文/黄海凤
前段时间搜狐CEO张朝阳上了一堂物理直播课，现场推质能方程。网友们大声喊着，却听不懂。最近，数学科学领域又有一个人物在网上走红了。他叫魏东义，是北京大学的助教，他的昵称是网友发的“沈伟”。他在数学领域取得了世界级的研究成果，当然在课堂上不能被网友理解。
4月27日，在第19届HAS2022华为全球分析师大会上，华为战略研究院院长周红做了一个很大的演讲，让很多网友甚至ICT圈的人听不懂，但是感觉很厉害。周红说了什么？
笔者注意到，周红分享了一个重要现象:现有的很多理论和技术都是在几十年甚至一百多年前提出的，比如通信领域的奈奎斯特采样定理和香农定律，计算领域的可计算性理论和冯诺依曼架构，半导体领域的摩尔定律等基于这些基础理论的商业应用研究遇到了瓶颈。
为此，他提出了一句让我印象深刻的话:“我们现在对未来的一切想象，可能都是保守的。面向未来，只有大胆提出假设和愿景，敢于打破现有的理论和技术瓶颈，才能大踏步前进。”
众所周知，华为是一家专注于5G、光通信、IP网络、存储、云、AI等ICT领域产品和服务的技术创新型企业。，尤其是面向消费者的手机、手表等产品大家都很熟悉。然而，周红的演讲让我们重新认识了华为:华为不仅关注工程应用领域的创新，更重视对未来的洞察，物理等基础科学的突破，以及对科学家探索的“无人区”的努力。
如何发力？华为大胆提出愿景和四大科学假说引领突破，号召世界级人才基于巴斯德象限创新攻克ICT领域十大世界级难题。我们很好奇当今ICT等技术的发展，它们是如何发展的？华为为什么这么重视基础科学？
洞察未来:信息技术将在十年内增长百倍。
回顾过去，科学技术的大胆创新一直在改变我们的工作生活。电话的出现，让只存在于传说中的“千里眼”变成了现实；视频直播的出现，让人拥有了“千里眼”的神奇力量；人工智能的诞生让电影中的智能场景走进了生活…
21世纪，人类正在走向数字化、智能化的世界。数字技术正在改变人类社会。
一方面，数字化正在改变人们的生产和生活方式。例如，3D人脸验证实现了高精度认证，有效提升了账号和隐私生活的安全性；手机触摸设备识别卡，屏幕上出现一个巡检机器人，正在改变煤矿工人的工作状态。VR/AR技术的发展，让人们体验虚拟生活成为可能。去年底火起来的超宇宙，已经开始和现实生活融合。
另一方面，数字经济成为经济发展的新动力。2021全球数字经济大会数据显示，2020年，全球47个国家的数字经济总量将达到32.6万亿美元，同比名义增长3.0%，占国内生产总值的43.7%。IDC预测，到2022年，全球GDP的65%将由数字化驱动，经济将走上数字化道路；从2020年到2023年，数字化转型的直接投资将超过6.8万亿美元。
在需求的推动下，全球数字化正以指数速度增长。从网络流量来看，我们可以看到全球移动宽带数据流量从2010年的每月0.24艾字节增长到2020年的每月60艾字节，10年增长了250多倍。其中，中国移动宽带数据流量从2010年的每月0.033艾字节增长到2020年的每月13艾字节，增长超过400倍。
对此，周红预言，十年后数字技术将以超过100倍的速度增长，数字化将加速人和社会的发展。事实上，人类对数字世界的追求是无止境的。类似于“更快、更高、更强”的奥运精神，随着数字化的推进，我们需要更快的网速、更高的计算能力、更强的内存。
那么未来数字技术会如何发展呢？从周红的分享中我们知道，目前，很多理论和技术的应用已经开始遇到瓶颈，是时候进行重大变革来破旧立新了。那么我们应该从哪里开始呢？
四大科学假说:牵引行业的突破
在洞察行业未来发展趋势和选择行动方向时，周红选择了从一个科学家的角度思考。这和他的个人经历有很大的关系。
据悉，周红毕业于复旦大学，1997年加入华为，2012年先后担任无线产品线研发管理部部长、中央硬件工程研究院院长、欧洲研究院院长、实验室副院长等职务。
