我們是否總認為，今天的科技已經(jīng)十分高明，甚至到了瓶頸？

我們是否經(jīng)常懷疑，摩爾定律正在失效，香濃極限不斷逼近，接下來將是科技難以發(fā)展的漫長歲月？

我們是否經(jīng)常憂慮，科技版圖的區(qū)位秩序?qū)е履嫒蚧粩嗌墸笃鹬畤目萍嘉磥韺档瓱o光？

如果我們認為現(xiàn)有的技術(shù)能力與產(chǎn)業(yè)規(guī)則就是一切的話，那么科技必將陷入無窮的內(nèi)耗，未來一定是悲觀的。

而如果我們算上那些假設、偶然、想象帶來的改變，未來卻可能截然不同。

科幻作家阿瑟·克拉克，同時也是一位著名科學家，被認為是全球衛(wèi)星通信技術(shù)的奠基人。1945年，年僅28歲的克拉克還只是一名通信兵。他在《世界無線電》雜志發(fā)表了一篇名為《地球外的中繼——衛(wèi)星能給出全球范圍的無線電覆蓋嗎？》的文章。其中僅僅提出了一個假說，認為未來人類可以通過衛(wèi)星實現(xiàn)通信。此后數(shù)十年，這篇文章成為全球衛(wèi)星通信的理論基礎，推動了航空、通信、影視等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，影響了全球化時代到來。

一個假說，就可能成為改變科技世界的契機。而提出假說的人，可能是科學家、企業(yè)、作家，甚至是士兵、醫(yī)生、工人——這才是科技的真正魅力。

數(shù)十年后，當我們對科技未來產(chǎn)生憂慮時，不妨再從假說開始，讓一切得以改變。

4月26日，在第19屆華為全球分析師大會上，華為戰(zhàn)略研究院院長周紅發(fā)表了《面向未來的科學假設與商業(yè)愿景》的演講，展現(xiàn)了華為眼中的面向未來的4大科技假說，以及10個科技問題與挑戰(zhàn)。

周紅博士認為：“我們現(xiàn)在對于未來的所有想象可能都是保守的，我們只有大膽提出假設、大膽提出愿景，敢于打破既有理論與技術(shù)瓶頸的條條框框，才能大踏步前行。”

回想一下，我們似乎依舊太久太久沒有在科技活動上聽到“假設”這樣的關(guān)鍵詞了。但我們應該記得，今天的一切技術(shù)成績，似乎都是從某個假說而來。

在假說的背后，是一個人看待未來的方式，是一家企業(yè)的創(chuàng)新機制。面對人類與未知科技的關(guān)系，阿瑟·克拉克提出了著名的“克拉克三大定律”。今天，我們就從克拉克三大定律的角度，聊聊華為為什么要提出這些科學假說。

這些假說背后，是華為對世界的最深期待，也是所有人共享的未來。

華為，全球科技從業(yè)者，甚至我們每個普通人，都需要打破藩籬，去廣袤中尋找答案。

我們所抵達的一切，也許會成為牢籠

“如果一個年高德劭的杰出科學家說，某件事情是可能的，那他可能是正確的；但如果他說，某件事情是不可能的，那他也許是非常錯誤的。”

——克拉克第一定律

心理是一件非常微妙的東西。當我們擁有很多，反而容易陷入迷茫與謹慎，甚至忘記了最初探索一切的初心。

從上世紀70年代開始孕育的信息革命，讓人類社會發(fā)生了翻天覆地的變化。計算、網(wǎng)絡、存儲這些技術(shù)在過去數(shù)十年間的飛速發(fā)展，讓我們每個人的每一天，都不可能離開數(shù)字技術(shù)。

但這種局面也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)：社會發(fā)展與數(shù)字技術(shù)的緊密掛鉤，讓未來對數(shù)字化基礎設施的需求無限擴大。一輛自動駕駛汽車每天將產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，元宇宙需要難以想象的聯(lián)接力支撐，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設備需要強大的異構(gòu)計算能力與低延遲網(wǎng)絡。這些需求擺在眼前時，ICT基礎設施的技術(shù)能力與建設規(guī)模還遠遠不足。另一方面，計算、聯(lián)接、半導體等技術(shù)已經(jīng)很長時間沒有發(fā)生理論突破，相關(guān)性能已經(jīng)接近瓶頸。

