編者按

現(xiàn)在的科技以光速發(fā)展，而幾十年后的未來又是怎樣，讓人格外期待。

科幻為我們構(gòu)筑了未來無限的可能性，科學(xué)家們也同樣對此感慨和好奇。

新華社新媒體中心和科幻文化品牌“未來事務(wù)管理局”一同邀請了六位科學(xué)家，請他們寫下給未來的信。

這是一枚六位中國頂級科學(xué)家和科幻經(jīng)歷者們留給未來的時間膠囊，讓我們一起品讀，并親手把它封上，留存給幾十年后的人們。

寫給AI科學(xué)家

未來AI科學(xué)家：

你們現(xiàn)在打開的信來自于一名中國人工智能學(xué)者。此刻我正坐在2017年中國北京的全國兩會駐地，告訴你們我對30年后AI的一些思考。對于30年前之事，因經(jīng)過長時間洗刷，你們是非立判。不僅知其然，而且知其所以然。

我們判斷，AI當前正處在轉(zhuǎn)折之際，其技術(shù)會升級換代。它將通過跨媒體和各種無人技術(shù)而更緊密地融入人類生活；通過人機混合增強智能而成為我們身體的一部分；通過大數(shù)據(jù)和群體智能而拓展，管理和重組人類的知識，為經(jīng)濟和社會的發(fā)展提供建議，在越來越多專門領(lǐng)域的博弈、識別、控制和預(yù)測中達到甚至超過人類的能力。

因此，我們稱它為AI2.0。到了你們那一代，AI2.0必已成為巨人，但是它會在哪些方面展示它與眾不同的威力呢?

我猜想，大數(shù)據(jù)智能的研究，已經(jīng)可以為經(jīng)濟智能化運行提供強大的工具，幫助政府和企業(yè)從宏觀、中觀、微觀等多視角預(yù)測經(jīng)濟和市場的走向，有前瞻性地創(chuàng)造新產(chǎn)品，進行新投資，確定新政策，從而避免如次貸風波、金融危機等全球性風險，以及產(chǎn)能過剩、庫存畸高等問題。市場經(jīng)濟和政府調(diào)控結(jié)合的科學(xué)基礎(chǔ)，使人類經(jīng)濟的運行進入更高水平。

到你們那個時候，AI用于預(yù)防醫(yī)藥，該已經(jīng)發(fā)力了吧?

今天我們是生病去看病，吃藥或打針。這是無奈之舉，屬于“亡羊補牢”。醫(yī)藥界的夢想是祛病于未然，即預(yù)防醫(yī)藥。然而它的難點是對身體各種運行狀態(tài)的感知和預(yù)測。近年來，涌現(xiàn)出的各種大型醫(yī)療儀器、小型穿戴式設(shè)備、大量生理傳感器和海量的數(shù)字化病歷，源源不斷地產(chǎn)生著人體健康的大數(shù)據(jù)。將這些大數(shù)據(jù)匯合、分析、學(xué)習(xí)和提取，就可以預(yù)測健康的走向和生病的可能。對于高血壓、糖尿病、癌癥、老年癡呆等疾病，不知30年后是否已能預(yù)防或已經(jīng)阻斷?

我最想知道的，還是人類的大腦和電腦是否已經(jīng)聯(lián)通?

人腦和電腦如能直接聯(lián)合工作，就會形成腦機混合增強智能，這是最激動人心的夢想!設(shè)想一個學(xué)生輕而易舉地記住了大本大本的新華詞典、唐詩宋詞、古文觀止、四書五經(jīng)、中國通史、英漢詞典、世界地理、中外法律……可以想象，我們的教育科技，會因此產(chǎn)生什么樣的改變!

當然，這非常困難。它需要新一代AI和腦科學(xué)的深度打通。就目前來看，腦科學(xué)比AI離我們的距離更遙遠，任務(wù)更艱巨。希望你們堅持不懈地努力，實現(xiàn)人類智能的巨大飛躍!

