文理新年秀之八大科技高光榜:火星生娃、小机器人花钱、核聚变搅局、迷因可计算

文理两开花

2024年已经翻篇儿了。我和Will老师琢磨着搞个特别节目,聊聊未来几年看好的科技高光领域。不是预测,毕竟技术可比金融市场变化莫测多了,金融就那么几个套路,科技领域那可是日新月异。
我们挑了八个未来几年都值得关注的领域,还是老规矩:上底层逻辑。
文理八大科技高光榜单:
1. (00:02:47) 量子计算加速发展
2. (00:27:30) 核聚变搅局新能源?
3. (00:43:03) 火箭和火星:星际旅行、星际移民还是星际殖民?
4. (00:58:18) AI agent小机器人儿开始用钱(crypto)?
5. (01:07:16) 叙事(narratives)和迷因(meme)可以被计算
6. (01:26:04) 人形机器人和自动驾驶满街跑?
7. (01:40:07) 脑机接口对抗人工智能?
8. (01:50:34) 链圈和币圈已经“分叉”

文字总结版:

1. 榜一:量子计算加速发展
量子计算领域,三不五时会冒出一个重大突破:这次是谷歌的Willow 。12月11日谷歌Willow芯片横空出世,5分钟破解超级计算机需10万亿亿年才能解决的RCS难题(最强点对点通讯加密),瞬间引爆科技圈。
不得不说2024年是量子计算“高歌猛进年”:中性原子量子计算机崛起,硅量子比特技术突破,而Willow的出现,更是在量子纠错技术上掀起革命。Willow的厉害之处不在于速度,而在于“纠错”。众所周知,量子计算虽强大,却易受干扰,量子比特越多,错误越多。Willow仅有105个量子比特,却史无前例地实现了“增量减错”,为解决复杂问题带来指数级加速。此前,IBM另辟蹊径,用“噪声对抗噪声”的“错误缓解”策略,也取得了突破。
不明觉厉。究竟什么是量子计算机?
虽然量子计算的概念很火,但多数人仍是一知半解。可以用《文明》游戏来做个比喻:
游戏地图上的探索,在计算机出现前,我们如同史前人类,步履蹒跚,探索范围极其有限。计算机的出现,如同拥有了马匹和车辆,拓展了疆域。而量子计算机到来,并非更快的车,而像船或潜水艇,能探索海洋——一个普通计算机无法触及的领域。
所以,量子计算机并非单纯的“超级计算机”,它更像是一个全新的物种,处理的是不同类型的问题。就像船不能在陆地上跑,量子计算机不擅长简单的加减乘除,但它能在“海洋”——充满各种可能性的量子世界中探索。
量子计算机如何运作?
不是把所有状态都算一遍,而是像在水中投入两块石头,寻找波纹叠加的特定点,从而高效地解决问题。
传统计算机使用比特,非0即1,所有信息都被转换成这种二进制语言。而量子计算机运行于量子比特,它更像是一个波,可以是0,也可以是1,每个量子比特都拥有成为0或1的概率。当量子计算机工作时,多个量子比特的概率相互作用,如同池塘中的涟漪相互叠加,产生建设性或破坏性的干扰。
量子计算机特别擅长“模拟自然”,因为自然本身就是“量子的”——我们现有的技术是在模拟自然,而量子计算的运作模式就是自然本身。
量子计算机的目标领域并非解决现有计算机能解决的问题,而更适合处理那些答案模糊、不精确甚至随机的问题,例如模拟平行宇宙。因为平行宇宙的无限分叉正是源于量子的随机性,这或许正是量子计算机的“用武之地”。
一个脑洞:用量子计算机模拟一个平行宇宙——比如如果希特勒当年被美术学院录取,世界会是什么样?它或许能帮我们解答一些历史的“what if”。
生命的起源、人类的思想,乃至平行宇宙的形成,都可能与量子的叠加态有关,最终都需要量子计算机来解答。不禁感叹:“万物皆回归到量子”。
 
