2.3 “暴力计算”触发产业动能变换

现代计算机原来由于性能的限制，应用软件通常被认为是低端或下游的产品，系统与平台软件才是产业的核心与制高点，创新也一直是以此为中心展开的。那些在产业中占据核心地位的，也都是IBM、Intel、微软、Oracle、以及新出现的VMware这样提供系统、核心部件与平台软件的企业。

由于基础技术平台性能与资源的有限，自现代计算机诞生到21世纪初期，计算机产业在本质上一直是由基础平台的技术进步所主导，并由此推动应用的发展。在20世纪90年代到21世纪初，Intel公司每推出一代新的处理器，微软公司每次的操作系统的版本升级，都是影响整个产业的重大事件，其产品代号家喻户晓。由基础技术平台主导应用是一种在资源有限的条件下量入为出的发展模式。几十年下来，虽然信息技术日新月异，但是在新世纪初人们对信息技术是否还能够扮演经济发展的引擎还是产生了深深的质疑。

在人类刚刚跨入新千年之际，伴随着“911事件”的发生，美国纳斯达克股指从2000年3月10日的最高点5048.62点，狂跌到2002年10月10日的1108点。自1990年，美国向社会全面开放互联网之后形成的网络科技泡沫被无情地戳破。面对信息技术的沉沦，政治家、经济学家与技术专家们都在热衷于谈论哪个领域的技术会继信息技术之后成为推动经济发展的引擎。当时普遍被看好的是生物技术。

后来的事实证明，人们大大低估了信息技术的潜力。几年之后，云计算的出现让信息技术重现生机。紧随其后的是移动互联网、大数据等新技术和新应用。而且，信息技术产业巨头的市值也一再打破历史纪录。人们终于意识到，虽然自20世纪40年代以来，信息技术已经一再创造了令人瞠目的奇迹，但是它的潜能开发还仅仅处于起步阶段，在可以预见的未来，它依然是推动经济与社会发展无可替代的强劲发动机。

让信息技术再度放射出夺目光芒的关键，不是那些流行的热点，而是在摩尔定律的驱动下，超大规模集成电路于2010年开始登上了一个历史性台阶——集成电路的最小线宽从32nm开始跨入惊人的22nm量级，一个大头针小小的圆头上，可以容纳超过1亿个晶体管。由此使得在绝大多数情况下，芯片的处理能力历史性地不再是应用的瓶颈。强大而廉价的处理能力不仅提供了充沛的计算能力，也为用户提供了足够的通信带宽以及海量的存储能力。信息技术基础技术平台对于应用发展的制约历史性地消失了。2010年后，信息技术产业的话题不再是基础技术平台的进步，而是各种新的应用技术。正是基础技术平台不再是应用的瓶颈，由此才有了云计算、大数据、移动互联网等新技术新应用的快速发展，并成为了产业乃至社会最热门的话题。

一个具体的对比可以让大家直观地感受计算机处理能力的这种飞跃。

图2-5展示了人类的第一代超级计算机。左边是中国的“银河-1号”，运算速度为每秒1亿次运算。右边前后两个圆形的计算机分别是美国的克雷-2与克雷-1。运算速度分别为每秒10亿次与每秒1亿次运算。其中，克雷-2在1985年的价格是3200万美元。而今天，几千块人民币就可以购买的一台普通智能手机，其处理速度是这些超级计算机的数倍到数十倍。

当一个产业的基础技术能力不再成为应用的瓶颈，这个产业才走出自己的少年时代，开始其蓬勃发展的青春年华，其对社会影响的潜力才真正开始大规模释放。比如在民用航空领域，如今的两个巨头公司波音与空中客车（又称空客）其实都是做应用的。航空工业是在20世纪70年代初突破了大功率涡轮风扇发动机的技术，带来了民用航空的成熟与繁荣发展。空客正是在那时开始起步的，并逐步形成今天的与波音争霸的局面。波音与空客定义机型，完成整机设计，然后通过全球协作进行生产。航空发动机公司，英国的罗尔斯罗伊斯、美国的通用电气和普惠公司等根据要求设计生产与之配套的发动机。今天主宰民用航空产业的，不是这些航空发动机公司，而是做“应用”的波音与空客。

信息技术产业正是在2010年前后跨出了这个关键的一步，计算机获得了空前的“暴力”般的计算能力，从而推动产业实现了历史性转折——基础技术平台不再是应用的瓶颈，产业的发展转而由各种应用来主导，由此拉开了信息技术全面而深刻地改变人类社会的大幕，这种改变也包括了在第1章第1.6节中说的对科学技术基本方法模式的转变。这个转变，不仅仅使信息技术产业进入了一个前所未有的、新的全面智能化的黄金发展阶段，更为重要的是，它托举着人类文明史上第四个文明形态——信息文明东方破晓。新型文明的曙光正在穿越人类历史的地平线，给人类工业文明的天空抹上了一缕绚丽的彩霞。

信息技术基础技术平台由于自身性能的大幅提高而丧失了在产业的主导地位之后，信息技术应用的发展全面摆脱了基础技术平台能力的制约，信息技术产业曾经对基础计算能力量入为出的应用模式正在被按需索取的模式所代替。而应用软件正是需求的最核心的主要具体载体。信息技术应用正在进入一个新的时期，即由应用来对平台资源提出要求，甚至由应用来定义基础平台的时期。所谓由软件定义的网络（SDN），甚至由软件定义的云中心，正是这一趋势的产物。

