如果你和朋友一起合伙做生意,如何確保財務收支公開透明、有據可查?有一個不錯的辦法是:大家各存一個賬本,每發生一筆收入和支出,都同步記載于各個賬本中。這樣,即便某一個賬本損毀或者遺失,賬目數據依然準確、完好。
在數字時代,這一個個記錄很多信息的“賬本”就是區塊,它們以網絡相連,組成了區塊鏈。如今,區塊鏈已成為全球數據交易、金融結算、國際貿易、政務民生等領域的重要信息基礎設施。支撐區塊鏈的是一個極為復雜的開源底層平臺,涉及源代碼、芯片等關鍵核心技術。過去,這些技術都屬于“別人”。
中國人何時能有自己的“芯”和“鏈”?2019年,信息技術專家董進辭去在跨國企業研究院的高管職務,創建北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院,帶領團隊加速攻堅。在北京市科委、海淀區政府等各部門的支持下,微芯研究院已經初戰告捷:由研究院開發的低功耗微芯片去年在抗疫中派上大用場;今年1月,北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院、國家電網公司、中國建設銀行、中國人民銀行數字貨幣研究所等27家單位,在京發布“長安鏈”軟硬件技術體系,這也是我國首個自主可控區塊鏈軟硬件技術體系,將有力推動我國數字基礎設施的建設。
中國區塊鏈的自主之路已經起步。董進有一個夢想:用中國人自己的區塊鏈長安鏈“鏈”動中國,加速奔跑。
親歷跨國公司“江湖”
上世紀70年代初,董進出生于遼寧沈陽的一個知識分子家庭,長輩大多從事重裝備工業的研究工作,在那個年代,這屬于“保家衛國”的大事業。老董夫婦希望自己的孩子能步步上進,將來對國家有所貢獻,于是給他取單名一個“進”字。
那個年代,知識分子都把全部的時間和精力投入到國家建設中,盡管在孩子身上花的精力有限,但兒子董進的學業沒有受到影響,各門功課一直名列前茅,尤其是數學。
上世紀80年代,“學好數理化,走遍天下都不怕”的口號一度唱響神州大地。數理化,數學是基礎。當不少同齡人還在為代數、幾何、三角函數頭疼不已時,董進已經將這些知識融會貫通。在父母的單位,他第一次見到了跟電視機一樣大小的計算機,大人說,只要輸入“命令”,就能得出結果,“那不就是智能機器人嗎?”董進脫口而出。“對,但寫代碼需要用到很多知識,所以你要學得很多。”董進記住了家人的這番鼓勵。
源于對信息科學技術的濃厚興趣,自本科至博士,董進一直專注于復雜系統控制理論的研究。在清華大學攻讀博士學位期間,他還忙里偷閑,幫助一家飛機制造公司完成了系統軟件的開發工作。那時候的董進相信:一個人只要足夠勤奮,就可以走遍天下無所不能。直到本世紀初,他出國后,才改變了這個觀念。
在國外,董進一開始在高校做理論研究,不甘于只在紙上論深淺的他,于2003年加入了一家知名跨國企業的研究院,一待就是16年,從普通研究人員做到高層管理者。在這里,董進真正感受到了“人多力量大”。這家企業從上世紀五六十年代開始就圍繞著一系列前沿技術開展攻堅,它采取的方法就是“集團軍”式作戰——對準一個方向,一次集結上百名科學家,不計成本地投入,直到取得滿意的成果。
董進曾帶領團隊利用人工智能技術幫助銀行提高吸儲能力,足足增加了500億美元。從2010年起,該公司啟動了一個全球智慧能源項目,從12個國家的研究院里集合了上百名頂尖科學家,涵蓋物聯網傳感器、氣象衛星、大數據認知計算等研究領域。這些科學家聚焦可再生能源利用、氣候變化等問題,提出完整的解決方案,從而提升可再生能源的利用率,支撐能源轉型,促進節能減排。項目取得了巨大成功,董進卻沒有太多成就感。他曾多次和國內的科學家交流,他們告訴董進,在國內,許多前沿領域也有人在研究,但基本上集中在高校、科研院所的某幾個人、某幾個項目小組。
放眼全球,科研的“江湖”,人工智能、量子、腦科學、芯片、區塊鏈……大國對核心技術的攻堅風起云涌。董進深刻體會到,攻堅核心技術,“人多力量大”是對的。如何能更好的發揮產業界在核心技術攻關方面的作用,推動科研技術成果快速落地?這是董進一直在思考的問題。