丰富的过往经历，让周红有机会与诺奖得主、图灵奖得主、菲尔兹奖得主进行交流和探讨，探讨许多具有挑战性的问题和前沿探索进展，思考未来社会可能的发展方向。对于行业未来的发展，周红提出将前沿技术应用到商业领域，最终打通科学假说和商业愿景。
为此，在HAS2022上，华为提出了四个面向未来的科学假设和商业愿景，希望与学术界和产业界共同探索，开展面向未来的研究。这些设想和愿景备受业界关注。它们是什么？
假设1:拓展认知边界，物质和能量，现象和规律。
周红认为，通过探索前沿物理理论，我们将能够更好地创新设备、技术和方法，实现发明新物质、能源和方法、分子、催化剂和装置的商业愿景。比如量子级联激光器，通过量子存储可以同时产生上百种波长的可调谐激光，最终可以在商业领域带来比目前光通信高几百倍的容量。
假设二:拓展感知的极限，更好地认识世界和人类自身。
人们在不断通过技术手段延伸人类的感知。周红表示，数字技术正在实现商业愿景从接近到超越人类感知，从替代感知到扩展感知，从人类感知到机器感知，最终实现健康促进和构建数字世界。
比如在视觉感知方面，蜘蛛在物体轮廓计算和运动计算上远远超过人眼。“蜘蛛眼”和事件计算摄像头的概念可以应用到自动驾驶技术中。在人的自我感知方面，能够更好的看到人体淋巴系统分布的设备可以提高手术的安全性；新的传感器可以在没有感知的情况下实时诊断血压、血糖和其他健康指标。
假设三:探索新的计算模式和实现方式，认识世界，解决问题。
数字技术的发展，计算能力是基础。周红认为，探索适应目标和环境的新计算模式，可以实现高效计算架构的发展和新计算组件的发明。
以AI计算为例。如果不能很好地适应环境或者缺乏发现和处理问题的常识，不仅适应性和可解释性差，而且能效也远不及生物的智能能效。
周红认为，行业可以优化可计算性理论，从传统的求解器扩展到创造性的想法，不再局限于设计良好的固定架构、组件、算法和软件代码。
假设四:突破香农定律的假设，在更大的时间内发展信息和通讯空。
香农的信息论是信息论的基础，是现代信息的基石。进入数字时代，万物都是感知和互联的，尤其是5G时代，香农理论已经到了极限。很多业内专家也说:“5G之后没有G”。
比如AR/VR甚至全息通信，通话带宽要1.9Tbps每秒，时延要1-5 ms；自动驾驶技术，目前拥有12个摄像头的自动驾驶汽车每天最多可以产生4太比特的数据，5G技术很难解决。
周红认为，未来需要突破香农1/2/3定律的限制，在一个有先验知识的世界里，在更大的时间空内探索信息技术，实现构建全球直接通信能力，让机器无处不在的商业愿景。
巴斯德象限创新:解决基础科学的10个问题和挑战
这四个假设都很大胆，很难支撑商业愿景的实现。但是不用担心，周红也提出了通道假说和设想。周红把创新分为五个环节:假设创新、愿景创新、基础科学突破、工程技术创新和商业创新。
要知道你离后端商家、客户、用户的创新越近，效果就越明显；越接近前端假说、愿景、基础科学，越需要耐心。
目前绝大多数科技企业关注的是后端的业务创新，并不考虑做创新的引领者，因为模仿和跟随更容易，而后端的基础研究成本高，风险大。对此，周红说，面向未来，“我们要敢于从前端基础研究中寻求答案”。
其实我们都知道基础科研突破的价值，但是遇到困难的时候，我们能不能鱼与熊掌兼得呢？
在基础科学研究中，作者注意到周红提到了巴斯德象限。巴斯德是法国著名的微生物学家，微生物学的奠基人之一。由他提出的巴斯德象限(Pasteur quadrant)是指以好奇心为驱动，以应用为导向的基础研究。
巴斯德象限不同于纯粹由好奇心驱动的基础研究玻尔象限，也不同于纯粹以应用为导向的研究爱迪生象限。巴斯德象限的研究照顾了社会的需求，降低了风险，反过来可以通过社会价值推动基础技术研究。