我估計，30年后，人們對AI不再憂慮和害怕了吧?那些被藝術(shù)作品和想象能力催生出來的畏懼感一定會被工程技術(shù)的實現(xiàn)而撫平。人類已經(jīng)制造與使用了無數(shù)動力機械、汽車輪船、無人飛機，而人的手足并未因此萎縮，人類的安全也并未因此受到威脅。智能的機器也必然如此，人類一定能有效地駕馭它們，駛向一片又一片更自由、更美好的新天地。

2017年3月13日

寫給未來世界

揭開暗物質(zhì)、暗能量神秘面紗的世界：

我期待，五到十年后，人類對暗物質(zhì)和暗能量的研究將會迎來突破。所以，我把這封信寫給你，那個已經(jīng)掀起這些神秘面紗的世界。

什么是暗物質(zhì)和暗能量?現(xiàn)在的我們能夠看到的、包括用儀器探測到的世界在整個宇宙中占不到5%。在此之外，還有著95%的黑暗世界等待開拓。這片看似虛空的太空疆土，無時無刻不在釋放著神秘而強大的力量。

如今，為了探索這股神秘的力量，來自全球的頂級科學(xué)家不懈努力著。1998年，國際上兩組超新星實驗意外發(fā)現(xiàn)，我們的宇宙竟然可以從看似虛無的真空中汲取能量讓自己加速膨脹，這震撼了人類對能量存在形式的認知。作為較早切入這一課題的中國科學(xué)家，我?guī)ьI(lǐng)團隊提出過上天、入地、到南極的暗物質(zhì)暗能量探測路線圖。目前，我所主導(dǎo)的“阿里原初引力波探測實驗”計劃，也是為了在宇宙誕生與演化、引力波、暗物質(zhì)、暗能量等科學(xué)研究當中取得新進展。

一個研究宏觀物理的科學(xué)家，在暢想未來時怎么能如此“短視”?暗物質(zhì)與暗能量這些“世界性難題”，又怎會這么快就有成果?

某種程度上，科學(xué)家們是“分不清楚”未來和歷史的。比如我所研究的宇宙學(xué)，聽起來很有未來感，但實際上是考古工作。自然界所有的起源、構(gòu)成與規(guī)則都不由人定。不僅如此，科學(xué)家的空間感和分寸感也“異于常識”。從0到1，只有1的進步；從1到10，進步了9；而從10到100，有90的增量。哪個更重要呢?如果單位是人民幣，那肯定數(shù)值的增加更好。但對于基礎(chǔ)科學(xué)，最小的進步卻往往是最具顛覆性的。

今年兩會的政府工作報告提出，完善對基礎(chǔ)研究和原創(chuàng)性研究的長期穩(wěn)定支持機制，建設(shè)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)創(chuàng)新中心，打造科技資源開放共享平臺。所謂的基礎(chǔ)研究，就是0到1的變化。我希望五到十年后的你，在讀到這里時能會心一笑，而不會說，“搞什么嘛”?希望幾年后，公眾對科學(xué)的認知能夠產(chǎn)生飛躍。

我常常會把科學(xué)和藝術(shù)去做類比，我對自己的學(xué)生說，“enjoy　physics!”人類自誕生以來，藝術(shù)領(lǐng)域，繪畫也好，音樂也好，甚至是時裝，一點點在畫風、曲風和剪裁上的變化，都能讓大家產(chǎn)生不一樣的驚喜。對待科學(xué)的發(fā)展，又怎可操之過急?

