今天，互联网家喻户晓，移动互联网如日中天，而卫星互联网也在冉冉升起。这些网络就像同交通、电力、燃气、自来水等一样，都是人类社会不可或缺的基础设施。如果说早先基础设施传递的是物质和能量，那么互联网、移动互联网和卫星互联网等传递的则是信息，所以它们被称为信息基础设施。与物质和能量不同，信息具有天然的渗透性、知识性和智能型，其生产、传递的边际成本要远小于物质和能量，因此，它对人类社会发展的推动作用要远大于物质和能量。

在当今信息网络中，卫星通信、地面光纤通信和移动通信可谓三剑客，它们三足鼎立、三分天下。与地面光纤通信主要用于骨干传输和固定接入、地面移动通信主要用于移动接入相比，卫星通信可以应用于骨干传输、固定接入、移动接入、企业联网、电视广播、应急通信、军事通信等多种场景，在军、民、商等各个领域都占有不可或缺的地位。看起来，卫星通信更像个全能选手，十八般武艺没有它玩不转的。实际也的确如此，它的这些能耐来源于它的广覆盖、远连接、能移动这三大天然特性。

在我国为应对新冠疫情对全球经济的影响而启动的新基建中，5G、物联网、工业互联网、卫星互联网等信息基础设施，以及与其相关的智能交通、智慧能源等基础设施都成为主要的建设内容。卫星互联网被列入新基建范围让我国卫星通信业内人兴奋不已，整个行业似乎突然有了一种翻身做主人的感觉。毫无疑问，卫星互联网被列入新基建范围对我国卫星通信的发展是个大好事。此时此刻，要知道新基建的内容从何而来，就有必要回顾一下互联网、移动互联网卫星互联网的发展简史。因为，温故而知新。不过，由于卫星通信在频轨资源、制造和发射成本方面受到一定的局限，而地面光纤通信和移动通信在容量和性价比方面取得了更大的成就，因此，卫星通信早期在骨干传输方面受到地面光纤通信的替代，后期在移动接入方面受到地面移动通信的挑战。同样作为无线通信技术，地面移动通信对卫星通信的影响更大。6G时代到来，地面移动通信的传输速率越来越高，功能越来越强大。

特别是6G同时覆盖高带宽、大连接、低延时三大应用场景，摆出一副通吃高清/超高清视频、物联网、车联网等所有业务的架势。毫无疑问，相比以往的移动通信系统，6G的高带宽将更适合于新闻采集、视频广播、在线直播等业务，会进一步推动移动网络上IPTV和OTT TV的发展，这将对卫星视频分发、卫星电视直播产生直接的冲击。

不过，人们也不要过于担心5G移动通信对卫星通信的冲击，因为6G“随遇接入、万物互联”愿景的实现还需要可以全球无缝覆盖的卫星通信这个“同胞兄弟”出手相助。目前ITU、3GPP和SaT5G等标准化组织无一不在从事卫星通信和5G的融合研究。比如，6G数目众多的远程基站有的需要卫星通信来回传业务流量，6G广播也可能需要卫星通信来提供内容投递。

此外，还有机载和船载通信等。也就是说，卫星通信与地面移动通信是相生相克的关系。尽管如此，卫星通信必须要正视6G时代的到来，因为6G的的确确在与卫星通信争频率、抢业务。卫星通信要持续生存、发展下去，就必须使出浑身解数来为自己创造市场。因为，技术是为市场存在的，企业是为客户存在的。

二、互联网一统天下

说到互联网，不得不望文生义。互联网起源于美国，其英文名字叫Internet，它最初曾被我国音译成因特网。从字面上看，Internet是由Inter和net组合而成，表示相互连接起来的网络。互联网始于1969年美国ARPA（国防部研究计划署）启动的用于军事通信目的的网络互连研究项目，连接的对象主要的计算机。在那个年代，PSTN（公用电话网）、X.25（公用数据网）和DDN（公用数字数据网）以及IBM的DEC等公司的专网等都是服务于特定领域的业务网络，彼此异构，不能互通。ARPA网络互联研究项目计划开发出一套以TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）为核心的协议族，其目的是将各种异构网络相互连接起来，实现计算机之间的互联互通。所以，初期的互联网又叫计算机网。

TCP/IP是从ISO（国际标准化组织）的OSI（开放系统互连）七层协议简化而来的，共分物理、链路、网络、传送和应用五个层次。物理层是实现信号在各种介质上的传输，信道编码和调制解调是其中的主要技术；链路层实现网络节点之间的点到点传输，同步、纠错是其中的主要技术；网络层实现数据包在从信源到信宿的投递，路由选择和交换是其中的主要技术；传送层实现端到端的会话和确认；应用层为各种应用提供接口和界面。IP和TCP分别对应于网络和传送层，其中IP又是互联网协议族的中枢。

互联网中的节点就是大家所熟知的路由器，它用IP协议将各种异构网络连接在一起。终端用户数据被封装成统一格式的IP数据包，其中包括全球唯一的IP地址。IP数据包封装在各种网络协议之上，由路由器来进行数据包的路由选择和接力传递，这个过程被形象地称为IPover everything，这个everything指的是各种异构网络。

图1互联网协议族和系统模

早期，路由器不得不处理各种网络协议，如X.25、FrameRelay、ISDN（综合业务数字网络）和ATM（异步传输模式）等。因为使用的人不多，处理的数据量不大，一般的路由器可以得心应手。1993年，美国克林顿政府提出国家信息基础设施（NII）或信息高速公路计划，人们对信息网络重要性的认识得到空前的提高。互联网因为其强大的开放性和包容性脱颖而出，很快超越了电信行业精心设计的ISDN和ATM等网络。基于HTML（超文本标记语言）的WWW（万维网）的流行、语音和视频的分组化和IP包化传输丰富了互联网的应用，也使得网上的数据量呈现指数增长，这对互联网原有的数据传输和交换模式都形成了巨大的冲击。

为了应对以上冲击，互联网有三个重要的解决之道。一是用在大容量SDH（同步数字体系）光纤网络之上运行PPP（点对点协议），来在骨干、汇聚和接入层取代各种低速的业务网络，二是在路由器中引入MPLS（多协议标记交换）等技术来提高数据的处理速度。根据应用场景和业务处理能力的不同，路由器响应地分为骨干、汇聚和接入路由。此外，还有家庭路由器。三是对各种应用数据划分优先级，对话音等应用提供电信级的服务。此外，在互联网商业化过程中，网络接入技术也是前仆后继，基于电话双绞铜线的xDSL（数字用户线路）、基于有线电视电缆的DOCSIS（有线电缆数据服务接口规范）都发挥过重要的支撑作用，但最终都被WiFi（无线保真）无线网络和各种PON（无源光网络）光纤网络所取代。

至此，互联网完成了华丽的转身，它不再寄人篱下，而是自立门户，并且在三网融合中实现对电话网和有线电视网的整合。今天人们习以为常的IP电话、IPTV和OTTTV就是三网融合的典型产物。它们在应用形式上像电话网、电视网，但是网络结构却是互联网。这个结果被人们形象地成为EverythingoverIP，这里的Everything指的是各种内容和应用。今天国外的Facebook、Google和Twitter以及国内的百度、阿里和腾讯等所谓互联网公司实际都是在从事互联网应用，如电子商务、社交网络等，而物理意义上的互联网则主要掌握在电信运营商手里。

