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探索|2019,我们在场!共同见证人类科技探索“高光”时刻
2019/12/24 20:34  新华报业网  

  交汇点讯 21世纪的第二个10年即将过去。回望2019,科技界闪耀过太多激动人心的“高光”时刻:作为20万年人类历史的代表,我们第一次目睹了黑洞的“真容”;嫦娥四号带着地球文明的期盼与好奇,破天荒地造访了古人未曾见过的月球背面;重新定义生存哲学的“数字人”诞生,帮助我们在云端实现“永生”……

  这些重大而美好的瞬间,科技周刊从未缺席。或亲临现场,或连线专家,我们第一时间发出科技最前沿的声音。时光流转,回味这些“高光”时刻,会让人更深刻地感受到人类探索未知的勇气和努力。这些给我们带来惊喜、反思以及福祉的突破,加深了我们对浩瀚宇宙、生命万物包括对人类自身的理解。凡是过往,皆为序章。21世纪的第二个10年即将开启,拥抱2020,未来值得我们更美好的期待。

  爱因斯坦是对的

  2019年4月10日,科学家在全球六地同步召开新闻发布会,公布了世界首张黑洞的照片。科技周刊报道组来到中国科学院上海天文台新闻发布会现场,与中国科学家共同见证了这一历史时刻。

  

  为了一窥黑洞“真容”,科学家联合遍布全球的8个射电天文台,通过甚长基线干涉测量技术,模拟出口径和地球直径相当的望远镜——事件视界望远镜(EHT)。这一望远镜拍摄下的首张黑洞照片,使人类第一次看见了这个位于星系中心的“引力怪兽”。

  如果要评选出2019年最有价值和最受期待的照片,那么非这张照片莫属。照片上的黑洞是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。作为人类拍摄的首张黑洞照片,它成为黑洞存在的直接“视觉”证据。它验证了爱因斯坦的广义相对论,也满足了人们跨越百年寻找黑洞的好奇心之旅。

  细看照片,其中展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。参与国际合作的中方科学家、中国科学院上海天文台台长沈志强解释,由于运动导致的多普勒效应,黑洞一边亮,一边暗。而且大家看到的颜色不是真的颜色,因为那是射电波,没有颜色。天文学家用颜色来描绘,是“伪色成像”。

  继4年前科学家捕捉到“引力波”之后,此次的黑洞照片,再一次有力地证实了爱因斯坦广义相对论的猜想,我们对黑洞的亲密接触,从“听到”变成了“看到”。

  “爱因斯坦说对了。”中科院上海天文台副台长袁峰接受本报记者专访时表示,随着黑洞理论和观测的不断发展、相互促进,我们会不断更新对星系演化的认识,接下来,我们有望通过黑洞照片,试图理解大质量黑洞“喷流”现象的形成。

  “黑洞是时空尽头,存在一些我们想破解的谜团。首次给黑洞拍照可能帮助我们朝着解开这些谜更进一步。”项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺法尔克在全球同步进行的新闻发布会上表示。进一步研究或许能为构建“大一统理论”带来新线索,这无疑是一个里程碑式的成就。

  

  图片来源:视觉中国

  人类首张黑洞照片由EHT项目和中国科学院共同发布,凝聚了全球200多位科学家的心血,其中包括多名来自中国的科学家。这是国际天文学家们共同协作完成的一个重大成就,也是一个令全球瞩目的重大成果。而中国科学家在望远镜观测、后期数据处理和结果理论分析等方面做了突出的贡献。

  宇宙是神秘而美丽的。我们从这里望见什么?不仅是黑洞,更是人类科学智慧:大胆假设、小心求证。

  这是人类科学不断求索挑战未知的漫漫长路,亦是全球科学家携手求证的见证,更是面向永无止境的科学探索的再出发。

  与月球背面“亲密接触”

  昭昭之宇,浩瀚无垠;日月盈昃,森罗万象。嫦娥奔月的神话家喻户晓,寄托着人们对美好生活的向往,也承载着人类探索太空的愿望。

  2019年,正值人类首次登月50周年。这一年,中国人自主研制的嫦娥四号探测器厚积薄发,完成了人类史航天史上的一项壮举——成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑。从嫦娥三号的备份变成“月球背面”的首飞——显得格外低调的嫦娥四号,在距离地球40万公里之遥,人类视线不可及的月球背面,开创了人类探测器在月球背面着陆的历史。中国代表全人类首次揭开了古老月背的神秘面纱。

  

  图片来源:视觉中国

  随后,玉兔二号月球车从嫦娥四号上驶下,在月球背面留下了第一道车辙。它们胸前的五星红旗,也是迄今唯一在月球背面“闪耀”的国旗。

  目前,全球已进行过130多次探月活动,包括用探测器撞击过月球背面,但还没有一个探测器在月球背面进行软着陆。但嫦娥四号实现人类探测器首次在月球背面软着陆的实际意义要远大于象征意义。它不远万里,突破重重险阻来到月之暗面,必然要走走看看,有一番作为。

  南京航空航天大学航天学院闻新教授介绍,如今月球是怎么形成的,天文界还并没有公论。月球背面和正面同样古老,但具有比月球正面更复杂的地质构造,拥有保存完好的地质记录,比正面受到的太阳辐射更强烈。嫦娥四号落月背面,能促进对月球早期演化历史的新认知,提供新证据,“人类要真正认识月球,必须要到月球的背面转一转”。

