電影里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

　　數字生命是計算機科學的前沿研究領域，不過與影片中的概念不同，它指的是用計算機來模擬生命的行為和某些關鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳變異和演化過程，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“智能”做了深入探討。生與死，真實與虛擬，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、中國計算機學會科學普及工作委員會主任助理崔原豪博士接受了科技日報記者專訪，詳細解讀了電影中一些較為關鍵的概念。這些概念，有的離現在很遠，有的則是已來的未來。

　　電影內外的數字生命并不一樣

　　《流浪地球2》影片開頭，就呈現了科研人員關于數字生命的研究。

　　近幾年大熱的概念——“數字人”，大多是用相關互聯網資料完成“數字重生”或制作“數字化身”，但它顯然和電影里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”后轉移到不同載體上。不過，這一技術即使是在電影中地球遭遇危機的遙遠未來，也并不成熟，并且還在探索階段就因社會和倫理等因素遭到了禁止。

　　在《流浪地球2》科學顧問團隊看來，制作數字生命需要一系列前提條件：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記憶；有完美的腦機接口，可以實現與被試大腦的長期腦波交互，記錄各種意識與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，進而重建一個人的意識，而且這種意識要與原有意識完全相同。

　　顯然，這樣的高難度任務，目前還只存在于科幻電影中。

　　不過，現實中也有許多研究方向能夠跟這個宏大目標產生一些“共鳴”。崔原豪介紹，數字生命是計算機科學的前沿研究領域，不過與影片中的概念不同，它指的是用計算機來模擬生命的行為和某些關鍵特征，讓機器自行迭代，呈現初級生命的遺傳變異和演化過程，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。目前腦機接口分為侵入式和非侵入式兩種，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圖丫丫的意識進行了上傳。成為數字生命的圖丫丫，目光會隨著人的動作移動，能跟人交流，這里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，一開始數字圖丫丫只有兩分鐘生命。她會覺得“為什么那么黑”，感到恐懼，需要“爸爸抱抱”。崔原豪說，這是因為算力不足以支撐數字空間長時間地擬算。

　　所以，圖恒宇的研究致力于兩點：降低數字生命對算力的依賴，以及找到更強算力的設備。后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，就像是兩個U盤綁在一起，它長成這個樣子，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并不一定能完美地還原意識，還需要通過與大腦交互來記錄思維過程中的大腦活動。所以，數字生命的載體不應當是一個簡單的儲存設備，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部分組成：記憶存儲部分和思維存算部分，后者是一個專用計算芯片。雖然它看起來像個即插即用的U盤，但其實是一個專門從事“全腦仿真”的專用硬件。

　　然而，數字生命也并非“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存在。總而言之，數字生命的存續離不開穩定的現實世界，只有當其載體堅固完好、能源永續不絕，數字生命才有可能一直延續，這也印證了電影里的那句經典臺詞——沒有人類的文明是沒有意義的。

　　關掉根服務器全球互聯網不會“癱瘓”

　　影片中的另一大“燃點”，是重啟全球互聯網。在影片設定里，要重啟全球互聯網，就需要重啟3臺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通常所說的根服務器并不一樣。

　　根服務器，在現實世界里的全名是根域名服務器，主要用于管理互聯網主目錄，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，對于網絡安全、運行穩定至關重要，被稱為互聯網的“中樞神經”。

　　只要上網，就一定會接觸域名。我們熟悉的“.com”“.cn”都是域名。域名好比單位名稱，寫上單位名稱，信件就能寄送。但實際上，郵差會將單位名稱轉化為具體街道門牌號投遞信件。把單位名稱轉化為地址的過程，就是域名解析，承擔這一職責的是域名服務器。

　　全球域名系統是一個層次化的服務體系。自上而下分為域名根服務器、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系統。全球只有13個根服務器，其中10個在美國境內，英國、瑞典和日本各有1個。

　　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，為下一代互聯網提供更多的根服務器解決方案。

　　電影中也考慮了“雪人計劃”，將需要重啟的3臺根服務器設定在了中國北京、美國杜勒斯和日本東京。崔原豪表示，電影里的“根服務器”，其實應該理解為域名解析服務器+骨干路由器的集合體。

　　現實世界沒有電影中這么“刺激”，很難有這類令人激動的決定性瞬間。全球互聯網不會像電影一樣，因為切斷一兩個根服務器就被關閉。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，也只會影響局部網絡。

　　相關鏈接

　　“雪人計劃”突破13個根服務器限制

　　“雪人計劃”是基于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個根服務器的數量限制，克服根服務器在擴展性、安全性等技術方面的缺陷，制定更完善的下一代互聯網根服務器運營規則，為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“一個命名體系、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，同時還能保證一個命名體系不被破壞，從而真正實現多方共治的愿景。

　　2015年6月23日，國際互聯網名稱與數字地址分配機構(ICANN)在第53屆會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”于2016年在美國、日本、印度、俄羅斯、德國、法國等全球16個國家完成25臺IPv6根服務器架設，其中1臺主根和3臺輔根部署在中國，形成了13臺原有根加25臺IPv6根的新格局。

　　2017年，25臺IPv6根服務器在全球范圍內累計收到2000多個遞歸服務器的查詢，主要分布在歐洲、北美和亞太地區，一定程度上反映出全球IPv6網絡部署和用戶發展情況。