第548章 科技入侵,材料先行(1/2)
第548章 科技入侵,材料先行
休斯顿的空气中都瀰漫著金钱的味道。
这里是不亚於硅谷的企业聚集中心。
过去这里的企业享受尽了nasa发展和联邦政府大手笔拨款带来的红利。
无论是阿波罗登月还是后续的星球大战计划,又或者是gps和空间站,这些都让这里的企业和民眾吃的盆满钵满。
林燃来休斯顿的次数很少,微乎其微。
但每次他来,都会受到热烈的欢迎,这种欢迎程度甚至超过了他的第二故乡:纽约。
纽约的欢迎是基於理念的,是种族熔炉对一个身居高位华裔的推崇,是一种精神上的贏麻。
精神上的贏麻终究比不过物质上的贏麻。
没人会討厌为他们爭取利益的金主,就像全球有无数人反对阿美莉卡,但没人会反对美金一个道理。
会反对美元这个概念,但不会反对到手的美金这个实体。
林燃对休斯顿而言,就意味著发展,意味著金钱,意味著狂飆突进。
而在外星人出现的这个时间点,休斯顿人比阿美莉卡任何一个城市的民眾都更清楚,教授的威力,以及未来休斯顿的发展会以比原先还要更快的速度不断前进。
至於外星人和地球人开战之后,首先要炸的目標就是休斯顿,谁在乎?
除了科幻作者和电影从业人士们会用这个作为背景,被外星文明摧毁的休斯顿,身处这里的人们都更关心实打实的薪水上涨幅度和大幅度基建带来的便利。
在赖斯酒店最大的宴会厅,会议即將召开。
台下坐著密密麻麻的研发人员,来自全联邦航空航天、能源、化工、半导体等领域头部企业的首席科学家和研发主管。
舞台背后幕布上赫然写著这次会议的標题:联邦下一代材料科学与工业標准闭门研討会。
林燃站在投影幕布前,身后並没有展示传统的ppt,而是一张手绘的材料研发加速流程图。
他是来给台下各位上课的。
“先生们,让我们面对现实。”
林燃的声音在麦克风中迴荡:“从发现一种新材料到它真正商业化应用,无论是当年的尼龙还是现在的硅晶圆,平均需要多久?18年。”
他伸出两根手指:“如果我们想在这个世纪结束前飞出太阳系,或者仅仅是为了挡住那些可能到来的威胁,我们等不起这18年。我们的目標是减半,把这漫长的周期压缩到9年,甚至更短。”
台下,通用电气的材料研发主管哈里森博士举起了手,他的表情充满了怀疑:“教授,这是一个物理规律。我们需要合成、表徵、测试、老化实验这些步骤是无法省略的,上帝创造鈦合金也花了亿万年。”
“上帝没有计算机,哈里森博士。”林燃回应道,转身在黑板上写下了三个词:计算、实验、数据。
“这就是我要推行的综合材料行动计划。”
林燃指著第一个词计算:“现在,硅谷的那帮年轻人,比如英特尔的诺伊斯和摩尔,正在把电晶体集成度推向一个新的数量级。我们当下已经拥有每秒运算速度数百万次的微处理器,未来这个数字只会不断地增长,这意味著什么?”
他看向ibm的代表:“意味著我们不再需要像炼金术士一样,把元素扔进炉子里碰运气。我们可以在原子层面上模擬材料的性质。密度泛函理论不再只是理论物理学家的玩具,它將是工程师的铲子。在熔炼第一炉金属之前,我要求你们先在大型机上跑完一千次模擬。”
“但是,模擬会有误差。”杜邦的首席化学家反驳道,“高分子链的摺叠非常复杂,目前的算力...”
“误差是可以修正的,只要有足够的数据。”林燃打断了他,切入了今天最核心、也最激进的议题:“我可以肯定地告诉各位,对外星文明而言,二进位的计算机一定是他们的工具,为什么我们在外星棋局上溃败?不是因为我们的棋手不够聪明,而是因为外星文明的人工智慧太过於强大。”
“这种强大是建立在硬体基础上,只是我们不知道他们的硬体是不是叫计算机,他们的计算机是不是用硅基晶片,他们会不会用生物细胞进行计算?”
