尽管物理学家 Neil Gershenfeld 领导着麻省理工学院新成立的“比特与原子中心”(Center for Bits and Atoms),在那里他正规划着计算机的未来,但他却并非当今小工具的爱好者。在他的著作《当事物开始思考》(*When Things Start to Think*)中,Gershenfeld 描绘了一个技术先进但却更加简单的世界,在这个世界里,不显眼、有用的计算机被融入我们生活的方方面面——衣物、家具,甚至鞋子。他向《Discover》杂志的副编辑 Kathy A. Svitil 讲述了他的愿景。
“比特与原子中心”的使命是什么?数字革命一直围绕着计算机展开,因为世界现在被分割为硬件和软件,而不同的公司和人则分别负责其中之一。在智力上,物理科学和计算机科学之间存在着鸿沟。但许多最困难和最有趣的问题就存在于这个边界,在那里,硬件和软件、物理科学和计算机科学是无法分离的。“比特与原子中心”正在解决这个边界的问题。
我热衷于将计算从桌面移开,并将其融入我们生活的世界。例如,“比特与原子中心”正在开发桌面级别的制造工艺,可以打印机械结构:显示器、执行器和传感器。这可能催生出个人制造机,类似于计算机打印机,它能让人们将他们已经习惯的计算机世界的灵活性,用于塑造他们想要的科技。个人制造机几乎可以制造任何东西——一台电话、一台电脑、一台冰箱、一台左右控制键都在左侧的时钟收音机。
个人制造机在其他方面还有哪些用途?在地球上许多欠发达地区,存在着对新兴技术的惊人需求。虽然我们可能已经很好地满足了我们的需求,但地球上仍有数十亿人的需求没有得到满足。他们的问题不需要现有技术的增量改进,而需要一场革命。
我们刚刚在印度农村部署了一个现场制造实验室。在那里,普通工程师开发的技术与他们的问题无关,而且他们也负担不起。例如,在一个农村村庄里,有很多柴油发动机,比如拖拉机上的发动机,但人们没有有效调整它们的方法,而这在街角的加油站就可以轻松完成。所以他们问我们是否能利用技术制造一个可以调整柴油发动机正时(timing)的设备。事实证明,这很容易制造。在另一个项目中,我们将一个非常简单的成像设备,就像网络摄像头一样,改造成了一个可以化学分析水样的设备。我们还开发了一个类似的设备来表征牛奶的化学质量。
我什么时候才能买到自己的个人制造机?看起来很快就会有原型出现。将所有功能集成到一个像打印机一样的盒子里——也就是说,一个连接到个人电脑的个人制造机——可能需要五年时间。
这些个人制造机会不会让工业和制造公司倒闭?没人知道。但从个人电脑的历史来看,这是可以预见的。毫无疑问,个人电脑在当时彻底动摇了计算机行业。另一方面,个人电脑的存在带来了比原先的大型机计算行业更经济的增长。个人制造也可能发生同样的事情。
您经常谈到机器如何能够增强我们的世界。这是什么意思?我们已经制作了一个可以装在鞋子里的计算机原型,它被设计用来回收行走时产生的能量,因此不需要电池。通过操纵身体不同部位接收器中的微小电压变化,我们可以将身体变成一个能够传输数据的网络。所以你可以握手,传输你鞋子里的计算机数据,并交换电子名片。或者举一个更普遍的例子:我们的一位研究人员正在开发一种可涂抹的计算机。他将微小的芯片置于液体介质中,你可以直接涂抹,这样你就可以在你需要的地方倾倒出一磅或一英寸的计算能力。如果它效果不够好,就再涂一层。你的整个房子都可以变成一台计算机。