我們太習慣存、算、網(wǎng)組成的數(shù)字化體系了，然而它再美好也不可能永久持續(xù)。如果不能及時打破邊界，我們所抵達的一切或許會化作牢籠。

這種情況下，如果你是克拉克定律里的那位“杰出科學家”，你會對接下來的科技之路報以悲觀，還是樂觀？你認為突破今日所有邊界，是不可能還是可能？

可能很多人還需要一點時間才能給出答案。但華為已經(jīng)選擇了后者。

ICT技術(shù)幾十年間的長足發(fā)展，讓包括華為公司在內(nèi)的所有人受益。但技術(shù)成就并非我們的堡壘，而應該是叩響下一扇大門的機會。

當華為有機會站在大門前，他作為ICT技術(shù)的領軍者，也愿意做這座科技孤島的破壁人。

在華為看來，未來ICT技術(shù)必然將為人類作出更大貢獻。而更龐大的需求也意味著技術(shù)本身一定要實現(xiàn)突破。

比如個人健康的數(shù)字化管理，需要穿戴式傳感器、無線通信、云計算技術(shù)的融合式升級。

藥物和疫苗研發(fā)，需要AI算法與AI算力的大幅躍遷。

產(chǎn)業(yè)的智能化、自動化，需要更優(yōu)質(zhì)的ICT技術(shù)來提升效率，降低成本。

“雙碳”目標與環(huán)境友好型社會，需要ICT技術(shù)來提升能源轉(zhuǎn)換、調(diào)度的效率，降低社會普遍能耗。

我們站在無比輝煌的技術(shù)高塔上，我們也被困在馮·諾依曼架構(gòu)、香濃極限、摩爾定律圍成的孤島里。

人類就是那個德高望重的科學家。我們知道很多。但我們認為不可能的事情，卻一定是錯的。

這個舒適區(qū)，必須被打破。

跨過邊界，到可能世界中去

“想要發(fā)現(xiàn)某件事情是否可能，唯一的途徑是跨越這個界限，從不可能跑到可能中去。”

——克拉克第二定律

提到數(shù)字與智能技術(shù)的未來，很多人認為很多需求必然無法被滿足，技術(shù)的瓶頸效應很快將要顯現(xiàn)。然而科學史卻告訴我們，想要知道一項技術(shù)的極限，只有一個辦法：超越極限。

好在技術(shù)世界總歸會有光亮，可能只是順著一點微弱的燭火，一個渺茫的念頭，人類就可以一步步走過去，把不可能世界變成可能。

而假說，往往是這一切的開始。事實上，歷史中很多偉大的科學假說，都是在旅途中，在日常生活里，甚至在戰(zhàn)火連天下提出的。今天華為能夠站在分析師大會的舞臺上提出自己的科學假設，這本身已經(jīng)是一種幸運，一種成就。

周紅博士為我們帶來了四類華為看到的科學假說。其中很多內(nèi)容，粗聽下來都會讓人覺得不可思議，不大可能。但還是克拉克第二定律告訴我們的真理：想要驗證不可能的唯一方式，就是將其變成可能。

我們可以將華為帶來的科學假設，總結(jié)為打破四道“邊界”。

一、萬物的邊界。

物理、化學，這些對世界的基礎認知是人類一切技術(shù)進步的基礎。《三體》中的外星入侵，也開始于對物理、化學等基礎理論的鎖定。好在那一天并未到來，今天我們還有機會打破萬物的邊界。

比如2006年帝國理工Pendry等人提出了用類似“光子黑洞”的思路來束縛住光，讓其無法離開。這一理論有效輔助了量子存儲，進而支持了量子通信與量子計算。

比如，為了降低半導體器件的功耗、提升可靠性，華為與科學界合作，分析半導體器件中的熱機理，嘗試加快“光聲子”變成“聲聲子”，從而減少柵極與漏極之間熱點的形成，進而突破摩爾定律下的半導體制程限制。

再比如一些科學家在量子計算中嘗試用激光來冷卻原子，從豪開爾文降低一百萬倍溫度到納開爾文，從而接近絕對零度的溫度極限，看看能不能發(fā)現(xiàn)更復雜的量子現(xiàn)象。