揭開暗物質(zhì)、暗能量面紗的世界會怎樣?這股能量是否能為人類所用?坦白說，我并不知道。事實上，宇宙的命運是由暗能量主導(dǎo)的。我在2004年提出的精靈暗能量，就給出了一個“振蕩”的未來，整個宇宙將在加速膨脹和減速膨脹之間反復(fù)演繹，甚至?xí)�周期性地膨脹和收縮，成為一個循環(huán)宇宙。

張新民

2017年3月13日

寫給月亮

親愛的月亮朋友：

此時此刻，我從距你38萬公里的地球發(fā)出這封信。作為這顆藍色星球上諸多仰望著你的科學(xué)家之一，我研究的是近年來快速發(fā)展的遙感技術(shù)——一種非接觸的、遠距離的探測技術(shù)，“遙遠地感知”成為這門科技最浪漫的注釋。

中國，這個古老的東方大國已發(fā)射了一系列衛(wèi)星用于國土的遙感，同時建有北京密云、新疆喀什和海南三亞3個陸地遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站，接收面積覆蓋中國陸海全部領(lǐng)土和亞洲70%的疆土，去年又建成了北極遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站，用來獲取地球表面大量高時空分辨率觀測數(shù)據(jù)，如今大到觀測全球環(huán)境、海洋調(diào)查，小到監(jiān)測城市違建、遺產(chǎn)保護等工作，都能見到遙感的影子。

我們畢生都在為地球“探測者”尋找一個更好的角度，直到有一天，我又一次抬頭看到了你——最熟悉的陌生人。“舉杯邀明月，對影成三人”，“舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)”。自古以來，有酒的地方就有你，有你的地方就有詩。從東到西，陰晴圓缺，你始終是夜空中最亮的星，你是人類最熟悉的晚間朋友。

然而，你也是陌生的。千百年來，人類的望遠鏡無數(shù)次落定在你的身上，想看清你的倩影，一艘艘宇宙飛船經(jīng)過你、遇見你，向你發(fā)出好奇的信號。1969年7月21日，人類的腳印第一次印在你的土地上。即便如此，你依舊存在著許多秘密，正如你的背面，充滿著神秘。

每天圍繞地球轉(zhuǎn)動的你能否成為一個“天然對地觀測衛(wèi)星”，在上面安裝遙感設(shè)備，為我們觀測地球?這真是一個開腦洞的想法。

為此，我們開始了努力，“地球宏觀科學(xué)現(xiàn)象的月基觀測研究”已成為中國國家自然科學(xué)基金委2015年批準的重大項目，目前我們正在開展前期論證，研究月基對地觀測科學(xué)目標。近一兩年，我們在國際學(xué)術(shù)會議上介紹了這一想法，多個國家的科學(xué)家都表達了要與中國在月基對地觀測領(lǐng)域展開合作的意愿。

當你收到這封信的時候，或許我們已經(jīng)實現(xiàn)這樣偉大的合作了吧。月球基地上飄揚著各國的旗幟，不同類型的遙感儀器同時工作。從這個前所未有的角度，我們可以獲取地球板塊構(gòu)造厘米、分米級的變化信息，為地震研究提供依據(jù)；可以研究東亞沙塵暴和東太平洋的厄爾尼諾現(xiàn)象千絲萬縷的聯(lián)系，為全球氣候變化尋找佐證；可以借此平臺，為地外文明研究帶來新的數(shù)據(jù)。

當然，你不是我們探索宇宙的終點，只會是一個美麗的中轉(zhuǎn)站，相信到了那個時候，我們也會在另一個星球，以一個旁觀者的角度，把你看更加清楚。

郭華東

2017年3月13日

寫給地球主人

久遠未來的地球主人：

這是一只來自2017年的漂流瓶。你是誰?是另一個文明物種在勘察人類的廢墟，奇怪于我們在自然界搭起的“蜂巢”與“蟻穴”?還是已經(jīng)與自然協(xié)同發(fā)展的新人類，在研究“祖先”的遺跡?

