1999年到2000年人类科技发生了什么变化？

　　我认为从一九九O年到2022年这三十年中人类最大的发明就是改变了人类生存快速进步，从信息、生活，出行、科技都得到了飞跃性发展和创新。

　　从信息上讲，手机和电脑给人类带来了很方便的生活方式。

　　从前传递信息是用走路坐车，通迅，电报写信来传递通知，如今用网络平台手机视频秒秒分分就搞定。

　　通透的玻璃房里，放着一台从美国买来的超级计算机。房间钥匙由美方人员保管，中国科学家经过授权才能进入玻璃房，并且得在美方监视下上机操作。

　　超级计算机运算的内容，必须经过美方允许。操作完成后，美方会马上封锁玻璃房。监控日志还要定期上交给美国政府审查。

　　这是一段被中国超级计算机界频频提起的真实过往。

　　改革开放前后的中国，缺乏自研超级计算机的技术。为进行石油勘测，中国石油工业部花大价钱购买了一台 IBM 超级计算机。

　　花钱买得了设备，却买不了技术。20 世纪 80 年代的西方国家正对中国进行高技术封锁，其中就包括超级计算机。

　　美国虽然卖了超级计算机给中国，但依然严加监视以防核心技术泄密，因此就有了“玻璃房”的故事。

　　中国科学院院士、前国防科技大学校长杨学军谈起这段历史时说：“这是中国科研工作者心中永远的痛......就像农民自家没粮，母亲自己没奶喂孩子。”后来中国大力支持自研超级计算机，国防科技大学是中坚力量，杨学军成了超级计算机“天河一号”的总设计师。

　　顾名思义，超级计算机（又称巨型机、高性能计算机）能一般个人电脑所不能。个人电脑通常是四核、六核或者八核处理器，而超级计算机聚集了数以千计万计甚至更多的处理器，可处理大量的数据和高速运算。

　　众所周知，“两弹一星”是国家硬实力的体现，而超级计算机也是“两弹一星”级别的国之重器。

　　上到军用的模拟核试验，下到民用的天气预测，远到太空探索，近到人类基因测序，都有巨大的计算量门槛，要想更快地得到计算结果，只能靠超级计算机。

　　美国是全球最早投入这个领域的的国家，自 20 世纪 50 年代后期起，就研发超级计算机以满足国防和军事需求。60-70 年代，全球的超级计算机行业基本由两家美国公司主导。日本也不遑多让，20 世纪 80 年代起大规模补贴超级计算机科研项目。

　　1993 年开始，美国田纳西大学、德国曼海姆大学以及美国能源部的伯克利国家实验室，每年都会发布两次全球前 500 的超级计算机排名（TOP500）。发布时间一次在 6 月，一次在 11 月。

　　排名依据基准程序 LINPACK 测试值来进行。1993 年 6 月至 2010 年 11 月，TOP500 第一名都是美国和日本交替把持。

　　中国国家层面的超级计算机自研事业始于 1978。那年 3 月在全国科学技术大会上，一句“中国要搞四个现代化，不能没有巨型机”，开启了自研超级计算机的历史进程。

　　40 年间，国防科技大学的“银河”与“天河”系列，中科曙光的“曙光”系列，联想的“深腾”系列，以及无锡江南计算技术研究所的“神威”系列陆续登场，让中国超级计算机事业从一片荒芜走向与美日比肩。

　　从无到有的“争气机”

　　“我刚好 60 岁，就是豁出这条老命，也一定要把我国的巨型机搞出来。”

　　1978 年，国防科技大学接到了自研超级计算机的任务，当时任该大学计算机研究所所长的慈云桂立下了军令状，“每秒一亿次一次不少（运算速度 1 亿次/秒），6 年时间一天不拖，预算经费一分不超”。

　　慈云桂可谓中国计算机界的一代宗师。从电子管计算机到晶体管计算机，再到集成电路计算机，中国计算机每一次升级换代，他都是主要推手。

　　但超级计算机对他来说，依然是一座攀登难度极高的大山。1978 年，慈云桂带领团队研制的通用计算机系统 151-4，运算速度不过每秒二百万次，距离每秒一亿次的超级计算机还有非常大的差距。

　　接到任务后，慈云桂带着团队成立了十多个攻关小组，“吃在工厂，睡在机房”。

　　研发过程中自然是问题频出。团队花几个月做出来的方案，慈云桂狠下心来一口否决了，带着大家重新研制更加先进的总体方案。

　　冷液技术研发遇到困难，不得已采用容易操作的冷风技术。为了保证机器的稳定性和可靠性，团队要对 2.5 万条绕接线、12 万个饶接点和200 多万个焊点逐一检查。

　　最终，慈云桂团队通过创造性地提出“双向量阵列”结构，大大提高了机器的运算速度。不仅经费没超，还提前一年完成了研制任务。

　　曾经指挥研究“两弹一星”的国防部长张爱萍，给这台超级计算机起名为“银河”。

　　当时一位前政协副主席在听完慈云桂团队汇报后说：“1930 年的红军打长沙是壮举，50 年后，你们在长沙研制成功银河-I 巨型计算机更是成功的壮举。”

　　银河-I 的诞生打破了西方大国在超级计算机上的技术封锁，让中国成为继美国和日本后，世界上第 3 个可以自主研制超级计算机的国家。这台计算机也因此得一别名：“争气机”。

