网，包括其延伸的社交网络、移动网络，还有时下的物联网，使得我们正在走向一个人与机器和物理空间三元融合的社会。
在这里我们就可以回过来计算社会的增长，每10年~15年就产生新一代的技术，而它的用户数量是上一代的10倍。如今所有网络、所有终端，用户都能达到上千亿人次。
而新一代信息技术，就是在网络化、智能化的趋势之下，互联网及其延伸网络形成的信息平台。新的模式、新的思维都体现在新的互联网中。比如大数据、云计算、移动互联网，本质上都是互联网计算及其延伸。我主要将其归为三方面原因：一个就是科学能力的进步；第二方面是人的需求，我们希望更方便、更尽情地去使用；第三个方面，我称之为 IT 巨头的市场占有。新模式通过云计算、移动计算等使得我们的互联网不再是传统的桌面式。同时，带来一种新的思维方式，并通过思维模式的创新带来新的机遇。
大数据的产生也是互联网及其延伸的结果。成本低，广泛的连接以及云模式，使得数据大幅度地集中。这就是我讲的大数据的起伏特点：海量性、多样性、时效性和真实性。大数据在驱动新一轮的信息化。我们按照传统的信息化途径想一想就知道了，我们总是根据自己的需求去提取信息，里面所列的点、数字就是数据；而一个数据与周围环境有关联才称之为信息；而多个信息元的结合就构成了知识；在知识体系，我们抽象出一般的规则就是人类的智慧。而现在和未来，我们要做到的是什么 — —从原始途径直接提取知识。很多数据是自发产生的，既有信息产业的供应，也有个人上传的，这些数据代表着新的信息化的时代，同样以 1995 年为划分界限。
1995年以前这个浪潮以PC应用开始，我把它称为以单机应用为特征的数字化；之后的20年，是以互联网应用为特征的年代；未来是以数据深入挖掘和融合为特征的一个智能化时代。
大数据给我们带来了什么？
这是我们在做一个大的立项汇报时都会谈到的问题。大数据提供了人类认识复杂世界的新思维。我了解过，很多的医学研究是基于病例统计的。但大数据和统计不完全一样，它不再是样本数据，而需要的是全体数据。不需要绝对求全，不需要找出其中的因果关系或某种关联。理论上如果我们能把我们的理论世界，把我们每一个人体都信息化、数字化，那这个数字就是一个逐渐成长的规律，我们就能从数字里构建一个数据空间，回顾性地去探讨，这就叫做科学研究的第四范式。过去我们做医学实验，做理论推导，做计算模拟，而现在呢？直接从数据里找规律。这将是我们理解科学复杂性的方式。
不仅如此，大数据还成为政府通过数据融合提升自身治理能力的一个新途径。对此，我们国家的发展空间还很大。除去经济的转移增长，国际上有机构做过预测，大数据相关技术对整体 GDP 拉动约2%~4%。现在中国在信息开放性方面全球排第57位。大数据将成为提升国家综合能力的保证和国家安全的新利器。
三
大数据风光无限的背后，
人类也面对很多隐忧
联想到我们的医疗行业，大量的医疗信息、患者信息一旦存在安全隐患，其后果是难以估算的
这几年，大数据确实风光无限。但在这个时候，我们更有必要冷静看待。在我看来， “大数据”热难免有部分是过度炒作的结果，不是所有事情，每个行业都需要大数据。其次，大家现在看到的大数据，很多并不是大数据。我认为，真正的大数据不仅仅体现于量大，还体现于挖掘的深度和多元化。第三，大数据的“大”不应该是简单体量上的大小。要说小，哪怕是一个公式，例如爱因斯坦描述相对论的公式E=MC 2 ，就能承载一个规律。这才是符合我们人类求知的一个方式。
我们说，人类之所以区别于其他生物，是想知其然，也要知其所以然。而大数据告诉我们，不需要知其所以然，这样对么？这在一定意义上是对的，但是不明确。包括所谓的“全数据”，这个概念并不是真正存在的。因为你对现实世界的数字化，怎么做都是抽样，都是离散，你不可能把所有数据都记下来，所以对现实世界的复杂度，我们仍然是抽样，这就意味着你可能错失重要的一个点。
大数据的普遍应用将对社会产生重要影响，也可能带来数据的所有权、隐私权、信息安全等一系列的问题。特别是现阶段，我们的道德建设、法律建设和技术手段都亟待加强。信息技术发展到现在正面临一系列挑战。第一是我们的技术发展在如今的国际形势下，需要新的原理来发现和突破；第二是由于广泛深入的信息化所带来的复杂性，这也给我们的软件带来了很多挑战。第三是信息技术带来的能耗问题，大数据带来了对技术和应用的挑战。据悉，每18个月集成度都会增加一倍。这样的情况会永远持续吗？设想，将头发丝切得再细，分为 2500 份甚至再切成3000份，当缩小到10纳米的时候，它的温度接近火箭喷焰，还是有一天会到无以为继的地步。接下来是能耗作用。信息产业如今已经成为能耗最大的产业之一，全球数据中心占到全球IT能耗的40%，IT 行业排放二氧化碳已经差不多占到全球的20%。我们在数据搜索时，100条资讯产生的电耗就相当于使用60瓦的灯泡半小时。此外，大数据应用正在重构我们的整个技术阵型。整个信息技术层面，很多东西不跟上信息技术的挑战都无法处理。
还有很重要的一点就是安全。过去几年内，花旗银行曾被入侵，21万用户的信息被泄露；我们国家最大的程序员社区里，600万用户的资料被窃取也是由于黑客入侵。另外，个人自由信息的传播，对我们整个社会的信息安全产生影响，让社会中的谣言、黄色内容还有诈骗行为暴露出来。电信诈骗为什么那么容易成功呢？其中信息和软件帮了很大的忙，这是传统的电信方式做不到的。这让我们联想到咱们的医疗行业，大量的医疗信息、患者信息一旦存在安全隐患，其后果也是难以估算的。
整体来说，整个人类的发展面临着很多的挑战，信息技术处于变革的时代。对于今后的道路要怎么走，有些人提出了两个方案，一是要有致用作用，要提出新的策略和新的计算模式。第二种方式是从量变到质变，就是投入海量的信息和海量的设备，形成全球范围的规模。像施瓦辛格在《终结者》里的天网一样，这件事情会不会成为人类最终的归宿呢？不管怎样，我相信现在的技术发展还有提升的空间。
身处信息化时代，我们每个人的思维方式和生活方式都会在信息化的影响下不可避免地发生改变。如何在保证安全、保证对隐私保护的前提下，更好地推动技术发展，让信息科技更好地助力我们的生活，值得我们每一个人关注和思考。
(本文根据梅宏在上海瑞金医院
的演讲整理。)
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