以宏演化的視角，地球上每個物種從開端到滅絕，平均“壽命”在200萬年左右。作為已經(jīng)走過十幾萬年的智人，必然會思考命運這件大事。

幾億年以來，海平面的升降已有許多個旋回；歷史上完全無冰期，海平面曾上升數(shù)百米之高，只剩下少量的高地。從長周期來看，我們剛剛走出極冷期，進入間冰期，但最近100多年來氣候變化加快，讓我們很擔心間冰期會被打斷，一旦走出冰期，南極洲冰蓋融化，海平面將快速上升。

在我目力所及的歷史，人類對地球環(huán)境的影響、對生物群的傷害已觸目驚心。作為物種之一的人類，幾萬年來，從非洲到歐亞到美洲，造成大量其他物種的滅絕。尤其是現(xiàn)代人類的短短幾百年，大量開發(fā)利用土地、礦產(chǎn)、化石能源，造成水、大氣、土壤的快速損害，未來人類生存環(huán)境堪憂。

生態(tài)系統(tǒng)的崩潰是否會到來?冰蓋消失以后淹沒城市的擔憂是否會成為現(xiàn)實?溫室效應(yīng)是不是“偽命題”的爭議有沒有答案?

在我看來，自然的力量遠超出人類的想象。人類自身的很多行為讓自己越來越依賴于特定的環(huán)境。人類的這種“特化”值得高度關(guān)注，一旦我們適應(yīng)的環(huán)境消失了，我們來得及應(yīng)對嗎?這只是對地球環(huán)境而言，更不用說星際環(huán)境了。即使征服火星，也同樣要適應(yīng)新的環(huán)境，而人造的環(huán)境總是非常有限的。

人類作為一個物種，創(chuàng)造的一切，在大自然面前，仍需充滿敬畏。在我們這個時代，很多人也已經(jīng)意識到，地球上很多“同伴物種”的生存能力、延續(xù)能力可能比人類要強得多。

作為自然科學(xué)工作者，我要放眼百萬年；作為人大代表，我要考慮當下�，F(xiàn)在的人類是否像當年的恐龍一樣主宰著世界，站在食物鏈的頂端傲視群雄，體量越來越大?但如何避免恐龍的命運，檢視我們發(fā)展中的問題，最后與大自然協(xié)同發(fā)展?還有很多事情要做，我們也正在做著。

楊　群

2017年3月13日

寫給南極天文臺

20年或30年后的南極天文臺：

我從沒想到，自己會在三月北京春風拂面的晚上，給一個尚未奠基的“你”寫下跨越時空的“對話”。不過，理論上我可以算是中國最擅長制造望遠鏡的人之一，那么誰又能更擅長仰望星空呢?

20年，也許是50年后，如果全球變暖沒有繼續(xù)惡化，那么南極的天空應(yīng)該還像今天這樣，寧靜、透明，背對浩瀚星海，遠眺茫茫冰雪。如果我沒有猜錯的話，那時的你已經(jīng)從地球上打開了不止一個觀測宇宙的新窗口，是光學(xué)和紅外?還是太赫茲?又或者是毫米波?

12年前，中國科考隊員登上南極內(nèi)陸冰蓋最高點，震動了國際天文學(xué)界，我們歡呼雀躍。“應(yīng)該把中國的望遠鏡架到南極去!”我是如此興奮，在仰望星空的人群中，中國人坐回了前排。

12年過去了，我們?nèi)〉昧撕艽蟮倪M步，但離成功仍很遙遠。極寒條件下實現(xiàn)無人觀測，這對觀測設(shè)備耐寒、去霜、自動化都提出了相當高的要求。為了你，很多科研人員一年年往返南極與中國大陸，面對的很多問題都是天文觀測的第一次。他們是在“開路”呢!