這些嘗試正在努力突破萬物的邊界，改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)、化學、光等等基礎要素的認知。如果某一天，萬物之墻被撬開了一道裂縫。那時將會發(fā)生什么呢？

二、生命的邊界。

無論是人類自己的身體與意識，還是地球上的無數(shù)動植物，生命還有太多未解之謎等待揭曉。探索生命的邊界，正在從另一個方向上給ICT技術(shù)突圍帶來可能。

比如蜘蛛眼睛在物體輪廓和運動計算上的能力，或許可以被自動駕駛汽車所學習；青蛙的眼睛是高靈敏度的單光子接收機，可以在黑暗環(huán)境下看清；狗鼻的分辨氣味能力超過人類1000倍。這些動物的神奇能力，或許就是計算與智能的下一位“老師”。

我們自己身上也藏有太多邊界。未來我們或許可以更加實時地感知血壓、血糖、心電等參數(shù)，隨時監(jiān)測甚至提升自己的健康。腦機接口可以讓人類更好地與機器協(xié)同；虛擬與現(xiàn)實結(jié)合的諸多技術(shù)，將改變?nèi)祟惖母泄伲黄普J知的極限。

生命邊界之外，是一個又一個的科學通道與商業(yè)機會。每一次審視自己，都是在凝望未知。

三、計算的邊界。

在馮·諾依曼架構(gòu)下，計算瓶頸的問題正在廣受關(guān)注，而AI崛起也為計算帶來了一系列新的要求。在未來，我們需要面對一系列計算架構(gòu)、存算能力，以及智能化可解釋性、通用性的問題。

在華為的思考里，或許AI可以向生物界學習，比如為什么螞蟻的腦容量很小，卻可以完成復雜的任務？它們是不是藏著AI的某些答案？今天的AI坐落于統(tǒng)計學模型之上，那么能不能從數(shù)學機理上發(fā)展出新的智能實現(xiàn)方式？

在算力上，類腦智能或許具有極大的可期待價值。存儲領域，DNA存儲的前景非常值得期待。各界是不是可以攜手發(fā)展出高適應性高效率的新計算模式，通過創(chuàng)造新架構(gòu)與新部件，突破傳統(tǒng)計算架構(gòu)的能效限制？

計算是人類走向直接的核心通道，這條通道應該是百花齊放的。或許我們今天僅僅揭開了計算冰山的一角，也未可知？

四、通信的邊界。

通信和聯(lián)接塑造了我們今天的數(shù)字化生活。我們每天都驚嘆于網(wǎng)絡的高速和高效，卻可能忽略了未知中更多關(guān)于通信的可能。

科幻電影里的真人級全息投影，或許是接下來的通信效果？如果是的話，那么我們需要高速2Tbps的帶寬，以及1-5ms的時延；自動駕駛汽車每天可能產(chǎn)生高達4T字節(jié)的數(shù)據(jù)，目前的5G網(wǎng)絡都無法承載。

這些挑戰(zhàn)的存在，讓通信的邊界必須進一步被打開。我們是不是可以用語義通信來跳出香濃極限，完成海量數(shù)據(jù)的瞬間傳輸？在工程端，量子級聯(lián)激光器可以同時產(chǎn)生幾百個波長，能夠顛覆無線與光網(wǎng)絡的傳輸上限。

我們有希望讓通信能力成千上萬倍增長。而這一切開始于對邊界那頭的凝視。

華為的四個假說，從各個方面告訴我們一件事：所有不可能，最終都是可能世界的一部分。

廣袤之中，藏著華為的最深期待

“任何非常先進的技術(shù)，初看都與魔法無異。”

——克拉克第三定律

面對技術(shù)發(fā)展，我們經(jīng)常會感嘆其美好，同時也經(jīng)常誤認為今天所獲取的就是全部。人類總是喜歡舒適區(qū)，無論是在生活里，還是在科學創(chuàng)新時。

然而所有技術(shù)變革，可能都啟于對舒適區(qū)的厭倦，以及對未知的大膽想象。看到，想到，是一切抵達的開始。愿意假設、溝通、協(xié)作，打破以往陳規(guī)舊俗，是一切開始的出發(fā)。

面向技術(shù)創(chuàng)新，周紅博士提到了“巴斯德象限（Pasteur's quadrant）”。這是唐納德·E·司托克斯在其著作中提出的一個概念，他認為基礎研究與應用研究并非對立關(guān)系，在某種程度上可以交錯融合，甚至應用研究可以啟發(fā)基礎研究。