小微感知芯片初戰告捷
實際上,董進關注的問題在國內也已引起重視。
作為全國科技創新中心,北京在2018年出臺了一系列政策,支持組建一批新型研發機構,并給予充分的財力支持、寬松的科研管理模式、靈活的人才引進政策、創新的產業化模式,以實際需求為導向,讓科學家全力攻堅前沿技術。短時間內,北京量子信息科學研究院、北京腦科學與類腦研究中心、北京智源人工智能研究院等研究機構相繼成立,一大批科學家從四面八方聚攏而來。
在董進看來,這是個他可以實現理想、有所作為的機會。他沒有遲疑,決定從跨國企業辭職。彼時,他在跨國企業的薪酬足以實現財務自由,還有30余項發明專利,他的東家擁有6位諾貝爾獎獲得者。無論是財力資源還是智力資源,那里都是全球頂級。放棄,意味著從零開始。董進卻說,這是一個源自本能的決定,“小時候,父母就告訴我,個人命運和國家命運是緊密連接的。”
2019年,他創建北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院,將目光瞄準各國仍在你追我趕、未分勝負的區塊鏈技術。研究院成立沒多久,新冠肺炎疫情暴發。2020年1月24日,除夕,北京市政府宣布啟動突發公共衛生事件一級響應機制,一系列防疫措施緊急啟動。新冠病毒感染者的一個重要特征就是發燒,如何從居家觀察人員中及時發現體溫異常者,成為當時疫情防控的重點和難點。大年初一,董進接到了北京市有關部門負責人的電話,“測溫芯片、便攜式測溫設備,微芯院能不能想想辦法,支持一把?”“沒問題!”董進當即接下了任務。董進迅速召集團隊成員,緊急啟動技術攻關,僅用時10天就研發出了一種超高集成度、超低功耗的小微感知芯片?;谠撔酒?,科研人員又進一步研制出一種可穿戴式的智能體溫設備,既可以貼于人體后背,也可以縛于手腕。它的測溫精度范圍可達0.05℃,即使再細微的體溫變化也能被及時發現,而且充電一次可以連續測溫10天以上。
董進至今還記得研發時令人窒息的緊張節奏,“大家都把家搬到了實驗室,累了就在旁邊的行軍床上瞇一會兒,醒來接著干。”他說,當時正值春節假期,人手、物料都不足,科研人員寫完程序,就自己動手焊接芯片電路板,接著跑到生產工廠,盯著產品一個個下組裝線,再去社區一線測試。發現問題,還要趕回實驗室修改,直到產品性能達到要求……
在新發地聚集性疫情防控中,超低功耗芯片配合后臺的智能防疫篩查系統,將發現感染者的預警時間平均提前了2.4天,最早一例病例甚至提前10天就發出預警,為實現早發現、早報告、早隔離、早治療提供了有力的技術支撐。如今,已有超過30萬套微型智能體溫計在北京、武漢、黑龍江、吉林等地的疫情防控中投入使用。
這種超低功耗芯片還可用于食品、藥品的溫度監控??蒲腥藛T對芯片的測溫、數據傳輸等做了進一步優化,讓芯片直接貼在需要全程冷鏈運輸的商品包裝上,實現全流程溫度監控。后方人員通過手機、電腦就能實時監測商品的保存狀況,及時發現、剔除脫離冷鏈的食品、藥品等,特別適合在重大賽事、活動的物資保障中使用。
中國首“鏈”橫空出世
隨著用戶規模的擴大,無論是體溫監測,還是食品、藥品的冷鏈監控,都會產生海量數據。如何確保數據安全,并實現信息的可追溯?這就用到了區塊鏈技術。
董進說,區塊鏈是一種全新的分布式基礎架構與計算范式,既能利用非對稱加密和冗余分布存儲實現信息不可篡改,又可以利用鏈式數據結構實現數據信息可溯源,具有去中心化、開放性、獨立性、安全性等優勢。也正因為這些優勢,區塊鏈技術奠定了堅實的“信任”基礎,創造了可靠的“合作”機制,具有廣闊的應用前景。不過,目前全球貿易、數字支付等領域廣泛使用的區塊鏈應用都是基于國外核心技術的區塊鏈底層平臺開發的。
區塊鏈核心技術一定要實現獨立自主!董進創建微芯院時就定下了這一目標,如何加速“鑄”鏈?他想到了自己當年在跨國企業時的“集團軍”式技術攻關,“以開源開放、共享共建的理念,面向高校、科研院所和企業,召集盡可能多的科學家,一起來研發。”董進發出“英雄帖”,并立刻得到了回應。
