新視野

　　6. 更快的傅里葉變換
　　一個數(shù)學(xué)方法的更新將帶來一個更快的數(shù)字世界。
　　今年1月，4名麻省理工學(xué)院研究人員向人們展示了一種計算機(jī)科學(xué)中最重要算法的替代品。迪娜·凱塔比、海賽姆·哈桑尼、彼得·因迪克、埃里克·普賴斯創(chuàng)建出一種進(jìn)行傅里葉變換的更快方法。傅里葉變換是一種處理數(shù)據(jù)流的數(shù)學(xué)技術(shù)，其已成為Wi-Fi路由器、數(shù)字醫(yī)療影像和4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行基礎(chǔ)。
　　傅里葉變換的歷史可追溯到19世紀(jì)，其原理是，任何信號，如錄音信號，可表示為不同頻率和振幅的正弦和余弦波的集合總和。對波的集合處理起來相對容易，例如，可對錄音信號進(jìn)行壓縮或?qū)υ胍暨M(jìn)行抑制。在20世紀(jì)60年代中期，又發(fā)展出了一種被稱為快速傅里葉變換（FFT）的對計算機(jī)友好的算法?？焖俑道锶~變換的威力到底有多大，你只需比較一下MP3文件及其未壓縮格式的大小即可。
　　麻省創(chuàng)建的新算法，稱為稀疏傅里葉變換（SFT），其對數(shù)據(jù)流的處理要比快速傅里葉變換快上10倍至100倍。這種加速的達(dá)成，是基于我們最為關(guān)注的是信息的有意義部分：音樂不是隨機(jī)噪聲。這些有意義的信號通常只是一個信號可采值的一小部分，用技術(shù)術(shù)語來說，這個信息是“稀疏”的。因為稀疏傅里葉變換算法無意處理所有可能的數(shù)據(jù)流，它采集的是某些“捷徑”（最有意義）部分，而非其他可用部分。從理論上講，一個僅處理稀疏信號的算法，要比快速傅里葉變換更具局限性。但是，新算法的共同發(fā)明人、電氣工程和計算機(jī)科學(xué)教授凱塔比指出，“稀疏無處不在，它存在于自然中，存在于視頻信號中，也存在于音頻信號中”。
　　更快的變換意味著處理一定量的信息只需更少的電力，這對于對電力要求苛刻的智能手機(jī)等移動多媒體設(shè)備來說，不啻為一種福音。或者說，使用相同的電量，工程師們可考慮做更多快速傅里葉變換算法不可能達(dá)成的計算需求。例如，今天的互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)和路由器實際上只能讀取或處理穿越其間的數(shù)字河流中的涓涓細(xì)流，而稀疏傅里葉變換可使研究人員以每秒數(shù)十億次的速度更為詳細(xì)地研究數(shù)據(jù)洪流。

　　7. 納米孔測序
　　簡單、直接的DNA分析將成為基因測試的常規(guī)程序。
　　“牛津納米孔”公司已向公眾展示了可直接讀取DNA（脫氧核糖核酸）堿基的商業(yè)機(jī)器。該技術(shù)提供了一種使基因組測序速度更快、更便宜的方法，且可簡便到讓醫(yī)生將基因組測序作為像核磁共振成像或血液細(xì)胞計數(shù)那樣的常規(guī)測試手段，從而迎來了一個個性化醫(yī)療的新時代。
　　該公司的設(shè)備，不必擴(kuò)增DNA或使用昂貴試劑，其通過將單鏈DNA傳入創(chuàng)建于膜內(nèi)的一個蛋白質(zhì)孔來工作。當(dāng)一個電流流過孔隙時，不同的DNA堿基會以不同方式阻斷電流，從而使機(jī)器讀出序列。
　　該公司的競爭對手近年來在測序技術(shù)上也已變得更快、更便宜，但他們大多使用熒光試劑來鑒別堿基，或是將DNA分子切斷并擴(kuò)增片段。納米孔技術(shù)要簡單得多，其可避免上述步驟中不知不覺混入的錯誤。
　　能夠直接讀取DNA分子也意味著，一次就可讀取較長的基因組片段。這使得研究人員能夠更容易地看到像易位和拷貝數(shù)變異這樣的大型圖案，易位指的是DNA塊從基因組的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，被認(rèn)為是各種癌癥和其他疾病的基礎(chǔ)；拷貝數(shù)變異指的是DNA序列重復(fù)了許多次，被認(rèn)為與各種神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙有關(guān)。
　　該公司報告稱，他們一次就能讀取的一個DNA鏈大約有48000個堿基長。美國國家人類基因組研究所科技發(fā)展部主任杰弗里·施洛斯表示，這是迄今人們聲稱能一次讀取的最長DNA片段。
　　“牛津納米孔”的新產(chǎn)品線將包括一個大約兩副牌大小的小型便攜式設(shè)備，其可直接插入計算機(jī)的USB端口，并能進(jìn)行少量的DNA測序；一個較大的臺式機(jī)則能處理大量的測試序列。集中這樣的一批機(jī)器將可用于全基因組測序。雖然該公司尚未宣布臺式機(jī)的價格，但便攜機(jī)的價格可能會低于900美元。在遠(yuǎn)程診所或食品加工廠，該裝置將使有限數(shù)量DNA的讀取變得很容易，這樣檢查人員就可監(jiān)控危險菌株造成的污染。

