電影裏的數字圖景能照進現實嗎

　　打造永生的數字生命、重啟全球網絡根服務器……

　　◎本報記者 張蓋倫(lun)

　　數字生命是計算機科學的前沿研究領域，不過與(yu) 影片中的概念不同，它指的是用計算機來模擬生命的行為(wei) 和某些關(guan) 鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳(chuan) 變異和演化過程，而非試圖模仿或者數字化人類本身。

　　正在熱映中的《流浪地球2》，對“數字”與(yu) “智能”做了深入探討。生與(yu) 死，真實與(yu) 虛擬，延續人類文明是否一定需要人類……這部科幻大片，在貢獻視覺奇觀之外，還引發了許多思考。

　　近日，《流浪地球2》科學顧問、中國計算機學會(hui) 科學普及工作委員會(hui) 主任助理崔原豪博士接受了科技日報記者專(zhuan) 訪，詳細解讀了電影中一些較為(wei) 關(guan) 鍵的概念。這些概念，有的離現在很遠，有的則是已來的未來。

　　電影內(nei) 外的數字生命並不一樣

　　《流浪地球2》影片開頭，就呈現了科研人員關(guan) 於(yu) 數字生命的研究。

　　近幾年大熱的概念——“數字人”，大多是用相關(guan) 互聯網資料完成“數字重生”或製作“數字化身”，但它顯然和電影裏的數字生命相去甚遠。簡單地說，電影中的數字生命，指的是把人的心智“數字化”後轉移到不同載體(ti) 上。不過，這一技術即使是在電影中地球遭遇危機的遙遠未來，也並不成熟，並且還在探索階段就因社會(hui) 和倫(lun) 理等因素遭到了禁止。

　　在《流浪地球2》科學顧問團隊看來，製作數字生命需要一係列前提條件：要有完全準確的大腦結構快照，可以通過記錄神經元連接來存儲(chu) 記憶；有完美的腦機接口，可以實現與(yu) 被試大腦的長期腦波交互，記錄各種意識與(yu) 活動對應的大腦活動模式；擁有全腦仿真技術，可以順利完成思維擬合，進而重建一個(ge) 人的意識，而且這種意識要與(yu) 原有意識完全相同。

　　顯然，這樣的高難度任務，目前還隻存在於(yu) 科幻電影中。

　　不過，現實中也有許多研究方向能夠跟這個(ge) 宏大目標產(chan) 生一些“共鳴”。崔原豪介紹，數字生命是計算機科學的前沿研究領域，不過與(yu) 影片中的概念不同，它指的是用計算機來模擬生命的行為(wei) 和某些關(guan) 鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳(chuan) 變異和演化過程，而非試圖模仿或者數字化人類本身。

　　同時，數字生命的實現也高度依賴腦機接口技術。目前腦機接口分為(wei) 侵入式和非侵入式兩(liang) 種，主要是研究腦電波和外物的交互，還遠沒有達到掃描人類大腦、擬合人類思維的程度。

　　電影中，影片主角圖恒宇將瀕死的女兒(er) 圖丫丫的意識進行了上傳(chuan) 。成為(wei) 數字生命的圖丫丫，目光會(hui) 隨著人的動作移動，能跟人交流，這裏用到的是大家熟悉的計算機視覺和自然語言處理技術，“這一部分技術已經相對比較成熟。”崔原豪說。

　　維持數字生命需要強大的算力和能源

　　《流浪地球2》中，一開始數字圖丫丫隻有兩(liang) 分鍾生命。她會(hui) 覺得“為(wei) 什麽(me) 那麽(me) 黑”，感到恐懼，需要“爸爸抱抱”。崔原豪說，這是因為(wei) 算力不足以支撐數字空間長時間地擬算。

　　所以，圖恒宇的研究致力於(yu) 兩(liang) 點：降低數字生命對算力的依賴，以及找到更強算力的設備。後來他將圖丫丫的數字生命備份卡，插入了擁有更強算力的智能量子計算機。

　　電影中的數字生命備份卡，就像是兩(liang) 個(ge) U盤綁在一起，它長成這個(ge) 樣子，其實是有講究的。

　　崔原豪介紹，《流浪地球2》科學顧問團隊推測，單純的大腦結構存儲(chu) 並不一定能完美地還原意識，還需要通過與(yu) 大腦交互來記錄思維過程中的大腦活動。所以，數字生命的載體(ti) 不應當是一個(ge) 簡單的儲(chu) 存設備，而應該至少存在部分計算(也就是仿真大腦)功能。