微芯院的一批科研人員主動請纓,清華大學分布式數據庫的院士專家團隊來了,北京航空航天大學密碼學院士專家團隊也來了,騰訊公司更是直接讓數十人的區塊鏈技術團隊“全職加盟”,“我們過了太久單獨打斗的日子,渴望集中力量,鉆研出能讓中國人挺直腰桿的技術。”一位科學家動情地說。
“整個區塊鏈技術平臺,最底層的‘基石’都由我們自主研發,不會受制于人。”對此,董進信心滿滿。而在這份自信的背后,則是大家不計投入,不求回報,玩兒命地拼搏。最忙的時候,從早晨一直到深夜,所有人都撲在計算機前,扎在實驗室里。一日三餐都送到座位上,隨便扒拉幾口,手上的活一刻不停。
作為微芯院的領頭人,董進的辦公室陳設簡單到了極致:一張桌子,一把椅子,桌子上只有幾張信箋紙和一支筆。同事知道,他只要在研究院,肯定是奔走于各個會議室、實驗室,聽技術方案,看研發進度,極少有時間在辦公室坐下來。下班后,他也習慣把記事本、筆記本電腦往包里一裝,帶上就走。“干活兒嘛,在哪兒不行?不必非得在辦公室!”他笑道。
功夫不負有心人。在軟件方面,研發團隊獨創了深度模塊化、可裝配、高性能的區塊鏈底層技術架構,自主研發了抗量子加密算法、可治理流水線共識、混合式分片存儲等十余個核心模塊;在硬件方面,團隊基于RISC-V開源指令集,在全球首創了96核區塊鏈芯片架構,構建了實現物理安全隔離的高效可信運行環境,大幅提升了超大規模區塊鏈網絡交易性能。
今年1月,成果正式發布。這是我國首個自主可控的區塊鏈軟硬件技術體系,交易處理能力達到10萬TPS,相當于每秒10萬筆,位居全球領先水平。大家為這條中國首“鏈”起名“長安”,期冀它造福國泰民安。
做大“朋友圈”鏈動中國
創建微芯院之初,曾經有朋友勸董進:就憑你一個人,扛得起一個研究院嗎?你在國外待過,知道建設一個成熟的研究院,需要多大的投入。
的確,微芯院的起步很難。沒有足夠的場地,沒有足夠的科研人員,沒有足夠的研究經費。最初,董進還得貼錢做研發,用人情“挖”人才。他也曾擔心:如此下去,研究院或不長久。但很快,來自北京市各部門、海淀區的支援送上門來。
北京市政府將微芯研究院列為新型研發機構的建設重點,從政策、資金、人才等方面全力給予保障。微芯院獲得了更大的科研自主權,可以按照與國際接軌的模式開展技術研發,根據項目實際需求包干制安排財政科研經費。北京市科委還派出工作人員對接微芯院,隨時了解研發需求,協調相關部門予以協助。海淀區政府則協調了區內最好的,諸如中關村前沿創新大廈、互聯網金融中心等單位作為研發場地,并提供了研究院運營及人才保障等各方面的大力支持。
長安鏈走向成功,一定要落地,讓更多的企業、機構去用,在使用中更好地完善。為此,在北京市政府以及科技部、工信部等國家相關部委的指導下,國家電網公司、中國建設銀行、中國人民銀行數字貨幣研究所、騰訊、美團等27家單位組建了長安鏈生態聯盟,并發布了首批重點應用場景。
國家電網區塊鏈科技公司相關負責人說,北京冬奧會將實現全部利用清潔能源辦賽,長安鏈將助力打通發電、電網、用電等上下游產業鏈,確保每一度辦賽用電都清潔、可持續。此外,基于長安鏈技術的“北京冷鏈”平臺也已經上線,“一碼到底”打通冷鏈食品源頭、流通、倉儲、消費等各個環節的數據鏈路,市民在超市用手機掃碼就能查詢到食品的產地、進入中國口岸時間、有無核酸檢測和消毒證明等信息。
如今,更多的科研院所、互聯網頭部企業正在申請加入長安鏈生態聯盟。董進說,聯盟向國內所有高校、科研院所、企業敞開大門。他堅信,眾人拾柴火焰高,“朋友圈”越來越大,長安鏈會越來越好。
董進說,他的職業生涯,下半場才剛剛開始。長安鏈剛剛起步,中國的區塊鏈發展依然任重道遠。他有一個夢想,要把長安鏈打造成為中國下一代數字基礎設施的最核心底層平臺,建設一個技術最安全、場景最豐富、生態最完善的區塊鏈產業聯盟,“鏈”動中國,加速奔跑。
關鍵詞: 中國