　　国家的意志

　　1983 年，除了银河-I 的研制成功，还发生了两件对中国超级计算机界影响深远的事情。

　　一件是不起眼的小事：南京通信工程学院的本科生杨学军，报考了国防科技大学研究生，投身于超级计算机的研究。

　　他的毕业论文是关于向量巨型机编译技术，慈云桂看了之后在论文旁边写：此人要想办法留下来。

　　后来，杨学军毕业留校，参与了银河-II 的研制。银河-Ⅲ 在 1994 年立项上?，年仅 31 岁的杨学军被任命为总设计师。

　　再后来，他成了天河一号的总设计师，帮助中国第一次坐上最快超级计算机的宝座。

　　另一件是影响全球格局的大事：任职三年的美国总统里根，提出了“战略防御倡议”（SDI，又名“星球大战”计划）。

　　“星球大战”计划是冷战的产物。里根政府宣称要改变同归于尽（MAD）的核平衡战略，转而通过天基和地基系统，来防御核武器的攻击。

　　当时中国专家们普遍认为，“星球大战”表面上是针对苏联的防御计划，但实质还有其他目的。

　　“（美国）试图通过该计划的实施，促进国防科技发展，进而带动高新技术和国民经济的全面振兴，以确保美国在高科技领域独占鳌头，最终达到抢占21世纪战略制高点的目的。” 时任航天部空间技术院科技委副主任的杨嘉墀说。

　　“星球大战”计划出台后，不少国家和联盟都跟进制定相应的政策：苏联和东欧集团制定了“科技进步综合纲领”，日本提出“今后十年科学技术振兴基本政策”，西欧 17 国联合签订了“尤里卡计划”......

　　在这样的大背景下，包括杨嘉墀在内的 4 位科学家上书等中央领导人，建议“跟踪世界战略性高技术发展”。

　　对该建议表示了支持，很快“高技术研究发展计划”出炉。因为 4 位科学家上书和同志批复时间都是 1986 年 3 月，所以该计划又称之为“863 计划”。

　　863 计划中，“智能计算机”被单独列为一个主题项目（即 306 主题）。

　　“国家智能计算机研究开发中心”（以下简称智能中心）应运而生，并且选中了“中国科学院计算技术研究所”（以下简称中科院计算所）为依托单位。

　　创立于 1956 年的计算所，是中科院的王牌部队。在这里，诞生了中国第一台通用数字电子计算机，以及首枚通用 CPU 芯片。计算所还为 “两弹一星” 成功上天完成了数据处理工作。

　　和国防科技大学一样，中科院计算所后来也成为了中国超级计算机界的中流砥柱。从中科院计算所独立出去的曙光，一直是 863 计划 306 主题的主力。

　　自主研发深腾系列超级计算机的联想，1984 年成立时也是计算所的班底。联想最早的名字叫“计算所新技术发展公司”，其创始人柳传志曾在计算所做了 13 年研究。就连参与神威系列研制的国家并行计算机工程技术研究中心，依托单位也是中科院计算所。

　　1990 年，智能中心正式成立。成立之初，它就面临着发展战略选择的难题。

　　20 世纪 80 年代，世界兴起人工智能热的第二次高潮。当时，卡耐基梅隆大学设计了一个专家系统，每年可以为商业公司节省四千万美元，引发许多国家和公司的跟进。

　　新算法（专家系统）对算力提出了新要求。在计算机专家渊一博的领导下，日本于 1982 年公布了“第五代计算机系统”十年研究计划，希望研发出划时代的超级计算机，让机器能够与人对话、翻译语言、解释图像，并且像人一样推理。

　　“当时全世界正处于‘人工智能热’的高潮，日本‘五代机’也好评如潮。在这样的背景下，中国顺势而为走‘五代机’的路，看起来顺理成章、无可非议。”306 主题专家组组长、中国工程院院士汪成为说。

　　事实上，306 主题的全称“智能计算机”，正是起源于跟随日本“五代机”的策略。

　　但在执行过程中 306 主题专家组发现，日本“五代机”主要目标是实现自然语言翻译，这个方向并不是很适合当时中国的国情。同期美国的研发重点是个人计算机、高速工作站、超级计算机和互联网，更具有借鉴意义。

　　专家组决定改变技术路线，负责这一主题的智能中心把研究方向从“智能计算机”调整为“高性能并行计算机系统”。

　　这一决定很快被验证是正确的。专家系统存在的问题逐渐暴露出来：应用领域狭窄、知识获取困难、维护费用居高不下......日本“五代机”计划也随之宣告失败，人工智能进入第二次低谷。

　　计算的“曙光”

　　306 主题战略转移的决策，催生了曙光系列。曙光一号研发过程中，当时智能中心的主任李国杰主导了全新的技术路线和科研模式。

　　20 世纪 80 年代开始，李国杰就在从事计算机的并行处理研究。1981 他年出国攻读博士学位，师从美国计算机权威华云生教授。1986 年底回国后，一直在中国科学院计算所工作。

　　有留学经历的李国杰，看到了中国研制超级计算机传统路径的不足。

　　长期以来，中国在封闭条件下研制计算机，采用分立元器件做主板，一切从头做起。研制周期短则 5-6 年，长则 7-8 年，往往机器研制出来就已经落后了，难以被市场所接受。

　　为了提高中国超级计算机的产品化和商品化程度，李国杰大胆开辟了新的路径。技术上，他在国内首次采用大规模集成电路来研制并行计算机。计算机系统方面，他让团队在 UNIX 源代码的基础上，自行设计并行操作系统 SNIX。

　　科研模式上，李国杰派了一支 6 人小队到美国硅谷。他把这种“借树开花、借腹生子”的做法称为“洋插队”——利用国外协作配套完善的大环境，加速并行计算机的研制。

　　1993 年 10 月，曙光一号超级计算机诞生，峰值运算速度达每秒 6.4 亿次，在多个技术上都取得了突破，比如采用全对称共享存储多处理结构、操作系统核心实现并行化。

　　而且，曙光一号投资少（直接研制经费只有 200 万元）、研制周期短（从正式开发到成果鉴定只有一年半）、产品化程度高，与中国过去的超级计算机研制形成鲜明对比。1994 年，曙光一号被写进了政府工作报告中。