  从“嫦娥一号”到“嫦娥四号”,从“玉兔一号”到“玉兔二号”,每一次的成功探索都有江苏元素的助力。科技周刊报道组也多次连线前方科研人员,独家对话为祖国探月工程默默奉献的“江苏力量”。

  西昌卫星发射中心的江苏人张滢见证了“嫦娥”的一次又一次奔月,“嫦娥”“玉兔”也见证着张滢的一步步成长。她说:“西昌卫星发射中心的每一次发射任务都至关重要,代表着祖国航天技术的发展。我们有使命保证好每一项发射任务成功。”嫦娥四号探测器、火星探测器总设计师、南航1988级校友孙泽洲分享了嫦娥四号研制背后的心血和努力,他说:“认识一个新的事物就是试错的过程,但航天事业却不会给你很多机会去试错。”在研制嫦娥四号的过程中,除了对中继方案的反复尝试,团队还面临信号品质的问题。历经多个环节寻找原因,二三十人没日没夜奋斗一个礼拜,才使问题得到有效解决。

  太空探索永无止境,逐梦之路永不停歇。凭借嫦娥四号及玉兔二号从月球背面传回的数据,科研团队已在《科学》等期刊上发表20多篇论文。这些成果对于揭示着陆区艾特肯盆地的地质演化、月壳早期的演化历史,以及月球深处物质结构及形成机理,有着重要的科学价值。而全方面了解月球,也是为了下一步载人登陆月球,拓宽人类驻足空间做好准备。

  数字人,在云端“永生”

  如果说,探索深空,是人类践行想象力、满足好奇心的方式,那么向往永恒,可能就源于人类内心深处最隐秘的渴望。

  随着人工智能、信息技术、认知科学和生物技术的融合发展,一批新兴公司开始宣传某种近似于“虚拟不朽”的东西——在网上永久保存个人遗产的机会。“HereAfter”就是这样一家公司。这家公司的座右铭——“永远不要失去你所爱的人”,也刚好契合了78岁美国作家安德鲁卡普兰的想法。

  

  图片来源:视觉中国

  卡普兰因此计划在人工智能基数和数字助理设备的帮助下,成为最早的“数字人类”之一,在云端实现“永生”。换言之,即使在他的肉身去世很久之后,未来的人们也可以通过移动设备等语音计算平台,与他互动、向他提问、听他讲述故事,或是得到他的宝贵建议。

  科技周刊记者第一时间连线东南大学人工智能学院执行院长耿新了解到,经过深度学习创建的“AndyBot”,以卡普兰的外形、行为、语音、思想和意识为模板,而且能与人互动。所以,成为“AndyBot”,首先需要他上传尽可能多的个人影像、录音以及其他信息,然后,技术公司根据所提供的信息,通过数字技术手段合成数字人。

  数字人可以在肉身与大脑以外永久存在于云端,“他”可以作为一个“有思想的个体”为真实的人所感知到。基于这样的特点,已经有很多人报名,想要加入到让人“永生”的数字人项目中。

  由技术创造的虚拟人,其实已经并不稀奇,目前国内就有许多相关研究和产品。所谓虚拟人,即通过AI、数字助理设备和通讯对话等手段,制作出在网络空间中存在的“人”,他们有着完整的人的形象,可以与真人进行实时互动,并有表情、动作的交互。比如虚拟主播、虚拟服务员、虚拟导购、虚拟歌手等,但大众对他们的心理距离仍然很遥远。

  而卡普兰这样的数字人似乎看起来“有血有肉”,让人感到更真实可信。“那是因为‘他’建立在真实的人的全部人生经历上,能模拟这个人的性格特点、思维方式、说话习惯等,从理论上说,可以做到跟真人对话一样。”耿新说。

  实施HereAfter计划的科技公司认为,要想让数字人变得完美,不得不着手解决一个困扰计算机科学家数十年的问题:实现人与机器之间的“多回合对话”。而计算机要像人类一样处理多回合对话,也许还需要许多年时间。所以,“AndyBot”只是实现一个更现实的短期目标,让数字人能够分享关于他的一生的故事。

  对数字人的创新与探索,是现代科技发展的必然结果。以人工智能与信息网络技术支撑的数字人不再关心肉身,而是着重保存和探索人的思想和意识。安德鲁卡普兰成为的“AndyBot”,或许只是这种探索的第一步:用AI机器学习的技术,通过对人类各种言行数据的深度学习,实现一种逼真的模拟。

  在耿新看来,数字人还应具备再学习的功能,否则,“他”就只是一个查询系统。“有些技术可以做到增量式的。已去世人的信息不会再有更新,但其对应的数字人可以成长,你跟‘他’聊今天工作上遇到的事情,‘他’就能记下来,增加进‘他’的知识库,下次再聊到时就可以智能地对答。”

  

  图片来源:视觉中国

  有限的永生,为亲人在未来的时光里留下一个可以慰藉的依靠,这也许是渺小的人类在死亡、分离面前的一个小小抗争,却在当今科技的发展下有了无限的可能。

  交汇点记者 沈峥嵘 杨频萍 蔡姝雯 王梦然 叶真 张宣 王甜

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责编:顾志铭

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