　　8. 公眾集資
　　Kickstarter網(wǎng)站創(chuàng)新了新技術(shù)商業(yè)化集資方式。
　　Kickstarter是一家基于紐約的網(wǎng)站，最初的成立目的是支持和激勵創(chuàng)新性、創(chuàng)造性、創(chuàng)意性新項目，目前已成為科技創(chuàng)業(yè)融資的一股重要力量。其通過網(wǎng)絡(luò)平臺面對公眾集資，讓有創(chuàng)造力的人可獲得他們所需要的資金，以使他們的夢想有可能實現(xiàn)。企業(yè)家們已利用該網(wǎng)站一次性籌集了數(shù)十萬美元，開發(fā)和生產(chǎn)出了包括家庭網(wǎng)絡(luò)傳感系統(tǒng)和三維物體打印工具在內(nèi)的新產(chǎn)品。
　　kickstarter平臺的運(yùn)作方式相對來說比較簡單而有效：該平臺的用戶一方是有創(chuàng)新意愿、渴望進(jìn)行創(chuàng)作和創(chuàng)造的人，另一方則是愿意為他們出資金的人，然后見證新發(fā)明、新創(chuàng)作、新產(chǎn)品的出現(xiàn)。kickstarter的創(chuàng)意性項目包括：音樂、網(wǎng)頁設(shè)計、平面設(shè)計、動畫以及所有有能力創(chuàng)造以及影響他人的項目。該種公眾集資模型為先創(chuàng)公司啟動時的傳統(tǒng)融資手段提供了一種補(bǔ)充。
　　雖然大多數(shù)項目要求的融資額相對較少，但也有一部分項目的融資已超出100萬美元大關(guān)。最值得注意的是，《野性傳奇》的東家就籌得了逾300萬美元來開發(fā)這款視頻游戲。這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一般最高融資不超出60萬美元的極限，實質(zhì)上已進(jìn)入典型的風(fēng)險資本注入的領(lǐng)域。
　　總體而言，Kickstarter的用戶在去年為各種項目承諾了近993萬美元的融資額，大約相當(dāng)于美國所有種子投資（普華永道會計師事務(wù)所估計達(dá)9200萬美元）的10％。
　　人們?yōu)橐粋€項目尋求融資時，往往會設(shè)定一個集資目標(biāo)并征求認(rèn)捐。如果一個項目未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)（2011年為54％左右），支持者就不會掏一分錢。如果項目最終達(dá)成了目標(biāo)，捐資者將獲得各種獎勵，如感謝信、新產(chǎn)品甚至是邀請參觀創(chuàng)作者的工作場所等。Kickstarter從中收取5％的傭金。該網(wǎng)站自推出以來派發(fā)的資金已超過1500萬美元。
　　隨著美國從今年4月開始解除私營公司不得向小投資者出售股份的禁令，Kickstarter所扮演的角色可能會開始改變。如果公眾集資網(wǎng)站開始提供權(quán)益股份，它定會使幾十個風(fēng)險投資公司消失在人們的視野之外。