围绕前四个科学假设和巴斯德象限的创新，周红表示，华为提炼了两个基础科学问题和八个前沿技术挑战，共10个方向。
笔者发现，这些问题涵盖了网络连接、人工智能、智能计算、数据存储、材料科学、科学健康、基础制造、数字能源等诸多与人们生活工作息息相关的ICT领域。如何解决这些问题？我们看到华为的措施是以开放的心态与全世界的合作伙伴一起创造的。
首先，华为计划在4月30日推出在线黄大年茶馆，并将其打造成一个科技交流的渠道，向全社会开放。在黄大年茶馆，华为将对具有挑战性的话题进行总结和提炼，并邀请全球优秀人才共同探索和创新。
第二，华为持续加大基础科学研发的投入和创新。根据华为2021年财报，华为在RD投资1427亿元，创历史新高，过去十年累计RD费用超过8450亿元。
最重要的是，华为每年RD投入的20%-30%用于基础科学研究，拥有数千名世界顶尖的数学家、物理学家和化学家。最近，华为以5倍的薪水招募了有才华的少年来突破上述问题。
第三，华为选择积极与高校和科研院所合作。在基础理论方面，华为先后与10余所高校签署战略合作协议，包括中国海洋大学、重庆邮电大学、北京邮电大学、华中科技大学等。，进行人才培养、科学研究、成果转化、前沿科学探索等方面的合作。
以华为与华中科技大学的战略合作为例，华中科技大学校长尤政在签约仪式上表示，双方在人才培养、科学研究、成果转化等方面开展了全面合作，取得了良好的效果。未来，我们将共同定位研究方向，不断向科技的广度和深度进军。
第四，华为提供一些奖项，鼓励高校精英人才突破行业难题。为了推动基础技术领域的突破，华为针对数据存储领域的百万难题设立了“奥林巴斯奖”。去年年底，清华大学舒教授带队参赛，凭借“持久记忆存储系统的构建及关键技术”的研究成果，获得“2020奥林巴斯奖”，奖金100万元。
科学的大胆创新不是少数企业和大学就能实现的。我们需要更多的产学研各方代表精诚合作，通过开放、包容、协同的创新机制，汇聚全人类的智慧和创新能力，满足人类发展的需求，解决我们面临的问题。
正如周红在演讲结束时所说，他希望与学术界和工业界一起重构基础理论、架构和软件，共同探索和创造未来。
笔者观察:基础科学是短板，打破束缚，大胆创新。
基础科研的投入有太多的不确定性，不可能很快获得商业成果。业界大量投资基础科学是积极大胆的，压力也很大。所以很明显基础科研成为了我们的短板，后期努力，积累不足。这就是为什么ICT领域市值巨大的企业主要是欧美企业，行业发展的话语权主要在西方。
但无限风光正处于危险的巅峰，必须突破基础科研。华为作为ICT领域的龙头企业，有望在行业内取得新的突破，同时也处于前沿，承受着复杂的国际形势带来的压力，因此需要在基础科学方面做出努力。
一个人走，走得远。我该怎么办？记得华为创始人任在参观北大、清华等高校时曾提出，科技发展要“向上刺破天空，向下扎根”。他还提到“大学还是应该偏向科学理论和发现；企业专注于技术、工程、发明，结合起来，实力会更强。”
不难发现，的未来发展观正是任提出的产学研结合的具体实践。在科技领域略显浮躁的时候，行业的发展需要基础科学的创新和商业模式的重构。周红的演讲无疑将为数字技术的未来发展找到方向，并为科技企业、大学和研究机构的发展指明前进的道路。
幸运的是，我们看到越来越多的企业和大学重视基础科研。比如华为有2012实验室，阿里有达摩院，腾讯有AI实验室；;近两年，三大运营商加大了RD投资和高科技人才的引进；中国的大学也越来越重视基础科学研究，将好奇心驱动的研究从“高墙深院”推向社会。
最大的力量是共同努力，最强的智慧是集体智慧。笔者认为，“巴斯德象限”创新让大家放下后顾之忧，实现基础与应用研究的融合，将更好地攻克世界级难题。业界需要敢于做出假设，打破现有理论的束缚，促进前沿技术和商业应用的协调发展。我们希望看到产学研深度合作，共同推动数字技术的突破和创新，将数字应用推向未来！