我并不特别关注虚拟现实或创造替代现实。我们所处的物理现实已经足够引人入胜了。我认为一个更有趣的问题是如何将计算从桌面移开,并将其融入世界,不是取代,而是增强我们生活的环境。那些能够告诉你水或牛奶中有什么、你的发动机在做什么的小型嵌入式仪器——这些都是计算。它不是一台巨大的台式电脑,也不是什么需要你把所有感官都与之连接的东西。它是一种能为你的行为增加价值的东西。
两年前,我们与纽约现代艺术博物馆(Museum of Modern Art)合作了一个项目。该博物馆每十年举办一次关于建筑、关于人们居住的空间的展览。这一次,他们希望包含大量的辅助信息,但策展人禁止使用计算机。人们去现代艺术博物馆不是为了弯腰敲击电脑键盘。所以他们希望我们制作家具,让物理环境本身成为界面。于是,我们在画廊中间的一个巨大的桌子上安装了设备,让游客可以通过拿起看起来像小杯垫的东西来浏览信息——而不需要明显的计算。
在开幕式上,这张桌子被人群围得水泄不通。有一次,一位年长的博物馆捐赠人蹒跚走过来,满脸笑容。她拍着桌子说:“太棒了!我太喜欢了!因为我讨厌电脑,这里也没有电脑。”在这张桌子里,实际上有大约 400 个微控制器中心,大约 20 个互联网节点。这比她一生中接触过的计算量还要多。但从某种意义上说,她是绝对正确的:当你有如此多的计算能力融入环境时,它确实会消失。环境中存在如此多的小型设备,以至于环境本身就成为了信息访问的载体。
所有这些新技术都能公平分配吗?重要的是要理解,数字鸿沟本身在很多方面并不是经济鸿沟。如果说有什么的话,那是一种知识鸿沟。在美国,那些买不起电脑的同类城郊家庭,却拥有形式非常先进的计算,那就是电子游戏机。
有很多技术部署的例子。印度农村的电话系统非常糟糕,但几乎每个村庄都有有线电视,因为有线电视是由微型企业家部署的,他们经营着小型企业,使用自制的卫星接收器。所以我们有很多跨越这些鸿沟的高级技术部署的例子。
一旦我们把电脑植入鞋子和房子里,下一步是不是把电脑植入我们的身体?所有关于计算机植入物的研究都得出相同的结论:成本高昂,实施非常困难,而且效果并不理想。我看不出有什么引人注目的理由。而且,我们不能很好地信任自己去做到这一点,如果一个在你体内的计算机崩溃,比在你体外的计算机崩溃要麻烦得多。
即使它们在外面,智能机器最终会不会模糊生命体和非生命体之间的界限?这不会突然改变我们是谁。我在“比特与原子中心”的一些同事最近证明,细胞中的分子可以被编程,在无线电信号的作用下改变形状。这有望让我们控制细胞机械来制造我们想要的东西。一方面,对生物系统的实时控制彻底模糊了生物体和机器之间的界限。但人们仍然是人,机器仍然是机器。
这会导向真正能思考的机器吗?我跳过这个讨论。任何东西是否在思考,都是一个非常有争议的问题。
这里有一个强烈的历史类比:过去,蒸汽机与人赛跑很有趣。当它们比人跑得快时,它们与马赛跑就变得有趣。然后发动机跑得更快。现在我们有了超音速喷气式飞机,但这并不意味着我们摆脱了马。它只是意味着,速度快的这个问题不再有趣。同样,明智的人可能对这些机器是否在思考持有不同意见。我可以提出强有力的论据支持它,但我认为这个问题变得无关紧要了。
你有没有最喜欢的科技?过去是一支铅笔和一张纸。直到今年,我才停止使用纸张作为我的 PDA。现在已经有可能随身携带一台小型的 Linux 计算机——它配备无线网络、手写笔和一个绘图表面——它的规格足够接近一张纸,值得使用。
你最容易放弃哪种科技?显而易见的是电子邮件,每个人都完全被它淹没了。我们几乎到了发送一封不需要发送的电子邮件,就像踩到别人脚趾或对着别人大喊大叫一样不恰当的地步。














