2012年看科技装点世界

    2012年，注定是不平凡的一年：尽管玛雅日历预言2012将是世界末日，但人们的生活并没有受到多大影响。这一年，诸多大事仍将轮番上演，为人类历史增添浓墨重彩的一笔。

    近日，英国《新科学家》网站列出了2012年我们应该了解的10大智慧新理念。包括：中微子超光速实验将接受新一轮的检验；美国总统选举将再掀网络大战；科学家们有可能证实希格斯玻色子并非空穴来风；里约热内卢地球峰会，人类将接过地球的指挥棒，更好地掌控地球；人工智能测试将迈上新台阶；个人隐私有望价值千亿美元；大脑图谱有望出炉，让我们更了解自身；人类或许只是一个混乱的“嵌合”物种；网络将进一步统治我们的世界。

    中微子可能是超光速粒子

    2011年9月，一条惊天大消息震动了整个物理学界。欧洲核子研究中心（CERN）的科学家们表示，亚原子中微子在从CERN到意大利格兰萨索国家实验室长达732公里的旅程中，速度竟然比光快。消息一经公布，在科学界引起轩然大波。科学家们众说纷纭，但是，仍然没有给出明确的答案。

    2012年，美国费米国家实验室进行的中微子振荡搜寻（MINOS）高能物理实验和日本的超级神冈实验（T2K）将测试CERN的结果是否准确。如果实验结果被证实，中微子确实可以跑得比光快，那么，如何使这些“行为反常”的粒子与物理学的其他理论相融合，将是一件让物理学家们抓耳挠腮的事情。

    一种选择是借助超光速粒子，这是一种假设天生就比光跑得快的粒子。事实已经证明，爱因斯坦在狭义相对论中提出的万物都不能超过光速这一理论并非一个固如金汤、无法动摇的坚固屏障，天生比光快的粒子只要一直呆在“快车道”上，就不会对狭义相对论构成任何威胁。

    那么，中微子是超光速粒子吗？存在着这样一种可能性。如果宇宙中充满了一个场，能够在粒子通过其中时与粒子相互作用。如果光子在这个场中受到的阻力比中微子大，那么，中微子天生就能跑得比光快。这一想法听起来可能并不陌生：我们早就知道，光在玻璃中的行进速度就比在真空中慢。因此，如果宇宙中弥散着某些弥漫性的“玻璃”，那么，中微子就可能跑得比光快。

    如果中微子确实被证明是超光速粒子，那么，正如欧洲大型强子对撞机（LHC）的奠基人之一、英国牛津大学能源研究部主任克里斯·卢埃林·史密斯说的那样，我们要重新思考所有已知的事物了。

    追寻希格斯粒子全在于背景

    科学界普遍认为，希格斯玻色子是否存在？这一问题的答案将在2012年揭晓。

    现在看来，搜寻工作似乎已经完结。2011年12月13日，CERN参与LHC实验的两个实验小组报告称，它们发现了希格斯玻色子（科学家们认为其是宇宙万物的质量之源）的“线索”。2012年，LHC提供的庞大数据要么最终证实这些信号，证明希格斯玻色子真的存在，要么排除它存在的可能性。

    但是，收集到庞大的数据仅仅是找到希格斯玻色子这一繁重任务的开始。希格斯玻色子并不会被直接探测到，而是要借助它衰变后的产物，比如一对光子或者一对被称为Z玻色子的粒子来探测，但是，其他没有那么奇异的粒子，比如夸克也会产生这样的衰变产物。因此，背景可能淹没希格斯玻色子的信号。“因此，背景变成了这项研究的‘阿喀琉斯之踵’（致命之痛）。如何排除背景干扰，将是我们要重点解决的问题。”LHC的研究人员、美国威斯康星大学麦迪逊分校的布鲁斯·梅拉多表示。

    科学家们最近发现的信号表明，这是一个轻量的希格斯玻色发出的信号，这让搜寻工作变得更加困难。与重量级的希格斯粒子不同的是，轻量希格斯玻色子很少衰变为Z玻色子，而且，它更常见的衰变产物更容易在背景中烟消云散。

    里约热内卢地球峰会 人类开始接管地球

    “地球”号宇宙飞船需要一位驾驶员。现在，到了人类进入驾驶舱并掌管控制权的时候了。这将成为明年6月在巴西里约热内卢举行的地球峰会的主题。自然灾难、食品和资源短缺以及生物多样性遭到破坏等等诸多事件表明，人类正在跨越地球的极限，让我们身处的世界岌岌可危。在里约热内卢，我们将不得不共同制定并推进一个全球“环境治理”系统。