　　1995 年，智能中心又推出了曙光 1000，实现了多个第一：第一台自研的大规模并行处理机结构的计算机，第一台实际运算速度突破每秒 10 亿次大关的超级计算机，第一次独立进入市场售卖。

　　过去几十年间，中国超级计算机的研制生产都是为了满足特殊部门的需要，以行政手段确定用户推广使用。曙光 1000 的研制推广最开始也是政府行为。

　　但在经过产品化后，曙光天潮系列（含曙光 1000 和曙光 1000A）逐渐走上商品化销售的道路。

　　1997 年，曙光天潮 1000A 落户辽河油田。这是中国超级计算机第一次独立进入市场，实现了国产超级计算机商品化零的突破，打破了进口产品对中国超级计算机市场的垄断。

　　开篇提到的“玻璃房”故事，曙光用 1000A 为它画上了句号。

　　为了更加适应市场需求，曙光于 1996 年独立了出来，成立有限公司，李国杰任曙光公司董事长兼总经理，开启了产业化的路程。

　　新公司选址时，李国杰要求离中科院计算所远一点，以“断掉”心理上的依赖。于是，曙光从计算所搬到了中关村水磨西街的四合院里，紧挨着清华大学。

　　曙光独立时，中国互联网刚刚起步，但李国杰敏锐察觉到，互联网大量的信息服务和数据处理需求，需要超级服务器来满足。

　　

　　通常，超级计算机多用于科学工程计算，追求最高的计算速度。而超级服务器是更加通用的高端计算机，除科学计算外，更多地用于事务处理与网络服务。

　　于是，超级服务器成为曙光一个重要的发展方向。

　　1998 年和 1999 年，曙光 2000-I 和曙光 2000-II 超级服务器相继推出，率先在中国研制成功大规模 UNIX 机群系统。

　　其中，曙光 2000-II 的峰值速度超过 1100 亿次。有资料显示，美国计算机界的权威学者来参观曙光 2000-II 后，在向美国政府写的报告中指出，中国高性能计算机研制已从落后走到非常接近西方的水平。

　　2000 年，曙光 3000 超级服务器发布，峰值速度达每秒 4032 亿次。这台超级服务器在研制初期，就被北京华大基因研究中心“预订”，在中国超级计算机史上创下先例。

　　曙光系列频频升级的同时，863 计划在计算机系统研发方面的内涵也发生了变化。

　　1999 年至 2000 年间，863 计划 306 主题进行重大课题“ 国家高性能计算环境” 。这意味着，不仅要研制超级计算机，还要用所研制的机器建立高性能计算环境，更好地支持高性能计算的应用。

　　每秒 4000 亿次的曙光 3000 正是这一课题的成果之一。此外，课题还建立了 5 个高性能计算中心，以此构建起国家高性能计算环境。

　　2002 年，“ 十一五” 863计划启动了“ 高性能计算机及核心软件” 重大专项，其主要任务是研制每秒 4 万亿次的超级计算机，研究和突破网格关键技术。

　　863 计划这两次新动作，体现了中国打造超级计算机理念的变化：之前为缺乏超级计算机研制技术而补课，当下更加注重超级计算机资源的整合和应用。

　　相应地，超级计算机的研制模式也在改变。从“ 十五” 863计划开始，超级计算机的研发打破了过去定向委托一家承担的做法，引入了竞争机制。比如，研发 4 万亿次超级计算机这一任务，同时落在了联想和曙光上。

　　联想第一台超级计算机是 2002 年研发成功的深腾 1800，峰值运算速度为 1 万亿次。2003 年，联想率先研制成功深腾 6800，峰值速度达 5.3 万亿次，在 2003 年 11 月 TOP500 榜单中排第 14 位。

　　2004 年，曙光 4000A 也顺利诞生，峰值速度可达 11.2 万亿次。在 2004 年 6 月 TOP500 排名中，曙光 4000A 位列第十。这是 863 计划研发的超级计算机首次进入世界前十。

　　中国超算的里程碑

　　2008 年对中国、对中国超级计算机界来说，都是一个非常重要的年份。

　　这一年，北京举办了奥运会。开幕式上，李宁脚踏“祥云”在“空中跑道”奔跑时，一副中国式画卷沿“空中跑道”展开。

　　这幅画卷的数字影像正是由 233 万亿次的曙光 5000A 计算而成的。

　　这台有着“魔方”之称的超级计算机，是当时除美国以外世界上最快的高性能计算机系统。但“魔方”也仅是“十一五”863计划的一个阶段性成果。

　　2006 年，“十一五”863计划设立了 “高效能计算机及网格服务环境” 重大项目，将研制千万亿次高效能计算机列为主要目标之一。

　　“超级计算机的发展规律是每 10 年性能提高 1000 倍。2000 年的国际先进水平是 1 万亿次，到 2010 年肯定会达到千万亿次级。要占领制高点，必须尽快开始研制千万亿次计算机。” 上文提到的天河一号总设计师杨学军说。

　　2004-2006 年间，中国最快的超级计算机曙光 4000A，运行速度只有 11.2 万亿次。一步跨越到千万亿次超级计算机不太实际。因此，千万亿次超级计算机的研制分两步走。

　　第一阶段，曙光和联想分别研究百万亿次超级计算机，为千万亿次超级计算机积累经验。第二阶段，中科院计算所和曙光、国防科技大学和浪潮、国家并行计算中心和无锡江南计算所分别研制千万亿次超级计算机。

　　2008 年，233 万亿次的曙光 5000A 和 157 万亿次的深腾 7000 相继登场。前者位在 TOP500 中排名 10，后者在 TOP500 中排名 19。

　　曙光 5000A 和深腾 7000 的诞生意味着，中国成为全球第二个有能力研制百万亿超级计算机的国家。

　　但美国还是走得更快些，2008 年上半年 IBM 就推出了千万亿次的走鹃，比杨学军预测的 2010 年还要早。

　　第二阶段的努力在 2009-2010 年间看到了成果。国防科技大学和浪潮联合研制的千万亿次超级计算机分两期完成研制，2009 年诞生了天河一号，峰值运行速度 1206 万亿次。