我想起一位外國女作家的一句話，“如今逗樂我們的一切都曾是某種危急關(guān)頭”。比如說，當年我在歐洲南方天文臺遇到瓶頸時，老師對我說，這是基礎(chǔ)研究必經(jīng)階段，一定要熬過去。后來我回國帶領(lǐng)LAMOST團隊，我經(jīng)歷過困難，遭遇過質(zhì)疑，在最為痛苦的攻關(guān)階段，我告訴大家困了喝咖啡，睡不著吃安定；還有就像尋找引力波過程中經(jīng)過如此長期執(zhí)著堅守，有多少頂尖科學(xué)家因此被質(zhì)疑，直到LIGO真的聽到了那一聲宇宙的漣漪……所有成功前摸黑的橫沖直撞，給你帶來的痛苦有多大，未來的快樂就有多大。所以，我希望現(xiàn)在我們所經(jīng)歷的一切，未來都能被你當做逗樂自己的段子。

我們正處于一個最好的時代。今年的政府工作報告提出，“完善對基礎(chǔ)研究和原創(chuàng)性研究的長期穩(wěn)定支持機制”，這對你我都是利好。中央提出“四個自信”，我們科學(xué)界也要自尊、自信、自強。唯有如此，民族才能崛起。

如果你不到南極，那么你只能上天了。我信心滿滿地對很多人說過這句話，因為，所有對未來的不確定里，你是我唯一的篤定。

崔向群

2017年3月13日

寫給海洋

蔚藍的大海：

你好，這是一封來自30年前，從你身邊發(fā)出的信。

作為一名海洋探測領(lǐng)域的研究人員，我這輩子都想著看清、聽清你，此時的我，正在中國首都北京全國兩會的會場上，懷揣著對未來的憧憬，與你對話。

地球因你而充滿著神秘的蔚藍，3.6億平方公里，約占地球表面積的71%，千萬年來，我們穿行在海洋，捕魚以及遠航。麥哲倫、哥倫布乃至于中國的鄭和，都在你的幫助下，不斷突破日常生活的范圍，畫出人類聯(lián)系與進步的路線圖。1869年，法國科幻小說家盧勒·凡爾納發(fā)表了一部頗有懸念的小說《海底兩萬里》，小說中在海底航行的“鸚鵡螺”號激發(fā)了我們對你的無盡想象。

于是我們就像“鸚鵡螺”號上的尼莫船長一樣，堅持著探索。我們通過聲吶探測，看到海平面以下的世界也存在著山丘、溝壑以及平原；我們進行著深海鉆探，才證明地球猶如拼圖一樣，存在著板塊的連接；我們攻堅著深潛技術(shù)，1000米、4500米、7000米再到11000米，我們正逐漸走近你內(nèi)心的深處。

中國，位于亞洲大陸的東部，面向太平洋，毗鄰大陸邊緣的渤海、黃海、東海、南海互相連成一片，管轄海域面積超過300萬平方公里。這個東方大國正在逐步走向深海、遠海，2016年，在世界最深處馬里亞納海溝的“挑戰(zhàn)者深淵”，我國“海斗”號水下機器人和“彩虹魚”號萬米級著陸器相繼成功進行萬米海試并采樣，“蛟龍?zhí)?rdquo;載人深潛器遠征，“向陽紅01”和“向陽紅03”投入使用，我國自主研發(fā)的萬米級海底地震儀也于近日成功應(yīng)用，成為世界上首個成功獲取萬米級海洋人工地震剖面的國家。

對于人類科考而言，下海和登天一樣難。目前為止，尚有95%的海底未能被人眼所見。未來，我們愿意像少年派一樣，在海洋上來一次奇幻漂流。在我的研究領(lǐng)域，聲吶作為漂流路上的“眼睛”和“耳朵”，將會愈加精確、靈敏，會“感知”你的內(nèi)心深處。我們的載人潛水器功能也將更加強大，突破一個又一個的生命禁區(qū)，看到一個更加豐富多彩的深藍世界。

由近及遠、由淺入深，這是人類探測海洋的必由之路，也蘊含著我們中國禮儀之邦交朋友的樸素道理。愿30年后的今天，乘坐定期往返的深潛器，著陸在你的最深處，與你這位老朋友相見，道上一句“我又回來了”。

潘　鋒

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