三、做大容量，吸引市场

带宽容量是衡量所有信息网络性能的最基本指标，是它们克敌制胜的首要武艺。面对高清/超高清视频、社交网络等应用带宽需求的日益增长，信息网络必须不断提高网络带宽。就卫星通信来讲，信道编码效率基本接近极限水平，网络带宽只能通过多点波束空分复用、高频传输这两者路径来获得。

目前，各种HTS都在通过这种路径来扩大带宽。Viasat在建的GEO HTS——Viasat－3容量达到1Tbps，这几乎是常规卫星容量的1千倍。Hughes和Eutelsat公司分别在建Jupiter－3、KONNECT容量也达到500Gbps。这三大VHTS（超级HTS）都将在2021年发射。HTS容量的迅速提升使得GEO HTS的单位Gbps制造成本降至百万美元以下，从而在服务能力和资费水平方面与地面宽带网络旗鼓相当。随着VHTS的推出，卫星通信在信息网络中的吸引力将会得到有力的提高。

为了进一步扩大卫星通信容量，在充分利用多点波束和频分复用技术的同时，Ka之上的频率资源更为丰富的Q、V频段已经开始进入商用。

2016年3月，Eutelsat率先在Eutelsat 65 West A卫星上使用Q频段。SpaceX、O3b、Boeing、Amazon以及国内相关单位的星座系统都有V频段的使用计划，而欧美等国已开始进行频率更高的W频段的研究工作。

2018年6月20日，由芬兰研制的纳卫星首次从太空向地球发送W频段信号。与Q、V频段相比，空间激光通信的带宽更大、抗干扰能力更强。经过多年来美欧、日本等的一系列研究，目前卫星激光通信开始进入实用阶段。

2019年2月，欧洲Airbus公司与日本SKY Perfect JSAT公司签订了合作协议，旨在共同开展激光数据中继卫星业务。SpaceX、Telesat以及国内相关星座系统都有卫星激光通信计划。我国2019年底发射的“实践20卫星”上同时开展Q、V和激光通信传输试验，其中星地激光通信传输速率达到10Gbps的国际先进水平。

此外，特性介于毫米波和激光之间的太赫兹也在研究之中。太赫兹频率在0.1-10THz之间，理论传输速度可达1Tbps。2018年5月，Tektronix/IEMN（一个法国研究试验室）在252-325GHz频段实现了100Gbps无线传输。

四、移动互联网攻城略地

应该说，尽管无线、微波传输也曾发挥一定的作用，但互联网最初主要是在有线网络之上发展起来的。互联网的目标在于网络互联，实现全世界的计算机联合起来，移动网络的目标在于实现随时随地通信。从上个世纪七十年到现在，移动通信基本上每隔十年就更新换代一次。如果说，最初的1G是模拟话音移动通信系统，与互联网没有关联，那么，从2G数字通信开始，移动通信的每一步发展都受到互联网的强大影响，并且最终成为互联网的重要组成部分和应用形式，而且大有后来居上势头。

移动通信逐步融入互联网、发展成为移动互联网是在2G和3G时期完成过渡的，其起点是2G时期的GPRS（通用分组无线业务）。GPRS是在GSM网络话音电路交换基础上引入的无线分组交换技术，以提供端到端的、广域的无线IP连接和数据传输。GPRS是GSM网络向3G过渡的2.5G技术，它实现了移动通信与互联网的对接，其理论带宽可达171.2Kbps，实际大约在40~100Kbps。在GPRS之上，WAP（无线应用协议）把互联网上的HTML数据转换成用简单的WML（无线标记语言）格式，以适应当时网速和手机智能化程度都受限的应用场景。

进入3G时代后，为了满足苹果之类智能手机和各种增值应用带来的带宽增长需要，比GPRS速率更高的HSDPA（高速下行分组接入）和HSUPA（高速上行分组接入）及其加强版HSPA+等技术开始陆续登场。HSPA+的上行速率达5.76Mbps，下行速率达21Mbps或28Mbps。

 

图2 2G和3G时期移动互联网的演技过程

与2G、3G通过电路和分组域来分别传输话音和数据不同，4G彻底取消了电路域，用统一的分组域来承载所有的业务，它通过IMS（IP多媒体子系统）来处理话音等实时性的业务，VoLTE（长期演进语音承载）就是一个在IP之上传输话音的标准。可见，4G让移动通信脱胎换骨，变成了真正的移动互联网。进入5G移动互联网阶段，其应用领域已从普通互联网应用扩展到物联网、车联网和工业互联网。不仅如此，5G还实现了物联网、云计算、大数据和区块链技术的系统整合，使得整个社会走向人工智能时代。人工智能时代的互联网更像人的大脑，它有听觉、视觉、触觉，可以分析、计算、存储、判断，最终可能会有自我意识。

 

图3 6G阶段互联网的智能特征

五、降低成本，抢占市场

成本是任何企业在市场竞争中获取优势地位的杀手锏，这样的案例在家电、通信、计算行业比比皆是，卫星通信行业亦不例外。这轮全球LEO星座热潮兴起的重要原因之一就是卫星制造和发射成本得到大幅降低。

在小卫星批量制造方面，卫星制造公司开始使用非航天级别的COTS（商业现货）组件，利用3D打印、模块化设计、即插即用、智能装配、大数据、机器人、增强现实等成熟技术，采用与飞机和汽车生产相似的流水线组装方式，从而可以每天生产数颗卫星，并将单颗LEO HTS的制造成本降到百万美元以下。

马斯克领导的SpaceX公司凭借卫星制造和发射一体化控制能力，易于量产、装载、发射的卫星扁平化设计，以及一箭60星发射和火箭回收再利用等独门绝技，将OneWeb这个强大对手挑下马来。SpaceX在航天运输方面的异军突起以及在卫星互联网方面的雄心壮志也是来自于技术创新和成本控制方面的非凡功夫。

在卫星成本控制方面的明星企业，除了马斯克麾下的SpaceX，还有ABS公司前CEO Tom Choi新组建Saturn（土星）卫星公司。如果说马斯克的SpaceX更擅长卫星制造和发射，目标是抢占LEO卫星互联网市场，那么，Tom Choi的Saturn则更懂卫星通信用户需求和系统实现，志在争夺GEO卫星通信市场。Saturn致力于低成本的小型GEO卫星制造。通过全数字有效载荷等技术的应用，Saturn成功将85Gbps的Ka频段HTS成本降到约为8500万美元。

Tom Choi对LEO的冷静和对GEO的坚持态度正在被OneWeb的财务危机和GEO市场的回暖所印证。可见，卫星制造发射成本控制既来自于技术、产品和商业模式创新，更来源于市场机制和企业家精神发挥。

六、增强智能，适应市场

信息网络市场需求千变万化，这必然要求信息网络具有一定的弹性和智能来应对。5G中的SDN、NFV和切片等技术，通信卫星中的数字载荷和软件定义都是具体的解决之道。基于数字载荷和软件定义技术的灵活卫星可根据应用需求的变化，对卫星的覆盖、连接、带宽、频率、功率和路由等性能进行动态调整和功能重构。