　　2010 年，第二期天河一号 A 研制成功。在 11 月的 TOP500 排名中，天河一号 A 以每秒 4700 万亿次的峰值运行速度、2566 万亿次持续运行速度值，把美国的橡树岭国家实验室的美洲虎比了下去。

　　这是一个里程碑式的事件——中国自研的超级计算机，第一次在超级计算机 TOP500 榜单中名列第一。

　　天河一号还在国际上带起了一个新的超级计算机体系结构。

　　传统构建超级计算机的方法是集成更多的 CPU，但增加 CPU 数量受到功耗、占地面积、系统可靠性方面的限制。

　　“按传统方法构建一台每秒百亿亿次超级计算机，需要占地 1.3 万平方米，将近两个足球场那么大；需要用电 320 兆瓦，相当于一个大中型城市的用电量”。

　　天河一号总设计师杨学军没有沿用传统方法，而是率先采用了 CPU+GPU 异构融合的体系结构，第一次从工程实现上证明了 GPU 可以被用于超级计算机。

　　由于这种结构能耗低、成本低、集成度高，很快国际上就掀起了一股异构超级计算机的热潮。

　　中科院计算所和曙光研制的曙光 6000（星云）也不遑多让。这台超级计算机达到了 1271 万亿次的峰值性能，在 2010 年 11 月的 TOP500 中位居第三，排在天河一号 A 和美洲豹之后。

　　无锡江南计算技术研究所研制的神威蓝光，也达到了 1100 万亿次的峰值运算速度。

　　三个千万亿超级计算机中，神威蓝光虽然运算速度较慢，但它是唯一全面采用中国自研 CPU “申威”的机器。

　　自研的 CPU 可以支撑起速度领先的超级计算机，这件事的重要性在近几年越发显现。

　　“芯”的战争，不变的定律

　　2022 年 6 月，继中兴、华为之后，美国特朗普政府将制裁矛头瞄准了中国超算领域 5 家机构。

　　美国商务部工业和安全局发布公告称，将把中科曙光、成都海光集成电路设计公司、成都海光微电子技术公司、天津海光信息技术公司和无锡江南计算技术研究所列入实体清单。

　　三家海光系企业都是曙光的子公司，也就是说，这次制裁的目标实质只有两个：曙光和无锡江南计算技术研究所。

　　事实上，早在 2022 年，国防科技大学、国家超级计算长沙中心、国家超级计算广州中心和国家超级计算天津中心就被列入到实体清单里。

　　从天河系列（国防科技大学）到曙光系列（中科曙光）和神威系列（江南计算技术研究所），中国超级计算机三大系列全部受到美国制裁。制裁旨在卡住中国超算的“脖子”，封锁最关键的芯片。

　　近年来，中国和美国在超级计算机领域的竞争越发激烈。2022 年 6 月起，天河二号以每秒 5.49 亿亿次的峰值性能，霸榜 TOP500 3 年。2022 年 6 月，神威·太湖之光以每秒 12.54 亿亿次的峰值性能接棒天河二号。直到 2022 年 6 月，美国能源部宣布建成峰值 18.77 亿亿次的 Summit，才重夺 TOP500 榜首位置。

　　国防科技大学 2022 年被美国列入实体名单后，采用英特尔至强处理器的天河二号，原定的升级计划马上被打断。

　　神威·太湖之光则没有这样的担忧。“国家希望能采用另一种技术路线来研制新的超算。新超算从布局之初的思路就是要打造拥有全国产架构、自主可控的软硬件。”国家超级计算无锡中心主任、清华大学教授杨广文说。

　　神威·太湖之光采用的 CPU 和神威蓝光的 CPU 是同一个系列——中国自研的“申威”。杨广文解释：“‘申威’系列的技术路线比较明晰而稳定，而且采用上一代‘申威’ CPU 的神威蓝光为神威·太湖之光的发展做了很好的铺垫和尝试。”

　　神威系列超级计算机和“申威”系列芯片，都出自无锡江南计算技术研究所。2003 年，当中国自研超级计算机还处在万亿次阶段时，江南计算技术研究所为解决在超算和国防、信息安全领域的芯片困境，就已经开始设计自己的高性能芯片。

　　超级计算机技术内涵庞杂，涉及架构、通信、存储、集群很多领域，但在高水平的竞争中，芯片还是最核心的部分。天河二号被“卡住脖子”后，在 2022 年借助中国自研的 Matrix-2000 加速卡才完成升级。

　　当下超级计算机领域竞赛焦点是 E 级（秒钟运算一百亿亿次）超算的研发，中国为此正在准备的三个方案，全部使用国产 CPU 和加速器。

　　1978 年，因为“玻璃房”，中国科研人员走上了自主研制超级计算机的道路。如今中美关系紧张，美方又把芯片锁进了“玻璃房”。竞争的内容在变，但不变的是——唯有掌握核心技术，才不会受制于人。

　　主要参考资料：

　　电脑报：中国第一超级电脑炼成记

　　人物：追记中国巨型机之父慈云桂

　　AMiner：2022 超级计算机研究报告

　　中科曙光:三迁背后的故事

　　永立潮头,破浪前进-----庆祝中科院计算所创建四十五周年

　　“863”计划:一个伟大科技工程的台前幕后

　　回顾与展望—863计划高性能计算方向的实践

　　这个 “最强大脑”，对中国国防的重要性堪比 “两弹一星”！

　　超级计算机全球四连冠：天河二号背后故事

　　（2） 2000年6月26日，人类有史以来第一个基因组草图终于绘制完成，我国科学家参与并高质量地完成了人类基因组工作草图绘制百分之一的测序任务表明中国科学家有能力起跻身国际科学前沿，并做出重要贡献。