“面对外星文明我们需要跳出我们过去的思维定式。过去我们眼中的硬体,是冷冰冰的硅片,是铜线,是需要用风扇散热的集成电路。”
“但在宇宙的尺度上,这也许是最低级的形式。”
“我们不知道他们的硬体是不是叫计算机,不知道他们是用硅基晶片,还是用生物细胞。”
台下响起了一阵討论声。
来自硅谷的工程师们面露疑惑。
“先生们,在座的都是懂计算机的。让我们回到阿兰·图灵的原本定义。什么是计算机?一个读写头,一条无限长的纸带,以及一套处理规则。”
“看看人类关於生物的新发现,也就是最近这十多年来,被业界所津津乐道的dna。”
“这不正是宇宙中最古老、最致密、最高效的存储磁带吗?”
“a、t、c、g,这就是四进位的代码。而酶,就是那个每秒钟能进行数百万次剪切、复製、粘贴操作的读写头。”
1953年发现dna结构,1961—1966年破译遗传密码,1967年发现dna连接酶,1970年发现限制性內切酶,简单来说,林燃所说的是最前沿的生物学知识,也是近年来生物领域最震撼的发现。
“我们在硅片上蚀刻电路,把0和1变成电流。而外星文明,或者是更高级的某种存在,他们也许早就跨越了这个阶段。”
“想像一下,外星人的超级计算机不是放在机房里需要靠风扇散热的大柜子。它可能是一片苔蘚。”
“什么?”台下的what声此起彼伏。
“苔蘚?”
“是的,一种经过基因编辑的、遍布在荒凉行星表面的生物膜。”
“这台计算机不需要发电厂,它利用恆星的光芒作为能源,它不需要工程师去维护,因为它具备自我修復的功能。如果一个电晶体,也就是细胞坏了,它会自己分裂出一个新的来替代。”
“这在热力学上是可行的。”西屋电气的首席科学家喃喃自语,他的思维开始跟上林燃的节奏,“生物体的能效比確实比真空管和电晶体高出亿万倍。”
“正是如此。”林燃点头,“想像这片苔蘚覆盖了一颗星球的表面。数以亿兆计的细胞通过化学信號和生物电进行並行计算。它们在计算什么?也许是在计算飞船的轨道,也许是在破解宇宙的规律。而计算的结果,不需要列印在纸上。”林燃指了指头顶:“这些生物体能够合成某种特殊的结晶蛋白,形成类似生物天线的结构。当计算完成,它们会將数据编码成高频电磁波,直接射向太空,传回它们的母星。”
“也许这就是我们要面对的对手。”林燃的声音沉了下来,“我们还在用铲子挖沙子烧玻璃的时候,他们可能已经在用蛋白质编写程序了。他们的探测器扔到地球上,可能看起来就像一块不起眼的真菌,但这块真菌正在实时分析我们的大气成分,並把数据发回去。”
现场一片死寂。这种生物计算的概念,对於1971年的人来说,既像科幻小说,又完全符合他们对dna和细胞功能的理解。
它把生物学变成了一门工程学。
“所以,当我说材料学的时候,”林燃收回目光,重新看向那些工业巨头,“我指的不仅仅是合金和塑料。”
“杜邦公司,你们的高分子研究,未来必须向生物高分子靠拢,我要你们研究如何用合成材料模擬生物膜的自癒合特性。”
“ibm,別只盯著硅,去研究一下神经网络,不是电子管模擬的那种,而是真正的、基於化学递质传递的逻辑门。”
在这个休斯顿的下午,湿件的概念就这样不经意间被提出。
林燃隨口提出的概念,被在座的高管们奉为圭臬。
一方面是说这话的人是谁。
另外一方面,则是在观念上超前了最少三十年,生物计算和合成生物学起码是21世纪的概念,但听上去却又无比合理。
堪称是把天阶功法放到他们面前,只给看封面不给看內容的那种。
林燃没有管下面的窃窃私语,他的神情变得严肃,甚至带著压迫感:“这就引出了我的第三点数据,这也是我今天召集大家来的真正目的。”
林燃双手撑在讲台上,目光扫过在座的每一个工业巨头:“在过去,通用的失败数据锁在通用的保险柜里,西屋的失败数据烂在西屋的垃圾桶里。当杜邦在某种聚合物上碰得头破血流时,陶氏化学可能正在重复同样的错误。这是对国家资源的极大浪费。”
“从今天起,这种日子结束了。”
林燃语气不容置疑:“根据特別工业振兴委员会的第07號行政令,我要求在座的所有企业,建立统一標准的材料属性数字档案库。”
台下瞬间炸开了锅。
“这不可能!”西屋电气的代表激动地站了起来,“这是商业机密!我们的配方、我们的工艺参数,那是我们生存的根本!”