根据Euroconsult的统计，目前全球一半左右的HTS卫星带有灵活性载荷，其中覆盖灵活性占35%，连接、带宽和频率灵活性各占15%，功率占9%。覆盖灵活性的重要应用形式是移动波束，它已在O3b、Inmarsat、Intelsat等公司的HTS普遍应用。连接灵活性的重要应用形式是DTP（数字透明处理器），它可在不同波束之间建立连接，从而解决一般HTS星状结构带来的双跳通信影响。

这一技术在Intelsat EPIC系统得到充分运用，它无需要求用户更换终端就可以直接接入HTS网络。带宽灵活性的重要应用形式是跳波束（Beam Hopping），它通过时分技术，将有限的带宽资源在不同波束之间动态分配，从而有效解决多点波束带来的HTS资源碎片化和不同波束之间的业务忙闲不均问题，提高HTS带宽资源的利用率，其典型应用案例是Eutelsat- Quantum（欧卫量子）卫星。Eutelsat Quantum号称全球首颗真正意义上的灵活性卫星，该星由Airbus公司建造，可通过软件定义调整覆盖、频率和功率。

在天地一体化的卫星互联网时代，不仅需要通过数字载荷和软件定义来实现空间段卫星智能化，地面段VSAT网络也要借鉴5G中的SDN、NFV和云化技术来实现智能化，并积极融于基站回传、IP中继、移动平台接入、混合网络和物联网等5G应用生态之中。5G的新颖之处在于它标准化了服务编排。共享5G协议的卫星运营商和服务提供商可以使用标准化程序，来配置和管理多种类型的服务，从而提高卫星通信网络的市场适应能力。

七、卫星互联网开疆拓土

虽然地面互联网已非常发达，但它仅覆盖地球陆地面积的20%、地球表面的5.8%。要真正实现6G的万物互联和随遇接入愿景，还需要借助可以真正全球覆盖的卫星互联网。

应该说，卫星通信网络的互联网化早在2000年之前就已开始，其中，VSAT网络与DVB-S（数字视频广播—卫星）、DVB－RCS（数字视频广播—卫星回传信道）等标准的结合是关键的一环。DVB-S原来是ETSI（欧洲电信标准协会）开发的一套用于卫星数字视频广播的技术标准，包含信源编码以及信道编码和调制。后来，随着卫星信道编码和调制技术的进步，ETSI又先后提出DVB-S2和DVB-S2X标准，其周期恰好也是十年。DVB－RCS是ETSI为了满足卫星宽带通信的发展需要而提出的回传信道标准。DVB-S系列和DVB－RCS标准得到全球VSAT网络设备主流厂商的共同支持，这使得全球VSAT网络有了共同的开放标准，从而为卫星通信网络的IP化和卫星互联网的发展奠定了坚实的基础。

在基于DVB-S系列和DVB－RCS标准的卫星互联网前向信道中，IP数据包采用MPE（多协议封装）进行分段，然后装入到MPEG2-TS（传输流）包中。反向信道的IP数据包可以采用ATM或MPE来分装，然后装入到MPEG2-TS。最初，这类卫星互联网的前向信道速率可达45Mbps，反向信道速率可达2Mbps。随着大容量HTS（高通量卫星）和更高效率信道编码调制技术的推出，前向信道和反向信道速率都得到十倍以上的提升，它们充分满足了消费者宽带接入、移动平台接入、基站中继、内容投递等应用的带宽需求。

图4卫星互联网的应用场景

目前，卫星互联网主要是以HTS的形式出现，它们共有GEO（高轨）、MEO（中轨）和LEO（低轨）三种形式。其中GEOHTS系统传输时延较长，高纬度地区覆盖能力较弱，但系统结构简单，可以广域覆盖，适合机载通信、海事通信、消费者宽带接入、视频广播和内容投递之类应用；LEOHTS复杂一些，但时延较短，可以实现全球无缝覆盖，适用于基站中继、物联网等低时延类应用；MEOHTS则介于前面两者之间。在GEO卫星方面，北美Viasat公司Viasat-2和Hughes公司Jupiter-2两颗在轨HTS的容量分别达到300Gbps和220Gbps，在建的Viasat-3和Jupiter-3容量将分别达到1Tbps和500Gbps，而传统通信卫星容量只有1Gbps左右。在MEO星座方面，SES公司旗下的O3b目前在轨20颗，主要应用是中继和回传。2017年11月，O3b计划新增30颗卫星。在LEO星座方面，SpaceXLEO星座一马当先，最终计划发射4.2万颗卫星。目前，SpaceX已经通过一箭60星技术完成七次发射，当卫星数量达到800颗就可具备初步的服务能力。值得一提的是，DVB-S系列和DVB－RCS标准主要适用于GEO卫星。对于MEO和LEO卫星，由于信道特性的改变，通常需要更合适的空口标准和协议，但是VSAT网络方面大同小异。

卫星互联网是互联网，尤其是移动互联网的自然延伸。为了促进卫星互联网与5G的融合，ITU、3GPP、SaT5G（卫星5G联盟）和CBA（C波段联盟）等国际标准化组织都在开展相关研究工作。在2019欧洲网络与通信大会（EuCNC2019）上，SaT5G进行了一系列卫星5G演示：

1）利用卫星和地面网络的MEC（移动边缘计算）：比特率自适应、链路选择、增强视频流传输；

2）基于卫星组播技术的视频缓存和实况内容分发；

3）基于MEO卫星的航空机载通信；

4）利用混合回传网络和MEC的5G本地内容缓存；

5）卫星网络5G视频演示；

6)面向农村市场和大型集会事件扩展服务的混合5G基站中继。其中，机载通信和农村宽带最具吸引力。

2019年5月，Telesat、英国萨里大学与比利时Newtec联合进行了LEO卫星5G回传测试，往返时延为18-40毫秒，主要应用包括8K流媒体传输、网页浏览和视频通信。这些试验成果表明，卫星互联网与5G已经实现全面的融合。卫星互联网将为互联网和移动互联网展现广阔的发展空间，在普遍服务方面发挥独特作用，让人类所有成员享受上网和信息服务的基本权利。

八、融合星地，汇聚市场

由于经济规模的原因，卫星通信是一个相对封闭的行业。不同卫星通信网络在终端层面很难直接互通。DVB标准的采用改善了卫星通信网络的开放性，但是不同系统相互独立的局面短时很难彻底改变。卫星通信与地面通信网络的发展进程不太同步。卫星互联网启动的时候，5G已经商用。等到6G商用的时候，卫星互联网估计也已经定型。因此，卫星与地面网络的一体化设计只能是个理想。卫星通信网络与地面通信网络的融合应用主要还是通过网关互联，特别是终端聚合来实现。

在即将到来的高中低轨卫星互联网并存以及5G与卫星融合时代，在连接方面，需要通过小尺寸、低功耗、快响应的电调平板天线来在不同频段之间、不同卫星之间和卫星通信与地面通信网络之间进行快速切换，以保持通信连接的畅通无阻。在应用方面，还需要通过移动边缘计算技术来实现路由选择、速率适配、内容存储、数据分析、系统控制等终端应用管理工作。

近年来，电调平板天线商用化水平一直在不断提高。在EuCNC2019（2019欧洲网络与通信大会）上，移动边缘计算已经在SaT5G联盟进行的一系列卫星5G演示中得到应用。