在这种模式下，开发与完善应用将成为信息技术产业发展的主旋律。未来产业的重要创新将出现在应用领域：从基础理论，到应用内容与应用模式等。近些年信息技术产业的热点，如物联网、大数据及人工智能等，无一不是信息技术应用领域的技术与发展。而云计算正是计算等基础技术能力充裕的产物，用以支撑按需所取计算资源的应用模式。这些应用的热点仅仅标志着信息技术产业潜能释放的开始。未来的计算机将像一般消费品（如彩电）那样，没有人再关心系统的底层基础平台与技术细节。用户将只关心系统提供的应用是否满足要求。

而那些对产业有重大影响的应用，绝不是简单地编一个程序去实现某些功能，而是需要系统化规划与设计，需要基础理论的突破。随之而来的是应用功能与应用模式的根本性变化。这些变化绝不仅仅是像现在被广为谈论的那些表面的所谓“用户体验”，而是在更本质的层面介入与辅助并延伸人的虚拟化智能类活动，并且能够在虚拟化智能类活动领域中与人的大脑逐步全面无缝地衔接。

这些更加深刻与全面地改变现实的应用创新，在产业中将取代基础平台而成为主导整个信息技术产业未来发展的核心力量。如前所述，它们将会根据应用的需求来定义硬件与软件的基础平台，而不是像过去那样反过来，大家在关注操作系统和CPU等与自己并没有直接关系的基础平台和技术细节，应用却似乎成为了基础平台的附属品而扮演一个次要的角色。应用将主导产业的发展，绝不是说基础技术平台不再会进步或不再需要进步。基础技术平台能力的发展，将继续给整个产业持续注入发展的动力，只是不再处于产业的聚光灯下。

回到图2-1“当前计算机领域的整体概要结构”来看，信息技术产业这个重大的转折就是图中所展示的“通用计算机产品”与“应用软件”这两条主线的关系正在发生本质的变化。原来是通用计算机产品处于主导地位，制约规定着软件应用的发展；现在，通用计算机产品已经提供了足够大的空间与灵活性，让应用软件得以牵引产业的发展，反过来根据应用的需要来定义通用计算机产品的形态。整个产业的结构也将随之改变。

从社会参与的角度来看，随着计算机“暴力计算”能力的不断提高，更多的没有受过高级专业训练的人员，可以使用相对“简单”的计算统计方法去解决相对“复杂”的问题（见第1章第1.6节）。使用信息技术的门槛在不断降低，这也是促成信息技术产业进入黄金时代的一个重要的因素。

主要由电脑制作而成的电影《阿凡达》（见图2-6），让人们形象地看到了信息技术正在对传统的影视业产生颠覆性的影响。正是计算机空前强大的“暴力计算”能力，才使得这部电影成为了可能。它也是信息技术基础技术能力不再成为应用的限制因素的一个例证。在未来，影视演员的身价可能会大打折扣。影视作品的制作将从根本上摆脱演员能力和形体的限制，而成为编剧与导演的自由发挥。而且未来，普通人可以借助云服务来制作自己的“大片”。

信息技术不仅在颠覆传统产业，在创造前所未有的新产品与服务，也在改变着很多寻常之物及相关体验。在“波音787”飞机上，舷窗不再用传统的遮光板来控制进光量，而是采用了电控透光材料，用电来控制舷窗的透光率。这样每个窗户的透光性既可以由乘客自己调整，也可以由机组人员统一控制。窗户，这个存在了千年的简单建筑构件被“信息技术化”了。可以想象，这样的窗户走进普通建筑将只是时间问题。

由此可以感受到，在未来几十年内，信息技术产业对人类的政治、思想、文化、经济、日常生活等所有活动，将产生在今天难以想象的颠覆性影响和冲击。信息技术应用不仅仅会以传统典型的信息技术应用系统的形态而存在，更会隐性地渗透到几乎所有的活动或物品之中，弥散化得无所不在。

而信息技术产业之所以能够对人类社会产生全方位冲击，其根源就在于信息技术在本质上就是智能技术，计算机是辅助与延伸人类智能的工具，而智能是人类存在与发展的最根本的动力源泉，人类所有的活动几乎都有智能的因素，人类创造的所有工具无不是人类智能的产物或外化。智能是人类区别于宇宙间其他万物的根本所在。所以，当辅助与延伸人类智能的工具强大之后，它必然将深刻地改变人类几乎所有的活动、人类社会的所有方面，进而导致人类文明形态的根本性变革。

因此局限于互联网或移动互联网等具体的技术形态来谈论信息技术产业的未来发展，显然过于局限了。网络毕竟仅仅是传递信息的渠道而已。就像虽然汽车离不开高速公路，但是却不能只用高速公路来定义汽车的价值一样，也不应该仅仅用互联网/移动互联网，以及当前其他的信息技术产业热点（如人工智能）等来理解整个信息技术产业对人类社会的价值。

而许多人在看到过去几十年中信息技术产业创造出来的惊人奇迹后，认为信息技术产业的潜力大都已经释放出来，开始热衷于预测下一个取代信息技术产业而成为社会与科技核心推动力量的新型领域，比如生物制药等。持有这种观点的人，显然没有理解“信息”对人类智能活动的基础性意义，所以也就难以想象信息技术产业未来将要对人类社会产生的全面与深刻的影响。

本书的后续内容都是围绕信息技术产业由“暴力计算”引发的这个历史性重大转折而集中在信息类应用领域逐层展开深入的讨论。