“请坐下,听我说完。”林燃压了压手,声音不大,却有著绝对的控制力,“我没有要你们现在的核心配方。我的规则是这样的:”
林燃在黑板上画了一条线:
关於成功:“在专利註册保护期內,你们可以保留核心工艺,但在专利公开后,必须將所有相关的材料晶体结构、相变温度、电子能带结构的原始实验数据,上传到联邦工业资料库,格式必须统一,无论是打孔卡还是磁带。”
“更重要的是失败数据。如果你们尝试了某种镍錸合金配方,发现它在800度时会脆断,你们必须共享这个失败的结果。我要让所有的美国企业都知道这条路走不通,別再往这个坑里填钱了。”
“这是一场强制性的全行业协作。”林燃看著那位西屋代表,“作为交换,你也能看到通用和杜邦的失败清单,你们知道这会为你们省下多少研发经费吗?
至少40%。”
现场陷入了沉默。
这是一种博弈。虽然共享失败数据会暴露部分研发方向,但如果能看到竞爭对手的避坑指南,这笔帐算下来不仅不亏,反而能极大地提升整个行业的叠代速度。
“但这需要极高的標准化。”贝尔实验室的卓以和博士推了推眼镜,切中了要害,“我们需要统一的数据描述语言,统一的测试標准,甚至统一的计算软体接口。”
“非常敏锐,卓博士。”林燃讚许地点头,“这就是为什么nasa会牵头,联合国家標准局,制定一套材料基因组標准。”
林燃走下讲台,来到人群中间,像布道的先知:“先生们,我们正在进入一个硅与铁融合的时代,未来的材料学家,一半时间在实验室,一半时间在计算机前,我们將不再是发现材料,而是在原子级別设计材料。”
“特別工业振兴委员会將提供第一笔5亿美元的数位化转型基金,用於补贴各家企业购买最新的大型机和建立资料库。同时,nasa的阿波罗后续项目订单,將优先发给那些加入了数据共享协议的企业。”
林燃停下脚步,回头看著哈里森博士:“通用电气最近在搞高温陶瓷叶片,对吧?如果我告诉你,洛克希德在秘密项目中已经测试了三百种陶瓷配方並全都没法用,你是不是觉得这套数据共享机制突然变得可爱起来了?”
哈里森博士的喉结滚动了一下,最终,他缓缓坐下,点了点头:“如果是这样我们愿意加入討论。”
“很好。”
林燃重新走回讲台,目光变得深邃:“我们不仅是在造飞船,我们是在为人类文明编写材料百科全书。在这个体系下,我们將消灭重复劳动,消灭盲目试错。哪怕是外星人的技术,只要我们能解析出数据,扔进这个体系,我们就能逆向设计出来。”
“现在,让技术委员会的人发给你们具体的《数据交换协议草案》。我们有大量的时间来討论细节一关於接口,关于格式,关於未来。”
在70年代之前,材料学的研究是炼丹,把东西丟进炉子里,看能炼出什么来。
但从70年代初开始,因为mbe,也就是分子束外延技术的成熟,人类第一次拥有了上帝之手,可以按照原子层进行材料的堆叠。
这项技术由贝尔实验室的卓以和和约翰·亚瑟在1960年代末至1970年代初完善。
(卓以和,阿美莉卡华裔物理学家,mbe之父)
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