　　9. 快速發(fā)掘新材料
　　測試適合于大規(guī)模生產(chǎn)的電池材料的新方法將徹底革新能源存儲的面貌。
　　電動車跑得更遠(yuǎn)，智能手機(jī)擁有更強(qiáng)大的處理器和更好、更亮的屏幕，這一切都應(yīng)歸功于美國圣迭戈野貓發(fā)明科技公司開發(fā)的新型電池材料。
　　通過一次性測試數(shù)千種物質(zhì)，野貓公司正在加速有價值儲能材料的發(fā)現(xiàn)過程。去年3月，該公司宣布，與目前的普通磷酸鋰陰極材料相比，磷酸鋰鈷陰極材料可將電池的能源密度提高近三分之一。該公司還推出了一種電解液添加劑，可使電池在更高電壓下更穩(wěn)定地工作。
　　選擇電池的最佳材料是一個特別棘手的問題。電池由3個主要部分組成：陽極、陰極和電解液。不僅每部分都幾乎由多種化合物混合而成，且三部分必須很好地協(xié)同工作。這使研究人員將要探究的最佳材料的組合可能達(dá)到百萬量級。
　　為了窮究最佳組合，野貓公司采取了最初由藥物發(fā)明實驗室開發(fā)的一項戰(zhàn)略：高通量組合化學(xué)。取代一次只測試一種材料的舊方法，野貓公司的新戰(zhàn)略可系統(tǒng)性地對數(shù)以千計的材料進(jìn)行并行測試，一周之內(nèi)即可合成和測試約3000種新的材料組合。公司首席執(zhí)行官馬克·戈里瑟稱，目前他們已獲得了一種3倍能源密度的新材料。
　　測試數(shù)千種材料的最簡單方式是將每個樣本沉積在基底上的薄膜內(nèi)。這種做法確實讓以前的研究人員發(fā)現(xiàn)了有前途的電池材料組分，但這些候選材料最終被證明不適于符合成本效益的大規(guī)模生產(chǎn)過程。
　　為了避免再走這種浪費時間的彎路，野貓公司找到了一種利用微縮版大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)來制作樣品的新方法。他們在測試候選材料性能的同時，也測試材料是否易于制造。他們還對材料在各種潛在運(yùn)行條件下是否能與實際電池相連進(jìn)行了測試。最終，只有那種在野貓公司測試臺上表現(xiàn)良好的材料，才有可能進(jìn)行實地測試。
　　如果野貓公司的方法獲得成功，其付出的努力將會使電池變得更小、更省電，從而獲得智能手機(jī)和電動汽車生產(chǎn)商的格外青睞。

　　10. “臉譜”時間軸
　　社交網(wǎng)絡(luò)公司正在以史無前例的規(guī)模搜集和分析客戶數(shù)據(jù)。
　　“臉譜”（Facebook）最近向其8.5億每月活躍用戶推出了時間軸（Timeline）接口。接口設(shè)計將使瀏覽社交網(wǎng)絡(luò)為每個客戶聚合的巨量信息變得更為容易，并促使他們以便于分析的方式添加和共享更多的東西。
　　“臉譜”的動機(jī)當(dāng)然是為了對廣告進(jìn)行更好的定位，廣告業(yè)務(wù)已占據(jù)其85％的盈利。在某種程度上，成功的定位就是一個數(shù)字游戲。如果媒體報道的趨勢保持平穩(wěn)，“臉譜”的數(shù)據(jù)庫自去年1月以來每日增加625000TB（兆兆字節(jié)）的壓縮數(shù)據(jù)。時間軸的新功能必將大大提高這一數(shù)字，用戶提供給“臉譜”的個人數(shù)據(jù)可能要比其他在線廣告銷售商所能訪問的數(shù)據(jù)多得多。
　　在過去，用戶貢獻(xiàn)給“臉譜”的很多數(shù)據(jù)都是以松散狀態(tài)的形式進(jìn)行更新，除了“喜歡”按鈕多少提供了些可能被用于廣告定位的較精細(xì)信息。而時間軸的作用要大得多，其可激勵用戶將大量的元數(shù)據(jù)添加到他們的更新中，這使得數(shù)據(jù)價值的挖掘更為容易。而且經(jīng)過精心設(shè)計，其鼓勵用戶重新審視和添加更多信息至過去的更新中，或追溯添加全新的履歷資料。
　　時間軸讓用戶增加“適銷對路”信息的一種方式是，要求他們對“生活事件”類下的更新進(jìn)行分類，其中包括像買房、買車等標(biāo)簽。一個通告買了車的用戶會被提示描述以下細(xì)節(jié)：車型、裝飾、車型年份、購買時間和地點及購置時的登記姓名等。“臉譜”對這些信息進(jìn)行整合后，就可確定用戶的性別、收入階層、教育程度及職業(yè)。
　　這種不斷增長的隱含數(shù)據(jù)是一個營銷富礦，但這對“臉譜”來說也是一大挑戰(zhàn)，其必須保證不被數(shù)據(jù)的洪流淹沒。“臉譜”將營收的約10％投入到研發(fā)中，包括極力提高速度、效率和基礎(chǔ)設(shè)施的可擴(kuò)展性。如果維持這樣的開支模式，該公司2012年分配于服務(wù)器和存儲設(shè)備的資本開支將超過16億美元。
　　時間軸以一種計算機(jī)輔助自傳（多媒體日記）的方式，使“永恒記錄”的概念成為了現(xiàn)實，從此人們可在“云”中搜索生活的過往片段。但是，時間軸接口無意中也可能會帶來反效應(yīng)，那就是用戶已開始關(guān)注“臉譜”到底掌握了自己多少隱私。通常情況下，當(dāng)人們分享關(guān)于自己的信息時，他們看到的只是某個片段；但當(dāng)人們看到時間軸時，他們會意識到，所有這些點點滴滴所包含的信息要比各部分的簡單相加多得多，他們突然就會明白自己的數(shù)據(jù)事關(guān)重大。

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