2. 榜二: 可控核聚变搅局新能源?
可控核聚变与ESG理念以及全球变暖的关注密不可分。核能作为清洁能源,与新能源汽车、太阳能等一同竞争,吸引了大量关注。它能量巨大、清洁持久,无需频繁更换电池,安全性相对较高,还能减少碳排放,助力世界摆脱能源危机。
2021年,全球核聚变领域投资激增,马斯克、比尔·盖茨、索罗斯纷纷押注,投资额超过了过去十年的总和。美国激光惯性约束点火的成功,更是为可控核聚变带来重大突破。马克·安德森更是计划在欧美新建千座先进核电站,乐观估计2030至2040年可实现商业并网。尽管目前尚未有初创企业推出可商业化运营的核聚变产品,但Helion等公司已获得Sam Altman、Facebook等投资。
核电行业在繁荣的背后,也曾经历了数十年的冷遇。三里岛、切尔诺贝利、福岛等核事故的阴霾,使得核能发展备受争议。核技术诞生于40年代,最初用于军事领域,50、60年代民用核能蓬勃发展。70年代,德国绿党崛起,倡导“预防原则”(Precautionary Principle— 技术伦理,要求技术发明者必须预测并避免潜在风险,否则就应停止技术发展),并停止了核能发展。而美国,尼克松总统曾提出雄心勃勃的“独立计划”,计划到1980年建成千座核电站,实现能源独立、清洁能源转型和电动汽车普及;然后却采纳了“预防原则”,成立核监管委员会,最终导致计划流产,美国至今也未建成新的核电站。
更令人深思的是,德国放弃核能发展,导致其对俄罗斯天然气的依赖,这也被认为是俄乌战争的间接诱因之一。欧盟过去20年对普京政权的“资助”,也与此息息相关。但回顾70年的民用核能历史,它却是最安全的能源形式之一。
真这么乐观吗?
我们对可控核聚变,尤其是常温可控核聚变技术的可行性,还是应该持保留态度。虽然人类首次实现了激光引发的核聚变,并达到能量输出大于输入,但这离真正的商业应用还有很长的路要走。
核裂变之所以能被利用,是因为像铀这样的元素既能稳定存在,又能持续释放能量。此外,核反应堆的关键技术,例如重水减速器,也依赖于某些物质既能稳定存在,又能吸收辐射的特性。这些稳定的结构是核电站持续运转的基础。
然而,核聚变与核裂变不同。核聚变需要高温高压环境才能引发原子碰撞并释放能量,就像太阳的巨大燃烧一样。地球上如何模拟太阳的这种循环体系,如何在地球上构造一个核聚变产生能量,能量产生高温,高温促进核聚变的持续循环?这与核裂变中,裂变产生的中子激发其他原子进一步裂变的链式反应类似,但核聚变的控制难度更大。
可控核聚变就像“地球上的小太阳”,需要一个可控的、成体系的产热过程。与不可控的氢弹(核聚变)和原子弹(核裂变)不同,我们需要的核聚变是可控的、可开关的能量来源。
最后,“尺寸”也很重要:原子弹体积很小,而核电站却非常庞大,因为它需要大量的冷却剂和辐射吸收装置。太阳的巨大体积支撑了其核聚变系统。目前,我们还不清楚实现可控核聚变所需的最小尺寸是多少。如果需要的尺寸过大,即使技术上可控,也可能无法建造。因此,下一步的研究方向应该是确定可控核聚变的临界尺寸。
 
3. 榜三:火箭和火星:星际旅行、星际移民还是星际殖民?
地球太伤心,认真考虑逃离地球,去火星。现实已经给了两种可能:是去玩儿一圈儿?还是干脆一去不返?
先说旅行。火箭技术的两大突破尤为关键:多发动机设计和火箭的可回收性。SpaceX今年10月成功回收了星舰的推进火箭,这可是件大事——星舰由火箭和飞船两部分组成,火箭负责助推,飞船载人载货。这次的突破在于实现了NASA都没做到的超重火箭回收,大幅降低了商业航天的成本。星舰的有效载荷高达150吨,比可回收的猎鹰9号的63吨翻了一倍多,意味着可以运送更多的人和物资,去火星旅行不是梦。而且! SpaceX的研发经费仅为NASA的十分之一,速度却是NASA的两倍。
再说移民。为了模拟火星生活,NASA一年前招募了四名志愿者,在一个1700平方英尺的3D打印舱内进行为期一年的隔离实验。这次实验是为了收集健康和表现数据,了解人类在隔离、封闭、资源有限、设备故障等压力下的反应,这些压力都与未来火星居民可能面临的情况相似。实验中一个有趣的限制是与外界的通讯延迟22分钟,模拟从火星到地球的信号传输时间,这意味着即使需要什么东西,最快也要44分钟才能得到回复。
更让人内心躁动的是,许多关于火星生活的现实问题已经开始被认真考虑:比如,我们能在火星上开飞机吗?

To listen to explicit episodes, sign in.

Stay up to date with this show

Sign in or sign up to follow shows, save episodes, and get the latest updates.

Select a country or region

Africa, Middle East, and India

Asia Pacific

Europe

Latin America and the Caribbean

The United States and Canada