    2009年，瑞典斯德哥尔摩环境研究所所长约翰·罗克斯特伦与来自环境、地球系统领域的28位国际专家组成的一个研究小组确定了9个对人类生存至关重要的“地球生命支持系统”，并对目前人类的消耗水平和系统的“临界点”进行了量化和评估。对于人类的活动来说，这些支持系统拥有一定的弹性，但是，研究人员警告称，一旦9个临界点全部或者大部分被突破，人类生存环境将面临“不可逆转的变化”，此后，地球将不再像今天这样“和蔼可亲”。

    罗克斯特伦称，由于认知水平有限和大量不确定因素的存在，这些“临界点”目前还只是一种“粗略的估计”。但相对警示而言，我们更应将其看作是一个喘息的时机、一个改变的机会。因此他更愿意将这些“临界点”定义为“人类生存发展的安全空间”。

    目前，我们已经突破了其中的三个边界：我们让很多物种的消失速度达到了其自然灭绝速度的十倍。另外，我们让地球的温度调节器达到了其一百万年以来的最高温度，而且，全球变暖这一趋势可能会更加恶化。最后，我们对化肥的使用让自然的氮磷循环进入超速状态，污染生态系统和海洋。

    而且，更加令人忧心的是，有三个零界点我们正在迅速接近。到本世纪中叶，人类新鲜的水资源系统可能处于安全边界或已经超越了安全边界；另外，为了确保全球的粮食供应，我们会让耕作更多土地以便种植农作物，这将对人类的土地生态系统造成巨大的影响；而海洋的酸化无疑也会让海洋生态系统饱受重创。

    剩下三个目前还“表现尚可”的生命支持系统中，化学污染和气溶胶浓度这两个系统，由于人类认知水平所限还无法评估。最后，我们手里唯一剩下的一张底牌就只有臭氧层了：我们正在慢慢填满臭氧层中的空洞。

    很多人呼吁进行地球工程来保护和修复我们的地球。但是，不管你是否关注地球的命运并打算为其贡献力量，有一点是毋庸置疑的：目前，人类对地球的生命支持系统的破坏和干扰太多，简单地修修补补或者稍稍收敛我们的行为可能都不是解决问题的好办法。地球已经不再能很好地驾驭它本身了，人类需要用自己的智慧和行动来弥补曾经犯下的错误。

    图灵测试已过时 迷你测试或将取而代之

    一年一度的洛伯纳（Loebner）人工智能竞赛每年都会吸引不少研究团队参加，哪支队伍研制出的机器人最能够说“人话”，就能赢得十万美元。这个比赛的基础就是图灵测试。图灵测试是迄今为止最著名的机器智能测试基准。不过，迄今为止，它的表现可谓是差强人意。

    图灵测试（又称“图灵判断”）是英国数学家、逻辑学家、“人工智能之父”阿兰·图灵提出的测试机器是否具备人类智能的一种方法。1950年，图灵又发表了一篇题为《机器能思考吗？》的论文，成为划时代之作，也正是这篇文章，为图灵赢得了一顶桂冠—“人工智能之父”。图灵在这篇论文里第一次提出“机器思维“的概念并提出一个假想：即一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”。

    2012年是图灵诞生100周年，然而，令人遗憾的是，对于当今的人工智能来说，图灵测试这种手段已经不太适用了。首先，图灵测试要求人们研制出一个能捕捉人类语言的微妙之处（包括语音、语调等）的程序，而人们很难研发出这样的程序，这就使得测试工作难上加难；另外，图灵测试也很狭隘：既然机器人程序现在已经能影响股市、让飞机起落并开始驾驶汽车，那么，我们为什么要纠结于其语言智能呢？

    一种替代方案是设计出一套迷你图灵测试，每个测试都旨在评测某个专门领域的机器的智能。例如，一种新创的视觉图灵测试能够评测机器相对于人的、对一幅图像中的物体间的空间关系的理解能力。

    有些人则要求取消以人作为评估基准这一方式，而用一个通用的、智能化的数学定义取而代之，毫无偏见地快速地给人和机器打分。这样的通用测试应该可以测试比人更智能的机器。

[1] [2] [3] 下一页