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中国科学家为何要把算力“打”上天？,中国科学家为何要把算力“打”上天？_我的网站

倚天屠龙记吴启华版

A | 一、杨振宁的演讲，最触动我的两句话杨振宁先生去世的消息刷屏。　　人造卫星通常在通信、导航、遥感、科学探测等领域发挥作用，如今，中国科学家正尝试让卫星多一颗“大脑”——把算力也送上太空。

B | 那么，为何一定要把算力“打”上天？　　太空计算星座就像把“电脑”打上天　　2025年5月，我国将全球首个太空计算卫星星座“星算”送入太空。我重温了多年前他在中科大的演讲，还是佩服得五体投地，其中的两句话，一直深深地触动我。第一句，是他在西南联大读书时领悟到的。当时，他第一次看到圆周运动的加速度方向指向圆心，而非运动方向，他由此理解了向量。这对他后来的学术产生了重要的影响。该星座首发12颗卫星，每颗卫星均搭载了星载智算系统、星间通信系统，具备太空计算、太空互联能力。

C | 他由此悟到： “当你发现一件事情违背你的直觉时，要重视，那里可能隐藏着重大发现。　　那么，什么是“计算卫星”？对此，中国科学院微小卫星创新研究院研究员郑文在中国科学院《科学公开课》中介绍，这就像是把人们常用的笔记本电脑“打”到天上去了，使得原来要在地上处理的数据，可以在天上得到及时处理。　　未来，郑文透露，可能通过星簇或星群组网形成统一的算力供给，最终希望在太空直接建造一个超大型算力中心：“我们可能会在太空中间建一个边长4000米×4000米的一个航天器，来提供无限算力。

D | ” 第二句，是他回国后的观察。他在芝加哥大学和导师泰勒（Taylor）一起时，通过观察和讨论现象寻找理论，而回到北京后，发现国内大学过度重视四大力学的教学，多为从理论推导现象。

E | 两相对比，他提出： “中国教育的问题，是演绎法用得太多，归纳法用得太少。把以‘知之为知之，不知为不知’做得太刻板，会忽视发觉“不知”里面的机会”。这两句话看似无关，但我觉得它们指向的，其实是同一个问题——人类的思考，不仅需要逻辑，也需要直觉；不仅要演绎，还要归纳。真正在太空中间建立起一个计算的基础设施，给每一个人提供算力服务。

F | ”　　为何一定要把算力“打”上天？　　把算力中心搬上太空有着一定的现实优势，例如，能源——太阳一直在，太阳能源持续可得。此外，空间中背日面温度比较低，在散热、热管理方面有一定优势。而思考，对于人们的工作和生活，都至关重要。　　但是，郑文也指出，这样的优势背后并存的是极端环境的严峻挑战：“这也是至今未能大规模实现太空计算的核心原因。第一个难题是散热，第二个难题是高能粒子辐射。”　　太空中没有空气，散热只能靠辐射散热，因此，太空算力中心就需要巨大的辐射散热面积。　　此外，计算机底层依赖电子“0”和“1”的开关状态，而高能粒子一旦穿透芯片，会把电子打翻。

G | 二、直觉从哪里来杨振宁提到“违背直觉”的时候，没有展开介绍直觉的来源。郑文解释称：“原本是‘0’的地方可能就变成‘1’了，原来的‘开’就变成了‘关’，这样一来，输出的信息就会变成乱码”。在神经科学和心理学看来，直觉并不是“感觉”或“第六感”，而是大脑潜意识层面的全域计算(Holo-Computation)。

H | 因此，这两大极端条件正是建设太空计算设施的瓶颈。

I | 　　把算力送上太空并非最终目标　　中国科学院微小卫星创新研究院研究员郑文表示，将算力送上天是实现自主智能的关键一步。例如，让中国空间站的机械臂拥有能够计算的“大脑”，从而实现代替航天员执行舱外操作的目标。为方便理解，我们先把大脑分为潜意识和意识。潜意识是全域计算，处理的对象包括非语言信息、高维的表征感觉、时空模式等。最后经过模糊计算，无数神经元同时投票，给出一个模糊却高维的判断——那就是直觉。所谓的“意识”，其实是一个“后期编辑器”，把潜意识已经形成的判断解释成语言或数学公式；是被语言与工作记忆“点亮”的一小块内容；是对潜意识计算结果的低维投影与可交流压缩。

J | 　　除了自主操作外，科学家们还希望卫星能够更智能地去完成一些任务。

K | 借用全局神经工作空间（GNW）的理论，我们可以想象意识是“月亮的可见部分”：而整块“月球”（潜意识的高维表征流形）里，只有一部分能被显影成可叙述的语言/公式，进而被看到。这个把“月球整体”，显影成“可见部分”的过程是，大脑的前颞极等区域把感知记忆压缩为概念；然后布罗卡区把这些概念组合成语法与数学式。郑文透露，中国科学院微小卫星创新研究院正在设计一款未来航天器——“哪吒(NEZHA)”。从它的名字中可以大致推断出它的形态，郑文介绍，它有“三头六臂”，能变形，还能在太空中自主飞行：“它多了两个手臂，可以自主执行维修任务，例如，有一些卫星坏了或者没有能源了，就可以把这些小‘哪吒’派出去，进行维修、修复。潜意识在模糊计算全局，意识在精确解释局部。