除了电调平板天线和移动边缘计算技术，还需要具有局域或区域覆盖能力的无线网络与卫星通信网络对接，来真正实现随遇接入、无缝覆盖，并分摊用户使用成本。在Saturn公司之前，Tom Choi先创立了低成本、高能效的宽带无线平台Curvalux。Curvalux其使用固定的多波束相控阵天线，与传统LTE基站相比，其功耗降低到原先的1/100，同时提供7倍的吞吐量。

据称，全天候为Curvalux系统供电的100W太阳能电池套件只需200美元。在2019年拉斯维加斯NAB（美国广播电视）展期间，Saturn公司向美国客户展示了Curvalux的技术，距离发射塔800米的智能手机下载速度达到了400Mbps。通过Wi-Fi接入点，从5公里外传输数据速度可达100Mbps。链路预算显示，最远传输可达15公里，甚至30公里。

九、创新方式，拓展市场

面对传统卫星通信市场的发展瓶颈，各大卫星运营商可谓八仙过海，各显神通，积极扩展市场。Intelsat投资于OneWeb，分享市场资源，共同应对频率干扰。现在后来因种种原因，两家公司分道扬镳。SES整合O3b，以拓展MEO HTS市场。Eutelsat建设LEO物联网星座—ELO，以进军卫星物联网市场。Telesat通过Telesat这个LEO HTS星座，进入卫星互联网市场。Inmarsat利用自身GEO卫星和卫星中继通信技术，为一家LEO星座运营商提供全球天候的卫星测控、任务控制和故障查找等资产运行和管理服务。SKY Perfect JSAT高度重视HTS、平流层飞艇、基于LEO的遥感数据传输和AIS（船舶自动识别系统）、电调平板天线等市场机会，来开创新的发展局面。

十、寻求扶持，扩大市场

卫星通信是国家信息基础设施的重要组成部分，它同时隶属于航天产业和信息产业，其战略地位十分突出。在航天产业中，卫星通信的产业化程度最高，其中，商业化发展卫星通信提供了强大的推动力量。尽管如此，政府政策上的扶持也是极为重要的因素。以SpaceX为例，今天它在卫星制造和发射的一马当先与其发展过程中美国政府在资金、技术、人才、设施等方面的支持是分不开的。

2008年，美国NASA宣布SpaceX获得由猎鹰号发射的IDIQ合同，自此，SpaceX成为全球仅有的承担国家航天发射任务的私营企业。2015年，美国国防部授予SpaceX军用卫星发射许可证书，并将某些军用发射场和基地提供给SpaceX用于发射猎鹰火箭。美国军方鼓励退役军人在保密前提下，转换角色，重新进入企业，承担咨询或研制任务，以此促进人才的流动，为提升企业的实力提供人才保证。SpaceX军负责政府销售的副总裁曾是美国空军官员。

在火箭发动机技术上，美国NASA向SpaceX派驻技术人员并转让专利，开放阿波罗计划的部分技术，提供火箭发动机试车测试台，帮助SpaceX发展猎鹰火箭关键技术，并开放风动实验设施，以充分利用。2020年3月13日，美国FCC向SpaceX开放总价值160亿美元的农村宽带业务补贴资金竞争机会。历史上，ViaSat就曾获得过类似的农村宽带业务补贴资金支持。可见，SpaceX、ViaSat的成功都不是一种偶然，获得充分的市场哺育是它们取得成功的关键因素。

当前，我国正处于卫星互联网建设、卫星通信产业化和国际化发展的关键时期。我国卫星通信产业面临卫星和地面设备技术相对落后以及市场受限双重困境，而后者尤为严重。我们知道，对于传统卫星通信市场而言，最大的需求来自于卫星电视直播。截止2018年底，全球卫星行业总产值为2774亿美元（美国占43%），其中通信为主的卫星服务业为1265亿美元，卫星直播电视为942亿美元，可见其地位之高。

而我国卫星直播电视还处于公益服务阶段，不仅没有商业收入，而且每年国家还需要提供财政资助。对于新兴的卫星互联网市场而言，最大需求来自于消费者宽带接入。在国家宽带普遍服务计划中，上千亿的资金基本上都用于地面光纤和移动通信系统的建设，目前98%的行政村都实现了光纤和移动通信网络连接。

目前，我国卫星直播电视家庭用户数已达1.4亿，商业化运营市场潜力巨大，且各地开展区域卫星直播电视的意愿也非常强烈。我国2%的行政没有通宽带，其比例虽然很小，但家庭用户总数依然非常可观。如果这个两个市场能同时开放，无疑成为我国卫星通信产业化发展的双翼。

十一、结束语

互联网、移动互联网和卫星互联网的发展历程是人类信息通信应用不断丰富、活动范围不断扩大的过程，或者说是从固定到移动、从地面到海空、从网络到信息、从应用到智能不断升华的过程。其中，互联网实现了三网融合，移动网络基本实现了随遇接入和万物互联，卫星互联网实现了空天地海全球覆盖。如果说卫星互联网和5G的融合还仅仅停留在通信范围，那么在即将到来的6G中，卫星互联网、卫星导航、卫星遥感都将会大显身手。

技术应用、商业模式、产业政策和市场需求都是卫星通信产业发展的强大动力，其中市场需求具有决定性的影响。卫星通信产业的持续发展，需要卫星制造商和运营商在网络容量、通信成本、系统智能、星地融合、模式创新、政策扶持等方面同时发力，以做大市场规模，实现良性循环发展。

目前，我国卫星通信产业最大的瓶颈在市场受限。市场受限的主要原因是卫星直播电视和消费者宽带接入两个主体市场未能充分发育。

在信息网络天地一体化时代，互联网、移动互联网、卫星互联网以及卫星导航和卫星遥感的全面发展和相互融合才能构建完整的国家信息基础设施，才能真正实现网络强国和航天强国，这正是我国开展天地一体化信息网络重大工程建设，并在新基建中启动卫星互联网建设的意义所在。就卫星直播电视市场而言，主要问题在于地面有线电视和卫星直播电视之间的利益平衡。从信息服务产业的客观规律看，IPTV、OTT TV取代地面有线电视将是必然的结果。而卫星直播电视由于具有信息传播的广域性、等时性、高效性、可靠性，本将可以长期存在下去。

值得注意的是，互联网和移动互联网之所以蓬勃发展、深入人心，主要得益于技术、网络和市场等方面的开放性。在未来的天地一体信息基础设施中，卫星互联网以及卫星导航和卫星遥感能有多大规模的发展同样依赖于技术、网络和市场方面的开放性。就消费者宽带接入市场而言，主要问题在于地面光纤传输和卫星传输的成本效益权衡。地面光纤传输的成本是线性增长的，用户越是遥远、分散，成本越高，而卫星传输与距离无关，广域覆盖、远程通信是其天然的优势。

因此，我国卫星通信行业需要突破卫星直播电视和消费者宽带接入的政策壁垒，才能将国内市场做大、做强，进而才能有资格参与竞争更为激烈的国际市场的角逐，这是6G时代卫星通信行业不可回避的生存法则。