　　（3） 2000年2月12日，参与人类基因组计划的六国科学家联合公布了人类基因组图谱及其分析结果，人类基因组的完成图将于今年绘制出。绘制出完整的人类基因组图谱，破译出人类全部遗传信息。这一计划的实施将为人类自身疾病的诊断和防治提供依旧，给医药产业带来不可估量的变化，将促进生命科学、信息科学及一批高新技术产业的发展。

　　2．航空航天技术发展迅速

　　（1） 2000年12月21日，我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”发射成功，它与2000年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起构成了“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统，这个系统建成后，主要为公路交通、铁路运输、 海上作业等领域提供导航服务，对我国国民经济建设将起到积极的作用。

　　（2） 2001年1月10日，我国自行研制的“神舟二号”在中国酒泉卫星发射中心升空，并成功进入预定轨道。1月16日，“神舟二号”无人飞船准确返回并成功着陆。这是中国航天在新世纪的首次发射，也是我国载人航天工程的第二次飞行试验，它标志着我国向实现载人飞行迈出了重要的一步。

　　人类机械进化历史？

　　世界机械发展史可分为三个阶段：一、从公元前7000城市文明的出现到十七世纪末为机械起源和古代机械发展阶段；1769年，英格兰的瓦特获得了具有独立实用冷凝器的专利，从而完成了蒸汽机的发明，人类进入了“蒸汽时代”。

　　二、从十八世纪到二十世纪初为近代机械发展阶段。1834年诞生了第一台实用电动机，从此电动机进入了实用阶段，人类进入了“电力”时代。

　　三：从二十世纪初到现在为现代机械发展阶段。

　　从机器发展到人工智能，人类用了几千年的时间。直到今天，霍金说“我认为我们对人工智能应该保持高度警惕。如果让我猜测人类生存的最大威胁，那可能就是人工智能。”

　　漏壶

　　公元前1400年巴比伦人发明了漏壶，这是一种利用水流计量时间的计时器，它也被认为是历史上最早的机械设备之一。在后来的好几百年，发明家们不断对漏壶设计进行改进。在公元前270年左右，古希腊发明家特西比乌斯（Csestibus）发明了一种采用活灵活现的人物造型指针指示时间的水钟，他也因此成名。

　　

　　亚里士多德

　　公元前322年古希腊哲学家亚里士多德曾想象过机器人的功用，他写道：“如果每一件工具被安排好甚或是自然而然地做那些适合于它们的工作……那么就没必要再有师徒或主奴了。”

　　达.芬奇的骑士

　　1495年莱昂纳多.达.芬奇（Leonardo Da Vinci）设计了一种发条骑士，试图让它能够坐直身子、挥动手臂以及移动头部和下巴。这个机器人是否曾被造出来并不能确定，但根据其设计或许能够造出第一个人形机器人。

　　沃康松的鸭子

　　1737年法国发明家雅克.沃康松（Jacques Vaucanson）制造了一只发条鸭子，它可以扇动翅膀、发出嘎嘎叫声，以及摄入和消化食物。

　　土耳其机器人

　　1769年匈牙利作家兼发明家沃尔夫冈.冯.肯佩伦（Wolfgangvon Kempelen）建造了土耳其机器人（TheTurk），它由一个枫木箱子跟箱子后面伸出来的人形傀儡组成，傀儡穿着宽大的外衣，并戴着穆斯林的头巾。这台装置诞生后一度名声大噪，因为它被视为能够跟国际象棋高手对弈的机器人，但最终谜底揭开，机器人之所以会下棋是因为箱子里藏着一个人。

　　雅卡尔提花织机

　　1801年法国丝绸织工兼发明家约瑟夫.雅卡尔（Joseph Jacquard）发明了一种可以通过穿孔卡片控制的自动织机。在十年之内，这种织机被大规模生产出来，整个欧洲有数千台投入使用。

　　梦想变成真正男孩的木偶

　　1881年意大利作家卡洛.洛伦齐尼（Carlo Lorenzini）写出了《匹诺曹》（Pinnochio），讲述了一个提线木偶变成真正男孩的故事。随着机器人技术的发展，关于机器人获得生命的文学主题将繁荣兴旺。

　　超越自身时代的特斯拉

　　1898年尼古拉.特斯拉（NikolaTesla）在纽约的麦迪逊广场花园向观众演示了一项新发明，他称之为“teleautomaton”（远程自动操作装置），即一艘无线电遥控船。观众认为它是一种把戏，而遥控技术直到数十年后才得到普及。

　　罗素姆万能机器人

　　1921年捷克剧作家卡尔.恰佩克（KarlCapek）在名为《罗素姆万能机器人》（Rossums Universal Robot）的戏剧作品中创造了“robot”（机器人）这个名词。这个词源于捷克语的“robota”，意思是“苦力”。在该剧的结尾，机器人接管了地球，并毁灭了它们的创造者。

　　玛利亚和大都会

　　1926年导演弗里茨.朗（FritzLang）拍摄了电影《大都会》（Metropolis），这部无声电影将场景设置在一个反乌托邦的未来城市中。影片角色中有一个女性机器人——这是机器人第一次出现在大银幕上——它采用了一位人类女性的外形，目的是破坏劳工运动。

　　机器人三定律

　　1942年美国科幻作家艾萨克.阿西莫夫（IsaacAsimov）发表了一篇名为《环舞》（Runaround）的短篇小说，其中提出了“机器人三定律”：①机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害。②除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令。③在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。

　　控制论诞生

　　1948年美国数学家诺伯特.维纳（Norbert Wiener）发表了《控制论：或关于在动物和机器中控制和通信的科学》（Cybernetics：Or Control and Communication in the Animal and the Machine）一书，这是实用机器人领域具有开创意义的著作。他首先提出了“控制论”这个概念，第一次把只属于生物的有目的的行为赋予机器，阐明了控制论的基本思想。

