从比特到原子
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇从比特到原子范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
在MIT的Fab Lab实验室，Neil Gershenfeld已经研制出了成本只有1美元的Internet节点，现在他又开始致力于寻找可替换现有计算机和服务器等传统计算理念的结构装配计算产品。
在MIT的Fab Lab(Fabrication Laboratory，微观装配实验室)，CBA(Center for Bits and Atoms，比特和原子研究中心)主管Neil Gershenfeld认为，人类正处于第三次数字革命的前夕，相关的材料技术和信息技术已经露出苗头。他已经在其Fab Lab实验室通过研究加入到这场即将到来的革命大潮。在Fab Lab，学生们采用廉价的微观装配材料和电子工具来设计和制造他们的创意产品，工具由开放源代码软件和由MIT的研究人员开发的程序来驱动。遵循类似研发原则的许多实验室分布在全球各地，尤其在欠发达国家有更多这样的研发机构。
Gershenfeld曾在他于2005年出版的专著Fab: The Coming Revolution on Your Desktop―From Personal Computers to Personal Fabrication(微观装配：从个人计算机到个人装配领域即将发生在桌面上的革命)一书中，向世人展示了微观装配的概念和规则。他最近在接受Computerworld[美]报社记者Gary Anthes采访时，进一步解释了CBA的研究目标。
――记者：当您说人类正在进入第三次数字革命时，指的是什么？
――Gershenfeld：在历史上，我们已经历了两个非常突出而重要的阶段：通讯和计算。我所指的第三个阶段的实质就是微观装配技术(Fabrication)，它正处于边缘发展阶段。Fabrication研究其实是追求人体中核糖体的生物计算的境界。它基本上是一个分子计算机；它运行计算程序；它并不需要控制工具，因为它本身就是工具；其计算的输出结果并不需要以比特(bits)来表现，而是以原子的排序来表示；但它又同时具备Claude Shannon和John von Neumann所发明的通讯和计算的所有特性。
CBA所面临的一个最重要课题就是将已有的计算技术“原子化”。这是什么意思呢？简单而言，我们正在进行的研究就是发现原子的移动规律，将原子逐个进行研究，以将传统计算中的比特转化为以原子来表达，还要找到将原子还原成比特的方法。这就像当有一件事发生时，需要一个描述的过程，而听到描述过程的人还要将事件还原到脑海中一样。我们正在进行的研究就是如何以原子序列来精确地表达信息和描述计算过程。
――记者：这是计算机科学的一个新分支吗？
――Gershenfeld：在许多方面，无论对计算还是科学而言，计算机科学的产生其实是最糟糕的一件事。目前所教导的计算机科学理论和发展规则过早扼杀了始于20世纪50年代的一种计算模式。实际上，大自然演化而来的生物体，就是一个比人类现有的计算机要高级得多的计算机。虽然量子计算为计算机科学带来了又一个戏剧性的提升，但是传统计算模式视之为重大发现的技术，往往在大自然界有许多途径能够实现。
――记者：您能就此举个例子吗？
――Gershenfeld：我们已经完成的第一项计划是Internet 0，它可以让你只需花1美元就可建立一个能连接到光纤交换机的Web服务器。它采用了Internet最初的理念――相互联网和端到端原则，并将其延伸到物理设备层。它可以让你将IP网络运用到任何事物，而其成本仅仅与一枚RFID标签相当。它是打破现今人们所见的计算概念条条框框的第一步，并且是最早进入现实世界的新计算技术。
――记者：可以再举一个例子吗？
――Gershenfeld：我们正在研究一种称之为可替换计算(Fungible Computation)的技术，它可以把计算资源像原始材料一样进行灌注、喷洒和平铺，并且可以按照需要随心所欲地布置到任何地方。例如，如果你有一台显示器但觉得它还不够大的话，或者有一台服务器但配置已经落后的情况下，按照当前的做法往往是更换一台全新的显示器或服务器，这样不但浪费资源、加重环保负担，而且升级后的尺寸和性能并非完全或恰好满足需要。但可替换计算技术的研究目标是毫米级或亚毫米级大小的计算机，可以将它们组装成各种不同的形式(例如壁画或墙纸的样子)，再通过建立设计模型来让这些微型计算设备区域性或全球性地有机组合起来(相互通讯和联网)。如此一来，你的显示器不但可以平铺成墙上的一幅油画，随意卷起或平铺开来，而且其尺寸可以按照需要随时进行精细的调整；如果你的服务器需要升级，可以将机器盖子打开，将各种计算资源像原料一样灌注进去即可。为了实现这一目标，我们正在将相关的微观装配、联合生产工艺、封装、通讯等技术环节推向更高的研究前沿，最为至关重要的环节还是设计模型的建立。
――记者：您的学生在MIT的Fab Lab实验室里搞些什么创造呢？
――Gershenfeld：他们始终在坚持搞一些连我也从未想到过的创造活动，例如有人对鹦鹉制造了一个供其上网的浏览器；有人制造了一件配有传感器和防御性毛刺的裙子，以保护女性的人身安全；有人制造了一个闹钟，当它铃声大作的时候，主人为了关掉声音必须费一番周折，这样在达到惊醒目的的同时还确保那些懒人能及时去掉睡意、按时起床。这里就像在沃尔玛超市采购一样，你可以打造任何你想要的东西。而这种可以实现随心所欲的个性化需求的目标，正是Fab Lab所追求的技术研究理念。
――记者：有没有一些企业对这种个性化的计算技术产生兴趣？
――Gershenfeld：市场对个性化定制计算产品有潜在的需求，而且已崭露缓慢启动的迹象。与流水线上的批量生产不同，定制产品的模型并不标准而且不具持久性，所以像衣服、鞋和手机套等产品一般只实现向本地客户的定制服务，因此在市场运作上具有一定的难度。
绝大部分大公司参观了Fab Lab和其研发团队之后往往会说：“这些年轻人制造的玩具确实很有趣，但我们只对实用的产品才感兴趣。”我认为他们在重复历史上的许多错误，例如当年大型机向PC转化的时候，大型机的热衷者们认为PC也只不过是玩具而已。这些传统企业之所以将我们的新发明称之为玩具，并非他们傻到看不出这些“玩具”的惊人潜力，而是担心完全革新的技术会威胁到他们既成的商业模式和商业利益。
――记者：您接下来的计划是什么？
――Gershenfeld：分子装配技术的发展约需经历20年，相继成立的各个Fab Lab的努力便是朝此目标迈出的一步。传统的实验室往往在设备上投资数百万计的美元，但如今的Fab Lab仅通过两三万美元的设备投资就能实现微米和微秒级的研究，并且正在朝纳米和纳秒级的方向努力。最终，我们将以全新面貌(Star Trek-style)的分子装配技术让计算改头换面，使一切与计算相关的事物看似从零开始。