十二、星谷研究院

新型研发机构的起源、定义、类型和特点

（一）新型研发机构的起源

国内新型研发机构起源于 21 世纪初期的深圳、广州等地区，其产生过程存在一定现实背景，包括解决市场对科技成果的需求不断增加、成果研发主体和应用主体协调与匹配不足、存量科技资源与市场无法自动进行对接等现实问题，因此，需要在科技体系内构建一类新形式的组织机构。随着投入主体、组织模式和运行机制等各方面的不断演化发展，人们逐渐意识到新型研发机构在技术创新、科技成果转化和人才聚集等方面所具有的重要功能。目前，全国各种形态的新型研发机构呈快速增长的发展态势，正逐渐发展成为区域产业转型升级的新引擎，以及推动科技体制机制创新的试验田；此类新型研发机构的典型代表包括北京量子信息科学研究院、北京脑科学与类脑研究中心、北京智源人工智能研究院、上海紫竹新兴产业技术研究院、深圳华大基因研究院、江苏（昆山）工业技术研究院、中石化重庆页岩气产业技术研究院等。

（二）新型研发机构的定义

为深入实施国家创新驱动发展战略，推动新型研发机构健康有序发展，国家科学技术部2019 年印发的《关于促进新型研发机构发展的指导意见》中对新型研发机构给出了权威定义：新型研发机构是聚焦科技创新需求，主要从事科学研究技术创新和研发服务，投资主体多元化、管理制度现代化、运行机制市场化、用人机制灵活化的独立法人机构，可依法注册为科技类民办非企业单位（社会服务机构）、事业单位和企业。可以看出，新型研发机构的定位首先是开放、合作的载体和平台，能够有效整合资本、技术、人才及市场等创新资源，为传统科研院所、高校及项目团队等创新主体与资本市场牵线搭桥 ；其次，新型研发机构需要有产业链整合能力，不仅仅聚焦于专利、软件著作权、技术秘密及电路布局设计等技术成果，更要注重产业、资本与市场的互动，实现创新要素的全方位对接。

（三）新型研发机构的类型

从主导发起者的角度进行划分，新型研发机构最常见的组建模式有 3 种：一是院校与政府共建型，即一个或多个高校、科研院所与政府共建类似创新院类型的新型研发机构，这是目前最主要的类型 ；二是院校与企业共建型，一个或多个高校、科研院所与企业共建类似联盟和实验室性质的新型研发机构，这种类型数量最少 ；三是企业自建型，企业或其他单位自行筹建的企业类型新型研发机构，这种类型的研发机构数量居中。以单位性质区分，新型研发机构主要可以分为事业单位、企业形式和民办非企业，其中事业单位形式主要指由科研机构、高校、地方政府等主导设立的创新院类型事业单位，但采用全新的管理和运行机制，如北京量子信息科学研究院、北京脑科学中心等单位；民办非企业类型主要指以民办非企业身份在当地民政部门登记注册，采用市场化运作，自主经营，自负盈亏 ；企业类型指采用完全市场化的股份公司制运作，没有编制和事业单位经费支持。

（四）新型研发机构的特点

2019 年，科技部印发的《关于促进新型研发机构发展的指导意见》中对新型研发机构的设立条件进行了明确界定，包括 ：法人资格、业务范畴、设施条件、人才队伍及经费来源等。创新院的发起者需要具备独立法人资格，拥有健全完善的内控制度 ；从事学科基础研究、应用基础研究，产业共性关键技术研发、科技成果转移转化，以及研发服务等业务；在项目研发、试验、服务等方面拥有必需设施 ；项目团队结构合理稳定、研发能力较强 ；经费来源相对稳定，主要包括出资方投入，技术开发、技术转让、技术服务、技术咨询收入，政府购买服务收入，以及承接科研项目获得的经费等。同时，新型研发机构的核心在于市场化运作，普遍采用合同制、匿薪制、动态考核、末位淘汰等管理制度，自主面向社会公开招聘人员，建立与创新能力和创新绩效相匹配的收入分配机制。

研究院的组建多为“政府搭台、科研院所牵头、高等院校参与”形式，创立之初便旗帜鲜明地表示要以国家发展战略需求为根本出发点，服务于行业或区域重大技术发展需要，立志围绕科学技术尖端领域的前瞻性问题，以及涉及国计民生的重大公益性问题，集聚一流的创新团队，形成一流的创新氛围，产出一流的创新成果，培养一流的创新人才。从2017年开始，北京市积极搭建关键技术创新平台，组建由顶尖人才领衔的项目技术团队，鼓励和支持科学家勇闯科技前沿“无人区”，相继组建了北京脑科学与类脑研究中心、北京智源人工智能研究院等研究机构。北京脑科学与类脑研究中心作为北京市重点推进建设的新型研发机构之一，将重点围绕共性技术平台和资源库建设、认知障碍相关重大疾病、类脑计算与脑机智能、儿童青少年脑智发育、脑认知原理解析等 5 方面开展攻关，力争在脑科学与类脑科学研究领域实现前沿技术突破；北京智源人工智能研究院将按照国家新一代人工智能发展规划总体部署，支持科学家探索人工智能科技前沿，推动人工智能理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破，引领人工智能学科前沿和技术创新方向，支撑人工智能产业发展，促进人工智能深度应用 ；除此之外，还有北京量子信息科学研究院等其他新型研发机构。

斯蒂文·温伯格（Steven Weinberg）教授 | 图源wikimedia.org

撰文 | 施郁（复旦大学物理学系教授）

责编｜邸利会

“我们越反思生活的愉快，就越怀念曾经由宗教信仰提供的最大的安慰：对于死亡之后生命将继续的许诺，以及在来世中将与所爱的人相会。随着宗教信仰的弱化，我们中越来越多的人知道，死亡之后，什么也没有。”

谢谢您。”

“现在的年轻一代物理学家也许嫉妒我们发展标准模型的激动和喜悦。这也许是个错误，正如我们这一代嫉妒量子电动力学的前辈英雄。我们新出道的实验家和理论家现在有机会参与迈出超越标准模型的下一大步。也许他们甚至能够看清通往显示终极理论的很高能量标度的道路。”

“所有好的科学家都依赖于直觉，以及关于什么是吸引人的理论的品味，从历史的意义上，他们感觉到领域在移动。这是很主观的。我们互相争论，这是社会过程。我和其他科学家有复杂的社会相互作用。这是值得社会学家研究的有魅力的现象。但是我认为，我们向一个客观真理汇聚，因为世界就是那样。最后，那成为稳定的、我们知识体系的永久部分。”

《轻子的模型（A model of leptons）》的每年引用数

在此报告中，我将讨论理论物理中两条思路的发展。一条是我们对对称性的理解的缓慢增长，特别是在破缺或者隐藏的对称性方面。另一条是对于量子场论中无穷大的挣扎。在很大程度上，基本粒子相互作用的细节理论可以演绎地理解为对称原理和对付无穷大的可重整化原理的后果。我也将描述这些思路的汇聚如何导致我本人在弱和电磁相互作用的统一方面的工作。”

“我认为继续安静模式的实验物理也是很重要的，我们可以寻找质子衰变那样的稀有事例，因为我认为质子衰变甚至有可能在我的有生之年发现，我希望在深层地下的那种实验，人们可以耐心等待一大箱液体中的稀有事例。我希望那种实验也继续。”