面向突破邊界的偉大航程，不應該是華為在盒子里、軟件中，而科學家躲在人跡罕至的實驗室里。可以相互打通，可以不設限制，可以集合彼此的所有優(yōu)勢去突破邊界。

華為的創(chuàng)新邏輯，是從假設創(chuàng)新開始，逐層推動到愿景創(chuàng)新、基礎科學突破、工程技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)創(chuàng)新。越靠近前端假設、愿景和基礎科學的創(chuàng)新，就越需要耐心。即使作為商業(yè)公司，華為也愿意并敢于向前端基礎研究尋求答案。

華為的創(chuàng)新邏輯，有四個不同以往科研范式的關(guān)鍵因素。

一、顛覆，華為敢于面對根本問題和技術(shù)邊界。尊重科技成果的最佳方式，就是顛覆它。今年巴展期間，華為分享了突破香濃極限的一系列探索。通過持續(xù)探索新一代MIMO和無線AI等理論與技術(shù)，同時研究語義通信等新理論，華為正在嘗試從多個角度超越香農(nóng)極限，為通信打開更廣闊的發(fā)展空間。那些今天來看如同科幻的方向，或許就是明日的晨曦。

二、長跑，華為能夠面對的邊界問題進行長期、持續(xù)、壓強式的投入。給基礎研究以充分的合作包容、不設限的研發(fā)成本，以及持續(xù)綿延的耐心。早在十年前，華為研發(fā)投入占比已經(jīng)超過年收入的10%。一直到2021年，華為研發(fā)投入占比達到了驚人的22%。持續(xù)長跑，步步加強的研發(fā)投入是華為的底座，也是技術(shù)由假想變?yōu)楝F(xiàn)實的通道。

三、致用，華為能夠率先打通工程、應用、商業(yè)化空間與基礎技術(shù)研究的通道，從而以突破落點引領基礎創(chuàng)新，避免技術(shù)懸浮于空中。

通過巴斯德象限快速聯(lián)接技術(shù)研究與應用空間，其價值已經(jīng)在華為的多個產(chǎn)業(yè)空間展現(xiàn)出來。比如利用終端設備來測量血壓、監(jiān)控心率，是華為消費者終端的一大亮點。而這背后是圍繞個人健康需求，反向驅(qū)動了大量前沿技術(shù)研發(fā)快速投入應用。比如微型傳感器，人體模型識別等先驗技術(shù)，就通過健康需求快速引向市場。

四、交融，華為善于找到多技術(shù)協(xié)同與學科交叉帶來的可能性，通過技術(shù)融合、產(chǎn)品融合、學科融合尋找技術(shù)突破可能性，不放過交織帶來的驚喜。

多技術(shù)的協(xié)同優(yōu)勢，是華為區(qū)別于其他科技公司的最顯著特征。而將不同領域的技術(shù)優(yōu)勢融合在一起也成為了華為的獨特能力。比如在網(wǎng)絡側(cè)，華為就率先引入了AI能力，形成了能夠自動識別、修復，提升運維效率的自動駕駛網(wǎng)絡。這個創(chuàng)舉影響了行業(yè)，成為幾年來通信領域的共識和發(fā)展方向。

聚焦“巴斯德象限”，華為提煉出面向未來兩大基礎科學問題與八個前沿技術(shù)挑戰(zhàn)。讓我們來看一下這是兩個怎樣的問題：

第一，機器如何認知世界，能不能建立適合機器理解世界的模型？

第二，科學問題是如何理解人的生理學模型，尤其人體八大子系統(tǒng)的運行機制，以及人的意圖和智能？

今天的你，覺得這兩個問題指向著魔法嗎？

二十年前的你，覺得今天的數(shù)字生活是魔法嗎？

所有技術(shù)都開始于形如魔法的假設和提問。用好奇和堅韌，人類構(gòu)筑了魔幻般的通信與計算，一次次打破萬物與生命的邊界。如今，邊界之外是什么？外面的外面又是什么？

那里是廣袤之中，是未知之中，是一個根本沒有舒適區(qū)的地方。

華為的最深期待，就是人類始終要去那里，要去世界之外的世界。