　　1948年又发表了《控制论》，为控制论奠定了理论基础，标志着它的正式诞生。控制论、系统论和信息论是现代信息技术的理论基础。

　　“尤尼梅特”开始工作

　　1954年工业机器人先驱乔治.德沃尔（George Devol）创造了世界第一台可编程的机器人“尤尼梅特”（Unimate），它在1961年被投入通用汽车公司（GM）的一条汽车装配生产线正式开始工作。

　　机器人产业诞生

　　1956年乔治.德沃尔和约瑟夫.英格伯格（Joseph Engelberger）创立了世界第一家机器人公司尤尼梅申（Unimation）。上世纪60年代，该公司被联合柴油机电气公司（Condec Corporation）收购。后来，联合柴油机电气公司的部分产业被工业制造巨头伊顿电气集团（Eaton）买下。

　　

　　计算机辅助制造

　　1959年美国麻省理工学院（MIT）的伺服机构实验室（The Servomechanisms Laboratory）向世人展示了计算机辅助制造，一台铣床机器人为每位与会者制造了一个纪念烟灰缸。

　　谢克机器人

　　1966年斯坦福大学人工智能研究中心（The Artificial Intelligence Center at the

　　Stanford Research Center）开始了谢克机器人（ShakeTheRobot）的研发工作，这是第一台移动机器人，它被赋予了有限的观察和环境建模能力，控制它的计算机要填满整个房间。

　　“对不起，戴夫，恐怕我不能那么做。”

　　1968年HAL9000（启发式程序化演算计算机）出现在了斯坦利.库布里克（Stanley Kubrik）的电影作品《2001太空漫游》之中，阿瑟.克拉克（ArthurC.Clarke）是编剧（他将电影的故事写成了小说）。HAL9000是一台人工智能计算机，它掌管着“发现号”太空飞船（Discovery）——它最终发了疯。这个角色反映了人们对智能机器力量越来越强大的担忧。

　　技工机器人

　　1977年，R2-D2和C-3PO出现在了乔治.卢卡斯（George Lucas）执导的影片《星球大战》（Star Wars）之中，可以说，这两个勇敢机器人的名声在现代文化中最为响亮。

　　斯坦福推车

　　1979年斯坦福推车（Stanford Cart）诞生，这是一辆四轮漫游者，它的眼睛是摄像头，通过分析以及对自己的路线进行编程，它能够在一个满是椅子的房间里绕开障碍物行进。

　　但丁降临

　　1993年一台名为但丁（Dante）的八脚机器人试图探索南极洲的埃里伯斯火山，这一具有里程碑意义的行动由研究人员在美国远程操控，开辟了机器人探索危险环境的新纪元。

　　探路者

　　1997年小个头的“旅居者”探测器（Sojourner Rover）开始了自己的火星科研任务，它的最高行走时速为0.02英里，这台机器人探索了自己着陆点附近的区域，并在之后三个月中拍摄了550张照片。

　　

　　会说话的菲比娃娃

　　1998年一款毛茸茸的类蝙蝠机器人成为当时年末购物旺季最抢手的玩具，它的名字是菲比娃娃（Furby）。这款30美元的玩具会随着时间的推移而“进化”，它一开始只能胡言乱语，但很快就能学会使用预编程的英语短句。在12个月之内，菲比娃娃售出了2，700多万件。

　　人类最好的朋友——爱宝

　　1999年索尼公司（Sony）的机器狗“爱宝”（AIBO）让科技产品爱好者一见倾心，这款售价2，000美元的机器狗能够自由地在房间里走动，并且能够对有限的一组命令做出反应。

　　能走路的阿西莫机器人

　　2000年本田汽车公司（Honda Motor）出品的人形机器人阿西莫（ASIMO）走上了舞台，它身高1.3米，能够以接近人类的姿态走路和奔跑。

　　机器清洁工

　　2002年iRobot公司发布了Roomba真空保洁机器人，这款造型类似飞盘的产品售出了600多万台。从商业角度来看，它是史上最成功的家用机器人。

　　机器人营收突破10亿美元

　　2004年北美机器人产业的营收突破10亿美元。

　　“勇气号”探测器

　　2004年美国宇航局（NASA）的“勇气号”探测器（Spirit Rover）登陆火星，开始了探索这颗星球的任务。这台探测器在原先预定的90天任务结束后继续运行了6年时间，总旅程超过7.7公里。

　　斯坦利自动驾驶汽车穿过终点

　　2005年斯坦利自动驾驶汽车（Stanley）成功越野行驶212公里，它由斯坦福大学（Stanford University）的一个小组研发而成。在无人驾驶机器人挑战赛（DARPAGr and Challenge）中，斯坦利自动驾驶汽车第一个穿过终点，最终赢得200万美元大奖。

　　机器宇航员

　　2012年“发现号”航天飞机（Discovery）的最后一项太空任务是将首台人形机器人送入国际空间站。这位机器宇航员被命名为“R2”，它的活动范围接近于人类，并可以执行那些对人类宇航员来说太过危险的任务。美国宇航局表示，“随着我们超越低地球轨道，这些机器人对美国宇航局的未来至关重要。”

　　无人驾驶汽车获得牌照

　　2012年内华达州机动车辆管理局（NDM）颁发了世界第一张无人驾驶汽车牌照，该牌照被授予一辆丰田普锐斯（ToyotaPrius），这辆车使用谷歌公司（Google）开发的技术进行了改造。到目前为止，谷歌的无人驾驶汽车已经累计行驶30多万公里，且未造成任何事故。