“在宇宙加速膨胀发现之前，很多物理学家认为，有基本原理能够解释，为什么包括宇宙学常数在内的总的暗能量严格为零。但是现在我们知道这是不对的。”

“我所迷惑的是这样一个事实，我们在表述量子力学的基本假设时，我们必须提到观察者，也就是，做测量的人。我希望在很基本的层次，我们有个非人格性的理论，正如艾萨克·牛顿的引力理论，我们从中可以推理出人的行为，但是人自己不出现在定律中。”

与温伯格教授在他的办公室合影 | 供图：施郁

“作为一位物理学家，回顾1950年代开始的几十年工作，那是非常大的乐趣。时不时发现一个理论想法，导致证实这个想法的实验，或者解释已知但是似乎奇怪的东西，这是多么令人激动。但并不总是这样愉快，很多时间花在了行不通的想法上。我经历的失败多于成功，这在科学工作中是典型的。但是成功的少数情况弥补了其他的不成功。所以要坚持工作。”

在本文写作过程中，我也涌现了不少想问温伯格教授的问题，可惜已经没有机会了。

 参考资料：（可上下滑动浏览）

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[2] S. Weinberg, Facing Up.

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编者按

杜甫曾有诗，“志士幽人莫怨嗟，古来材大难为用。” 一般人自然用不着这句话，可对于控制论大师维纳，确有很多可嗟叹之处。

维纳在18岁就获得了哈佛的哲学博士学位，此后又师从罗素、受教于希尔伯特，Edmund Husserl，Edmund Landau 等名家，这样的教育或许影响到他日后颇为广博的研究。

本文作者王飞跃教授从《维纳传：信息时代的黑色英雄》一书切入，结合其它材料，对维纳的悲催人生进行了精彩的概述，里面涉及到维纳与其夫人、冯 · 诺伊曼、香农以及人工神经网络的早期创立者Warren McCulloch、Walter Pitts等人的种种纠葛。

当然，面对维纳这样一位复杂的人物以及信息时代早期发展的复杂历史，读者也可以参阅之前有关维纳的传记进行深一步的阅读，如P. R. MASANI所著的Norbert Wiener 1894–1964以及S. J. HEIMS所著的John von Neumann and Norbert Wiener: From Mathematics to the Technologies of Life and Death。

原来，这里没人知道鼎鼎大名的控制论之父，更不知道他就死在大家的身边。

次日，顺利完成答辩的新科博士帮我找到了维纳的去世地点——1964 年 3 月 18 日下午， “就在那长长的台阶之上，他的心脏停止了跳动，呼吸也随之停止。”

我正诧异，这台阶分明只是宽而已，其实一点也不长，难道是后来改建了？疑惑之际，蓝天白云之下，忽然一阵大风袭来，我急忙转身并扣住帽子，结果动作太急、墨镜落地。待我站稳睁开眼睛， 却直觉得一团烈火扑来，原来是办公楼前的簇簇红花。

这一切，来得如此急促，让我一时头晕目眩、不知所措，脑中竟奇怪地闪现出维纳生前的自我评价——

2018年6月，由金峻臣博士抓拍于维纳猝死之地

其实，纵观维纳的一生，悲剧是其脱不掉的底色。

猝死之后，他的批评者说，其瑞典之行是 “觊觎诺贝尔奖” 的一次游说之旅；但支持者反驳，维纳访问瑞典就是传播控制论，并非乞求诺贝尔奖委员会。

他们也许都忘了或者根本就不知道，维纳的工作曾经直接帮助四人获得三个诺贝尔奖：玻恩（1954年物理学奖）、海森堡（1932年物理学奖）、沃森和克里克（1963年生理学或医学奖），他们在获奖时或者获奖前都公开承认维纳对他们工作的重大贡献。

1925年，玻恩曾亲赴麻省理工学院（MIT），直接和维纳合作。他需要维纳的帮助，试图调和摇摇欲坠的原子粒子模型与突如其来的波函数之间的关系。尽管两人合作发表的论文奠定了量子力学的基石，但玻恩承认他没有完全理解维纳的计算方法，也 “几乎没有接受” 维纳的波函数理论的核心概念。

然而，数年后，玻恩因 “对波函数的统计阐释” 获得了诺贝尔奖，并公开承认维纳是 “卓越的合作者”。

1927 年，玻恩的学生海森堡运用维纳在 “几年前……在哥廷根介绍过” 的谐波分析方法得出他著名的不确定性原理，后因此获诺贝尔奖。

按维纳自己的说法，他10岁时，完成的第一篇哲学论文《无知理论》 就讨论了所有知识的不完整性，成了他终生的理念，而海森堡的不确定性原理不过是其一个具体的体现而已。

1951年，年轻的沃森来到剑桥大学。此时，正值维纳的控制论在英国的影响达到高潮，这引发了沃森和克里克利用控制论分析遗传物质DNA分子结构的想法。1953年，他们给《自然》杂志写信，提出 “控制论将在细菌层面的研究领域发挥重要作用” 的论断。几周后，他们公布了DNA的分子结构与模型，由此获得诺贝尔奖。

克里克随后正式提出的 “信息是生物系统的一项基本属性“观点，清晰地揭示了生命的新奥秘，但其运用的模式和 “10年前维纳提出的模式惊人地相似”。

面对这些诺贝尔奖，无人知道维纳内心的真实感受，他是否认为自己也应该得诺贝尔奖呢？世人不得而知。可以确定的一点是，维纳觉得世人没有给他合适的赞扬，这是他患狂躁抑郁性精神病的重要原因之一，并终生受其所害。

正如维纳女儿所说的，“我父亲永远要求得到大量的称赞和安慰，他处于情感混乱时需要得到更多。”

然而，维纳在这一方面不但 “供需严重失衡”，并由此陷入了个人生活的悲剧。

这位20世纪的少年天才、美国首批媒体的宠儿和明星，在遭遇两位心上人的 “十动然拒” 之后，不得不与父母安排的、但内心一直拒绝的女友结婚。

婚后，这位教授夫人尽管在生活上给予维纳精心照料，但是她的主要心思花在如何控制维纳的情感和 “朋友圈“，成了家里的控制 “控制论大师的大师”，在社交圈里赢得 “名誉教授（Frau-Professorship）” 的称号——维纳一高兴，就想着如何让他 “抑郁”，便于控制；一旦看到维纳与自己不喜欢的人太亲密，便想方设法进行破环，甚至不惜拿女儿的贞洁名誉作为 “核武器”，诬告维纳学术上的关键同事设局让维纳的 “不止一个” 学生诱奸其女儿。

这场悲剧不仅是维纳个人家庭的，更改变了人工智能发展的历史进程。多少年后，人们才知道，这便是长期令人困惑的控制论 “金三角”（维纳、麦卡洛克、皮茨）破裂的神秘原因。

我在美国学习与工作时，有幸结识了一批犹太裔学者和朋友。他们告诉我许多与维纳相关的故事和传说，特别是那些来自东欧的朋友，描述了很多关于上世纪70年代之前美国学界有种族歧视倾向的白人和犹太裔学者之间的冲突与纠结，维纳及其控制论就是这些故事中最精彩的篇章。