L | 当语言和公式暂时无法表达潜意识里形成的内容，这些内容便只能在潜意识中进行模糊运算。”　　郑文表示，只有把人工智能、算力与卫星深度结合，一同送上太空，未来才能真正建造属于人类的太空基地。　　(中央广播电视总台中国之声)。这也是为什么音乐、绘画等艺术能穿越意识直抵无意识。

M | 品味，这个人们能感受到，却难以用语言表达的词，就沉淀在这里。当直觉和意识出现不对称时，比如你心里觉得“不对”，但逻辑说“对”，或者公式成立，但你心里总觉得哪里不顺，那一瞬间的“违背直觉”，就是新的知识即将诞生的地方。演绎法是完全从已有的语言和公式正面推导出一个模型，这个过程不涉及对全域现实的观察和比较。

N | 而归纳法是从现象来猜测模型，这个过程会凸显语言可以表达的部分与无法表达的部分之间的缝隙，那就是你需要特别关注的地方。

o | 是否涉及到对潜意识的调用，是两种学习方法的根本不同。三、科学的奇迹，往往诞生在那一瞬间物理学史上所有伟大的突破，都来自这种不对称：牛顿看到苹果落地，直觉说“这不是巧合”；爱因斯坦觉得光速不能叠加，直觉说“这里有问题”；杨振宁与李政道看着宇称守恒的教条，直觉说“不一定”。那一刻，语言和公式还没准备好，但直觉已经先抵达了未知的边界。他们做的，只是用理性的演绎去追上潜意识的预感。四、直觉为什么会消失遗憾的是，大多数人的直觉在成长过程中被磨灭了。

p | 因为我们的教育，要求“正确”、“标准化”，而当意识和潜意识矛盾的时候，在外部的压力下，潜意识不得不被压抑或者忽略。慢慢地，一个人就不再诚实面对自己的感受，不再敢怀疑规则，开始害怕犯错，那套惊人的“全域计算系统”就会陷入沉睡。当潜意识被阉割，我们就丧失了直觉，不再能关注到那些语言尚且无法表达，但可能非常重要的东西。要拥有准确的直觉，你得真诚、不压抑、保持感受的开放性。这也是所有天才的共通之处。

q | 其实，杨振宁先生就一直在生命中保持着真诚。五、归纳与演绎：教育的再平衡演绎法从已知规则出发推理个案，归纳法则从现实出发去寻找规律。

r | 长期使用演绎法，学生被训练成逻辑的执行者，却失去从经验中发现新规律的能力。归纳法则恰恰相反——它迫使学生在“未知”中试探，激活潜意识中的“全域计算系统”，让孩子重新相信自己的判断。真正好的教育，应该建立这样的循环：归纳（从经验出发）→激活潜意识的直觉→演绎（用逻辑与语言验证）→再次回到经验中修正。杨振宁先生关于演绎和归纳这句话，让我想起前两年辅导孩子功课的体会。我们在学生时代都被训练成“演绎型”的学生——老师先讲公式，再出题，让你正向推理。对每一个公式和解法在现实中是什么意思，却没有足够的重视和理解。而当我需要重新拾起当年的功课时，我选择了归纳法。面对当下的高考题，我的智力水平肯定比中学时退化了，但带着对现象的疑问重新学习，反而学得更深入更有趣。和孩子探讨如何求球的体积，我回想了一下大学高等数学的学习。第一节课一上来就是教泰勒级数展开，直接把我弄睡着了，兴趣也丢了，也没做课后题——推导球的体积。现在和孩子一起上网学习球体积推导，发现微积分很有用，然后自己再倒回去推导了泰勒级数。

s | 知道它有什么用了之后，再学起来，只觉得又有趣，又好玩，也不觉得难。

t | 这些时刻让我意识到：归纳法不是“笨办法”，它是让你重新激活兴趣，不停验证你直觉的办法。如果教育能让孩子先感受问题、猜想答案，再用演绎法验证，那他们的学习就不再是记忆的折磨，而是探索的愉悦。尾声杨振宁那句“违背直觉的地方，也许藏着重大发现”，其实不仅适用于物理学，也适用于人生的各个方面。

u | 我们与人打交道所获得的各种信号，比如他人的微表情，语气，眼神，前后的微妙不一致，都无法用语言描述，但对这些信号的全域计算远比对方说出的语言重要得多。

v | 这也是为什么，有时你会对人感到莫名其妙的讨厌，或者莫名其妙的喜欢。

w | 对于一件事情，一个环境也是如此。

x | 某些物品放在了不正常的地方；某一支股票的异常涨落；市场上某一种和上次金融危机类似的味道；政治氛围的似曾相识，这些都会先通过潜意识来提醒你进行意识调动，去关注。这些不一致的地方，藏着没被表达出的爱恨，机会与危险，有待你的意识去破解。这种能力，有人叫接天线，有人叫灵性。这是天赋，是每个人小的时候都自带，但随着长大丧失的直觉。这种能力很难被后天训练出来，重要的是像保护视力一样，保护好他们。当你信任它，世界就会回应你。在学习中，多用归纳法的训练激发潜意识，保护好自己和孩子的直觉，是对杨振宁先生最好的纪念。