　　深度学习取得重大突破

　　人工智能迈向大数据时代在过去的三十年，深度学习运动一度被认为是学术界的一个异类，但是现在，Geoff Hinton和他的深度学习同事，包括纽约大学YannLeCun和蒙特利尔大学的Yoshua Bengio，在互联网世界受到前所未有的关注。Hinton是加拿大多伦多大学教授和研究员，目前就职于Google，他利用深度学习技术来提高语音识别、图像标签以及其他无数在线工具的用户体验，LeCun在Facebook做类似的工作。当下人工智能在微软、IBM以及百度和许多其它公司受到极大的关注。

　　软银收购Aldebaran，推出Pepper机器人

　　奥尔德巴伦机器人研究公司潜心两年终于秘密研发成功类人型机器人Pepper，现如今日本电信巨头软银公司准备在明年将Pepper卖给日本消费者！

　　Pepper对面这个首席执行官就是日本首富、日本电信巨头软银公司的创始人兼总裁孙正义。就是他预见到众多新产品的发展并将其整合到手机运营商公司、互联网合资公司以及媒体公司中来，成功打造出一座巨大的商业综合体。就在今年六月。孙正义在东京举行的新闻发布会上正式公布了一个名为Pepper的类人型机器人项目。Pepper的定位是未来的家居伴侣，可以说是世界上第一款向消费者发售的全尺寸类人型机器人产品。

　　Google收购九家机器人公司

　　Google在大家的认知中，是一家搜寻引擎公司，提供地图、社交媒体、Gmail、Android系统服务，靠的是广告来赚大钱.不过Google跟其他大企业不同，他有着很多古怪又看似不切实际的研究计划，因为这些部门似乎无法为Google提供实际的收入来源.大家已知的有GoogleGlass、无人驾驶汽车、太阳能飞机、智能隐形眼镜等，这些古怪的研究都是来自GoogleXLab(GoogleX实验室)。除了以上公开的研究项目，其实Google还有大量未浮出水面的。在过去一年内，Google总共收购了九家机器人公司，当中还有一家是曾开发过美国军事机器人-Bigdog。

　　这次的机器人研发计划是由Android之父Andy Rubin所负责，看来Rubin是走不出“Android”(机器人)的了。

　　在这九家收购的公司中所谓各有所长，Boston Dynamics公司曾经开发出军事机器人Bigdog，应用于战场上运送弹药及食物等。Holomni就是研究加速器的，通过汽车用的加速器应用于机器人身上。

　　Industrial Perception公司主要是研究机器人的感知系统，其公司最新的3D Vision Systems(3D视觉系统)，让机器人可以分辨出物形状了解障碍.Meka公司的智能机器人系统能做出跟人眼相近的系统。

　　Redwood Robotics就是以研究生产廉价的机械臂为主。

　　Schaft是家日本公司，在参加机器人挑战赛中以翻过5尺高的墙而获胜，外界认为Schaft的机器人比起其他参赛机器人强上十倍以上。

　　TrueNorth：IBM的百万神经元类人脑芯片

　　邮票大小、重量只有几克，但却集成了54亿个硅晶体管，内置了4096个内核，100万个“神经元”、2.56亿个“突触”，能力相当于一台超级计算机，功耗却只有65毫瓦。这就是IBM公布的最新仿人脑芯片：TrueNorth。

　　因为自2008年以来，美国国防部研究机构DARPA给了IBM5300万美元。True North是IBM参与DARPA的研究项目SyNapse的最新成果。SyNapse全称是Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics（自适应可塑可伸缩电子神经系统，而SyNapse正好是突触的意思），其终极目标是开发出打破冯.诺依曼体系的硬件。

　　Baxter诞生，颠覆对工业机器人的认知

　　Baxter工业机器人由Rethink Robotics公司研发，这是一款与传统工业机器人不同的创新人机互动机器人，而且其成本远低于工业机器人，具有无可比拟的适应性和安全性。

　　传统工业机器人的手臂由马达直接驱动，而Baxter手臂的驱动是由马达带动弹簧进行运动，当手臂碰到其他物体的时候，机器人内部的系统可以检测到可能已经“打到人”了，能停下来，比不能停下来的传统工业机器人更安全。每台Baxter售价仅2.2万美元，价格上与传统工业机器人不在一个数量级上。

　　Baxter更智能，它不需要专门的编程人员和编程系统，只需要工人带动它的手臂进行运动，就可以完成一次简单编程，并用于工业生产，这就是我们经常在广告中看到的“手把手教学”。根据创始人的描述，Baxter并不会对工厂中的工人构成威胁，因为工人可以完成比机器人更优质、更精细的工作，Baxter则在工厂中负责做重复性的工作，工人负责做擅长的工作，机器人与工人同步协作，为工业生产助力。

　　DJI无人机，机器人革命中崛起的中国力量

　　DJI是一家深圳本土的无人飞行器控制系统和无人机制造商，这家公司为数不多的一次在国内媒体上露面还是因为2022年底给员工发了10辆奔驰作为年终奖的新闻，不过，比起与其知名度并不相称的财大气粗，很少有人知道在硅谷科技精英和风险投资家眼中，DJI已经是少有的能够被拿来与苹果比较的中国公司。这家被硅谷认为能与苹果比较的中国无人机公司，其3年内80倍成长的秘密究竟是什么？

　　根据研究机构Frost&Sullivan的数据，在全球小型无人飞行载具市场中，该公司控制了惊人的、超过一半的份额；《时代》杂志曾将DJI研发的产品评为2022年度北美地区最值得拥有的高科技产品；而无人机领域的潜在竞争对手、《连线》前主编、全球创客运动的旗帜人物克里斯·安德森在谈起这家公司时还是不无敬意地将其比作无人机领域的苹果。

　　WATSON机器人，蓝色巨人的再次涅槃

　　沃森是能够使用自然语言来回答问题的人工智能系统，由IBM公司的首席研究员Did Ferrucci所领导的DeepQA计划小组开发并以该公司创始人托马斯·J·沃森的名字命名。