　　所以，數字生命備份卡由兩(liang) 部分組成：記憶存儲(chu) 部分和思維存算部分，後者是一個(ge) 專(zhuan) 用計算芯片。雖然它看起來像個(ge) 即插即用的U盤，但其實是一個(ge) 專(zhuan) 門從(cong) 事“全腦仿真”的專(zhuan) 用硬件。

　　然而，數字生命也並非“永生”，它需要消耗一定的資源，尤其是能量和算力，同時它還必須依賴某種載體(ti) 存在。總而言之，數字生命的存續離不開穩定的現實世界，隻有當其載體(ti) 堅固完好、能源永續不絕，數字生命才有可能一直延續，這也印證了電影裏的那句經典台詞——沒有人類的文明是沒有意義(yi) 的。

　　關(guan) 掉根服務器全球互聯網不會(hui) “癱瘓”

　　影片中的另一大“燃點”，是重啟全球互聯網。在影片設定裏，要重啟全球互聯網，就需要重啟3台分布在不同國家的根服務器。

　　崔原豪提醒，影片中的根服務器和我們(men) 通常所說的根服務器並不一樣。

　　根服務器，在現實世界裏的全名是根域名服務器，主要用於(yu) 管理互聯網主目錄，是互聯網領域中最重要的戰略基礎設施之一，其最主要的功能是頂級域名解析服務，對於(yu) 網絡安全、運行穩定至關(guan) 重要，被稱為(wei) 互聯網的“中樞神經”。

　　隻要上網，就一定會(hui) 接觸域名。我們(men) 熟悉的“.com”“.cn”都是域名。域名好比單位名稱，寫(xie) 上單位名稱，信件就能寄送。但實際上，郵差會(hui) 將單位名稱轉化為(wei) 具體(ti) 街道門牌號投遞信件。把單位名稱轉化為(wei) 地址的過程，就是域名解析，承擔這一職責的是域名服務器。

　　全球域名係統是一個(ge) 層次化的服務體(ti) 係。自上而下分為(wei) 域名根服務器、頂級域名服務器和二級域名服務器。域名根服務器是域名查詢的起點，是域名服務的中樞神經係統。全球隻有13個(ge) 根服務器，其中10個(ge) 在美國境內(nei) ，英國、瑞典和日本各有1個(ge) 。

　　中國下一代互聯網工程中心領銜發起了“雪人計劃”，旨在打破現有的根服務器困局，為(wei) 下一代互聯網提供更多的根服務器解決(jue) 方案。

　　電影中也考慮了“雪人計劃”，將需要重啟的3台根服務器設定在了中國北京、美國杜勒斯和日本東(dong) 京。崔原豪表示，電影裏的“根服務器”，其實應該理解為(wei) 域名解析服務器+骨幹路由器的集合體(ti) 。

　　現實世界沒有電影中這麽(me) “刺激”，很難有這類令人激動的決(jue) 定性瞬間。全球互聯網不會(hui) 像電影一樣，因為(wei) 切斷一兩(liang) 個(ge) 根服務器就被關(guan) 閉。真實互聯網采用非中心化的分布式部署方式，不存在絕對中心，網絡基礎設施壞掉了，也隻會(hui) 影響局部網絡。

　　相關(guan) 鏈接

　　“雪人計劃”突破13個(ge) 根服務器限製

　　“雪人計劃”是基於(yu) 全新技術架構的全球下一代互聯網(IPv6)根服務器測試和運營實驗項目，旨在突破現有國際互聯網13個(ge) 根服務器的數量限製，克服根服務器在擴展性、安全性等技術方麵的缺陷，製定更完善的下一代互聯網根服務器運營規則，為(wei) 在全球部署下一代互聯網根服務器做好準備。

　　“雪人計劃”首次提出“一個(ge) 命名體(ti) 係、多種尋址方式”的下一代互聯網根服務器技術方案，可以引入更多根服務器運營者，同時還能保證一個(ge) 命名體(ti) 係不被破壞，從(cong) 而真正實現多方共治的願景。

　　2015年6月23日，國際互聯網名稱與(yu) 數字地址分配機構(ICANN)在第53屆會(hui) 議上正式對外發布了由中國下一代互聯網工程中心領銜發起的“雪人計劃”。

　　2019年6月26日，工信部同意中國互聯網絡信息中心設立域名根服務器及運行機構。“雪人計劃”於(yu) 2016年在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個(ge) 國家完成25台IPv6根服務器架設，其中1台主根和3台輔根部署在中國，形成了13台原有根加25台IPv6根的新格局。

　　2017年，25台IPv6根服務器在全球範圍內(nei) 累計收到2000多個(ge) 遞歸服務器的查詢，主要分布在歐洲、北美和亞(ya) 太地區，一定程度上反映出全球IPv6網絡部署和用戶發展情況。