记得《维纳传：信息时代的黑色英雄》英文原版一出，同系的犹太裔同事 Russ 就兴冲冲地拿着他买的书来办公室找我，让我一定读一下，“终于有人给维纳伸张正义了！” 这本书深深地吸引了我，但当时没时间细读。

十年后，我有幸获得维纳奖，于是又托美国的学生专门为我再买了一本寄回国内细读并做了大量笔记，让我对维纳本人和他所处的时代及相关技术的发展有了更加深刻的认识。

2015年10月，在香港 IEEE SMC（系统、人、控制论）学会年会上，我作了维纳奖讲座的学术报告，核心之一就是平行智能控制与 “维纳运动” 及其学术之道，引用了《维纳传》中 “维纳小道” 三部曲中大量史料。

我还曾一度安排学生专门做这一方面的科学史与科学哲学的研究，但因内容不符合理工科的学位要求而作罢，这也是为什么我积极参与并推动重新设立中国科学院哲学研究所的主要原因之一。

这是一本传记，但更是一部传奇，因为它不但揭示了现代智能科技的源头与发展， 真实地叙述了人类社会及其时代对技术进步的向往与恐惧。更重要的是，本书透过一批科技发展引领人物的探索与努力，直指人心的深处与远处。我相信每一个读者都会发现自己欣赏本书的角度，找到自己希望的东西。

在此，我罗列三个问题，以飨读者。这三个问题在相关学术界里广泛流传，但与所谓的科学 “正史” 相悖，却与本书有着书里书外、千丝万缕的关联，可供大家在阅读时思考。

众所周知，今日的计算机都是基于所谓的 “冯 · 诺伊曼体系结构”，但真名应是 “维纳－冯诺伊曼体系结构” 还是 “冯 · 诺伊曼体系结构”？

维纳从上世纪 20 年代初就开始现代计算机的研究，早于目前已知的绝大多数现代计算机先驱，并于1925 年秋与 MIT 工程系的新秀、二战时的美国军事科研的领袖、且在战后以《科学：无尽的前沿》而闻名的布什进行相关合作。布什不但承认维纳的方法具有相当大的应用价值，并在他的成名专著中进行介绍。

1936 年，维纳来清华任教，同他的第一个博士毕业生李郁荣教授一起提出了离散计算机的设想，并安排清华大学向MIT购买相应设备器件，希望进行实验，可惜因种种原因被时任MIT工学院院长的布什否定。

美国参加二战后，维纳于1940年再次向布什提出现代计算机设计的 “五项原则”，依然没有回应。

冯 · 诺伊曼最初参加控制论 “梅西会议” 的主要目的就是了解维纳关于计算机设计的思想，这让维纳十分兴奋，产生了把冯 · 诺伊曼从普林斯顿 “挖” 到MIT做数学系主任一起共事的想法，并立即付诸行动。为此，维纳于1944年底将美国研究电子计算和相关技术领域的顶级数学家以及人工神经元网络计算的主要理论家召集起来，与冯 · 诺伊曼在普林斯顿开了为期两天的会。

后来，还把他在这一方面研究最得力的助手介绍给冯 · 诺伊曼，推进相关工作，并终于在 1945年6月底正式提出了今天被称为 “冯 · 诺伊曼体系结构” 的现代计算机体系结构。

按照冯 · 诺伊曼自己的描述，其计算机是第一台 “将维纳提交给布什的五条原则整合为一的机器”。

这就是为何美国军方和学界有人认为：“冯诺伊曼体系结构” 的真名应该是 “维纳－冯诺伊曼体系结构” 的原因。

然而，计算机界人士无人有此提法。实际上，这在1947年于哈佛举行的世界上第一个重要的计算机大会上就已注定了。

那一年，哈佛物理学家、哈佛Mark计算机的创造者 Howard Aiken乘完成MarkII之际，召开了一次自动计算机会议，欧美157名大学代表、103名政府代表、75名产业代表与会，但大会期望的主角维纳却因为计算机与 “制导导弹项目太紧密”，在最后时刻拒绝参加，不但让组织者艾肯愤怒，更让报纸及媒体关注并大肆宣扬，迫使维纳私下声明：“我放弃所有计算机相关的研究”，还公开宣布：“不再从事和美国政府有关联的任何研究工作。”

维纳从此成了资助艾肯研究的海军情报机构，接着陆军空军情报机构，后来联邦调查局FBI长达17年的严密监视，直到去世。

这样的后果就是当时研究计算机的人员，包括人工智能的研究人员，争先恐后与维纳保持安全距离，除了担心自己的研究经费受影响之外，还担心受到政府军方情报部门的骚扰。

现代信息论之父是香农还是维纳？这可能是最让维纳伤心与悲愤的问题。

维纳从其学术生涯之始，就萌生了现代通讯与信息论的思想，一直把自己视为是信息时代的 “先知和引路人”。

二战期间，他像帮助自己学生一样，毫无保留地帮助已经毕业但不断来MIT找他解疑的香农，特别是关于熵的研究。但最后，维纳却拒绝再见香农，因为觉得香农是来 “挖他脑袋” 的。

最让维纳恼火的是，他关于现代通讯与信息论最核心的研究和成果， 却被香农的上司（一位数学家）束之高阁，划为 “绝密” 材料归档，结果只有极少数人才可以看到，而且将其轻蔑称之为 “黄祸”（Yellow Perils）。

更可气的是，香农与他的这位上司抢在维纳之前发表了著名的《通讯的数学原理》，成为现代通讯和信息论的奠基之作；而维纳因为保密的原因，迟迟无法发表自己的成果。

这就是为什么至今还有些人为他愤愤不平，认为维纳才是信息论的真正之父，比如香农的熵只是把维纳的熵改了正负号重新解释但等于没改，而香农主要是靠重新解释和转述他人的成果而出名，从布尔的代数干到维纳的信息论。

香农也承认，自己通讯理论的 “新数学理论的一些中心观点要归功于维纳”，而且 “明确地说，通信理论很大程度上要归功于维纳的基本哲学和理论。”

香农晚年也否认“信息理论” 这个词是他创造的，他的夫人进一步解释道：“这件事” 让香农 “烦恼过好几次，但到那时，他也无法控制了。” 相当程度上，维纳就是为此而发明 “控制论” 一词，试图挽回局面，而且里面除了通信、信息、还加了智能，但就是少了控制。

同事Russ在哈佛与MIT读的文学学士和工程博士，他告诉我，维纳认为信息论方面自己是被牺牲的 “先烈”，而且根源是哈佛数学系一帮传统白人精英对他的 “迫害”——

先是让维纳失去了在哈佛数学系任教的机会，失业陷入困境后险些自杀；来到MIT数学系之后，哈佛数学大佬还逼他放弃自己开创的研究方向，以确保大佬自己在普林斯顿的学生没有竞争对手，顺手还堵死了维纳希望去普林斯顿的路。

更让维纳气不过的是，在他事业将要 “起飞” 的时刻，这些人竟然 “追杀” 到欧洲，让他的好朋友与其反目，突然取消承诺给他在哥本哈根的教职，幸亏英国剑桥的朋友救急，否则维纳将再一次陷入困境。