　　2011年，沃森参加综艺节目危险边缘来测试它的能力，这是该节目有史以来第一次人与机器对决。2月14日至16日广播的3集节目中，沃森在前两轮中与对手打平，而在最后一集里，沃森打败了最高奖金得主布拉德·鲁特尔和连胜纪录保持者肯·詹宁斯。

　　Watson超级计算机将成为今后企业发展的关键工具，助力于分析非结构化数据，从而做出更优的商业决策。企业内容管理市场开发及策略部主管Craig Rhinehart表明Watson的设计并非为了取代人们的作用，而是在决策过程中起到辅助作用，可以和雇员以另外方式沟通。IBM目前侧重该产品在医疗领域的诊疗辅助作用。

　　Watson也可以用于金融和消费者服务等数据量较大的行业。有报告显示该系统可以用于电话营销，不过Rhinehart并未就此表态。毫无疑问，Watson的能力吸引了很多IBM消费者，目前大家关注的就是其价格。

　　IBM将同一些组织合作创建“工作优化系统”以满足个人用户的需求，会提供很多设置模型。IBM在Jeopardy上使用的系统拥有15TB的RAM和3000个处理器，但这并非所有的企业需要的，也不是都能承受的。Rhinehart解释道，“我们使用了高能耗的配置因为Watson需要达到极快的反应时间，并在一分钟内做出回答。”目前其定价还不清楚。

　　类人机器人GeminoidF

　　美国科技博客Business Insider评选出了历史上最性感、最逼真的人形机器人，日本大阪大学教授石黑浩（HiroshiIshiguro）打造的美女机器人GeminoidF排名榜首，Aiko和Kaito位列第二和第三名。

　　在人形机器人开发方面，日本大阪大学教授石黑浩是世界上最著名的专家之一。在推出革命性ReplieeQ1机器人五年以后，石黑浩又揭开了新一代美女机器人GeminoidF的神秘面纱。GeminoidF的神态和外形与真人模特极为相似，正因为如此，石黑浩才认为随着机器人技术的不断进步，它们将在几年内达到以假乱真的地步。

　　太空漫步，KIROBO机器人萌死你

　　太空机器人KIROBO高约34公分，重量约1千克，由东京大学与丰田汽车公司等共同研制，外形设计灵感来源于日本著名漫画家手冢治虫笔下的经典动画人物“铁臂阿童木”。Kirobo具有面部识别功能，并可与人类对话，用于在太空中陪伴宇航员。

　　名字源于Kibo（在日语里意为希望）和robot（机器人），它将与一名日本宇航员一起进入太空。它在记者会上表示，自己的太空之旅“看起来可能是一小步，但对机器人来说是迈出了一大步”。

　　Musk的人工智能恶魔论

　　伊隆·马斯克近日在公开场合表示，人类发展人工智能的过程是在召唤恶魔。人类总觉得能控制的恶魔，但根本不是这样。他警告说人工智能可能比禽流感可怕得多。这并非他临时起意，近日他已反复在多个场合表达对人工智能的担忧，在Twitter上他则表示“人工智能可能比核武器更加危险”，未来人工智能可能会毁灭人类。

　　讽刺的是，ElonMusk投资人工智能公司Vicarious投资的目的是为了更加关注这项技术——实际上是更加担忧这项技术。值得注意的是，ElonMusk的Tesla汽车和SpaceX目前并没有用到人工智能技术，因为它们完全需要人来操控，而不是像Google无人驾驶汽车一样，脱离人自成体系。

　　伊隆·马斯克认为防范人工智能召唤出恶魔，政府监管可能是一个好主意。“人工智能就是我们生存的最大威胁。我越来越倾向于事情要有一定的监管，在国家和国际层面确保我们不会做一些很愚蠢的事情。”

　　RoboEarth and RobBrain，让机器人思考起来

　　欧洲科学家启动了Robo Earth（机器人地球）计划，试图让机器人共享信息并存储它们的发现。这意味着机器人很快将拥有自己的互联网和维基百科。届时，当机器人执行任务时，它们能下载数据，并寻求其他机器人的帮助，更快地在新环境下工作。执行该计划的研究人员希望，该研究能通过给机器人装备人类创造出来的、不断丰富的知识库，让机器人更快地为人类服务。

　　2022年国际机器人奥林匹克大赛(IRO)全面启动

　　国际机器人奥林匹克大赛（International Robot Olympic），简称IRO；是由国际机器人奥林匹克委员会（IROC）每年举办一次的国际性机器人比赛，至今已经成功举办过17届赛事，现今于2022年将举办第十八届国际机器人奥林匹克大赛。在过往的比赛中，以乐博乐博为代表的中国小选手们取得了非常优异的成绩，今年我们将更加期待！

　　3岁制作内燃机，7岁发明机器人

　　印度小孩Saarang还是一名学生。5月底，他刚刚去美国旧金山湾区参加了Maker Faire（全世界最大的DIY聚会）大会，在会上，他的发明天分展露无遗。除了参加大会，Saarang还去参观了Google，Intel以及Mozilla等几大科技公司，并有机会与麻省理工、斯坦佛大学的教授，以及Arduino 的联合创始人Massimo Banzi进行了交流，后者正是帮助Saarang实现其梦想的人。

　　智能机器人的高级阶段：不受人工控制的自我学习

　　现阶段，我们所说的人工智能，是在人类可控制范围内技术模式的应用，完全受控于人类。按照一般的看法，人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。初级阶段的人工智能是按照人的工程程序设置，人工智能发展到高级阶段，有些模式可能会发生改变。

　　2022年7月19日，大数据+人工智能服务商飔拓将发布结合数据分析、数据挖掘与深度学习技术研发的AInsipr产品。未来，飔拓将挺进人工智能行业，发挥自身在自然语言处理与图像识别技术的既有优势，为中国人工智能积极发声。