正是哈佛数学系对他的这类 “打压”，在隔壁的MIT产生衍生效果，使身边人肆意掠夺其学术成果，也留下让后人闲话的维纳-哈佛数学系之间纠缠不清的复杂关系。

人工智能的原名是不是就是 “控制论 Cybernetics”？ 维纳对人工智能的起步与发展到底做出了多大的贡献？这是一个极其复杂但又十分有趣的问题，对此我无法回答。 但我知道，维纳自己也不知道他有多大贡献，特别是他的思路与方法，直到今天才发挥作用，并将在未来的类脑类人和社会智能研究中发挥更加重要的作用。

实际上，将 Cybernetics 译成 “控制论” 的学者自己也认为，这个词应该译成 “机械大脑论”，选择控制而非机械大脑是由于当时政治的原因。

说维纳是主流人工智能的 “叛徒”，是因为他背叛了自己从业初期以 “逻辑” 分析开路的主流 “逻辑智能” 的道路，回到自己少年时代以动物生理生物研究和计算手段研究知识和智能的初心。

他的理念赢得了一大批人、特别是青年学者的支持；他的 “循环因果论” 引起了学者的重视，激发了麦卡洛克和皮茨坚信，大脑的神经元网络连结就是头尾相连的生物 “循环因果论“。1943年，两人提出 “人工神经元” 计算模型，开辟了计算智能和认知科学的新时代。

然而，在这之后，维纳却又一次 “背叛” 了自己的追随者，在毫无警示的情况下与麦卡洛克和皮茨等人决裂，致使 “金三角” 顿失。

这就是人工智能史上无人愿意提及的一段黑暗历史，不但断送了麦卡洛克和皮茨当时如日中天的学术生涯，后来年轻的皮茨还早早地惨死于急性酒精中毒。

皮茨 “深爱着维纳，维纳给了他从未感受过的父爱。失去维纳，他就失去了生活的意义。” 这不单是皮茨个人的悲剧，更使计算智能研究刚刚起步就陷于困境，导致相关研究的有志之士，特别是青年学者纷纷离开维纳。

“离维纳的控制论越远越好”，这就是当时提出 “人工智能” 一词的青年人麦卡锡的想法，他曾在 “控制论” 和 “自动机” 之间徘徊不定，最后选择了 “人工智能”。

麦卡锡是1948年在加州理工读书时听冯 · 诺依曼讲维纳的认知和控制论而萌生了研究智能计算的想法，后来自己都表示 “人工智能本应叫控制论，也是智能自动化（Automation of Intelligence）”，其实正是上世纪四十年代末到六十年代初流行的 “自动智能” “自动计算” 思想。

就人工智能而言，正如维纳的学生与同事，相当程度上也是敌对者的威斯纳所承认的：“称他为催化剂式的人物还不足以描述他扮演的角色。”

他的另一个学生，也是维纳核心圈最年轻的成员塞尔佛里奇，是人工智能历史发展中的一个关键人物，其程序Pandemonian开启了模式识别和机器自学习的研究，后来与麦卡锡一同组织了1956年的第一次人工智能研讨会后，紧接着又在MIT组织举办了第一次认知科学研讨会。显然，他没有完全背叛维纳的理念与方法。

可惜，没有维纳的参与，源头的控制论面对新生的人工智能，很快就在 “较量中败下阵来，不仅没有得到资金的支持，还失去了自己的地盘”，但 “维纳的科学在科技新时代更广阔的领地赢得了人心。”

深度学习和AlphaGo的成功，相当程度上证明了维纳的远见，但更重要的是，维纳的认识对未来智能的影响——

一是 “信息的传播极大提高了人类感觉的阈值……整个世界都被纳入人类的感知范围”；二是为了避免智能技术 “给人类带来负面影响，唯一的答案在于建造这样一个社会，它的基础是人类价值，而不是买卖。”

二战之后，维纳陆续做出一些令人震惊的举动：“粗暴地辞去了院士的头衔”，称美国科学院是 “一帮自私，不负责任的人”；公开写信登报、在会议杂志上声明与美国军方、大公司、政府断绝关系，不再为他们从事科研工作，甚至还从MIT的 “数学系辞职过50次” ……

但在维纳生命的最后时刻，他的家庭迎来了一个 “巨大的喜讯”——

维纳被肯尼迪政府授予美国科学界的最高荣誉 “国家科学家奖”，以“表彰美国对他在战时以及和平时期对科学做出的卓越贡献的认可和感谢”。共同获奖的是他的二位老对手和朋友：布什和香农的上司兼坚定支持者皮尔斯。皮尔斯选择香农而忽视维纳。

在获奖时，维纳 “眼睛里反射出绚烂的光芒”，其实气色不佳，脸色苍白，十分憔悴。此时，他担心夫人的病情，忧心大女儿因 “金三角”事件依然不理家人，甚至电话都不接…… 获奖仪式完后，他就接受了荷兰中央大脑研究所的聘任，启程赴欧。一个多月后，维纳猝死于斯德哥尔摩。

读《维纳传》，最让我感触的是维纳对弱势的同情和尊重之心。

他与自己的第一位博士生李郁荣的关系，与李郁荣第的第一位博士生印度人 Bose（创造了著名博士音响公司）的关系，与他同强势白人精英的关系形成了鲜明的对比，而且 “对各个国家的古老文化传统都满怀敬意”。

在中日之间，他认为当时强大的日本 “太势利”，而选择任教中国。或许，这与他自己的身世和所受的磨难相关。无论如何，令人敬佩。

1949年末，当雄视天下的波音公司来信向他寻求技术支持时，他把回信公开发表在《大西洋月刊》上，还用了一个具有挑衅意味的标题 “一位科学家造反了” 。他呼吁从事科研的科学家不参加战后新的军事装备竞赛，因为研究成果 “可能落入不负责任的军国主义者手里，做害人的事情。”

然而，当贫穷的印度政府希望维纳赴印指导他们把自己建成 “自动化生产巨头” 时，他立即答应，开始了 “印度的未来：论建设自动化工厂的重要性” 之行， 帮助制定发展纲要，成为印度科技发展的一个重要拐点。

维纳的梦想是培养一批 “体制外的科技工作者”，这一设想对当时印度未来的发展十分有价值。记得30多年前，我实验室的印度同事告诉我：印度信息产业和软件外包企业的发达，就是维纳上世纪50年代种下的种子。

有人认为，维纳的魅力脱胎于大自然某种魔力，他的思想神秘、深邃、沧桑、难以描述，却 “能唤醒我们沉睡已久的思想与感官” “越过栅栏看见远方的路”。同事和朋友在他身边工作时，常有 “整个人仿佛得到了升华” “猛然有种豁然开朗的感觉，这种感觉真是太不可思议了”，“只要和维纳交谈，你的思维一定能上个新台阶。”

可维纳临终前与之交往最密切的印度教神秘大师却说：“那就是维纳，他是个纯粹的人，我知道。”

用时下人工智能风行的语言说——

我不知道自己是否不知道维纳是何人，但知道自己真的不知道维纳对科技特别是智能科技的贡献有多大。对我而言，这个世界对维纳最大的不公就是把布什列为互联网第一位先驱（Pioneer），而不是维纳——这位现代通信和网络技术的真正奠基人和赛博空间Cyberspace的创造者。

相当程度上，维纳就是信息时代黑暗的叛徒，未来光明的使者。 

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