美国国家科学院院士张首晟：区块链结合人工智能，必产生重大影响

5月28日，在2018数博会现场，美国国家科学院院士张首晟在2018年全球区块链技术发展论坛“区块链余社会治理”专场演讲。他表示，大部分数据跟个人信息有关，但现在个人数据和信息却往往在中央平台。隐私没有得到很好保护，也没有让个人得到回报，这两个问题区块链都可以解决，所以今后区块链和人工智能结合，必然对人类产生重大影响。他表示区块链行业发展体量，将是互联网的至少十倍。

以下为演讲原文：

张首晟：大家好。我认为我们今天的数据和信息技术最前沿的三大支柱是：量子计算、人工智能与区块链，所以我把这个作为主题，和大家作分享。

我先介绍一下科学的发现，大力在推动量子计算走到真正的前沿。我们很多伟大科学发现往往是基本的哲学概念有所改变，我们似乎生活在一个非常对立的世界里，有阴必有阳，有善必有恶，有天使必有魔鬼，这在基本粒子物理相对论，伟大理论物理学家狄拉克发现一个惊人预言，世界上每一个粒子必然有反粒子存在，但是在真正世界上没有找到反粒子案例，但是他非常自信地跟大家说，我的公式非常美丽，你们努力去找吧。然后在电子的粒子中找到了反粒子，有粒子必然有反粒子，就像有天使必然有魔鬼一样。有一个好莱坞大片《达芬奇密码》，另一个版本《天使与魔鬼》，天使与魔鬼的博弈，就好像正粒子与反粒子。科学家的好奇心并不因为这个停止，当时认为是宇宙最根本的真理，有粒子必然有反粒子，但是一位理论物理学家非常好奇，他是Majorana，他说这并不是永恒的。我们想找到最根本的粒子，大家可能听说过上帝粒子，在欧洲粒子加速器中被发现，我们找到引力子、引力波，但是他说有粒子并没有反粒子，也是大家梦寐以求寻找的表单，除了粒子本身没有被发现，他作为科学家，也是非常神奇的人物，他是意大利人，整整80年前的，他去港口坐渡轮，后来从来没有下来过，也成了一个大谜，到底发生了什么也不知道。大家之所以找不到，因为他没有告诉大家怎么去找，从2010年开始，我的理论小组预言，在什么系统，观察什么信号可以找到majorana粒子。

所谓majorana粒子，有粒子，但是没有反粒子，粒子通常像硬币，有正也有反，majorana粒子是通常粒子的一半，由于一半的性质，半粒子存在是0.5的地方发现一个台阶，这是我们找到实验上的一个证明。这是去年7月份后在科学杂志发表的，也是非常轰动的科学发现。

当我们做重大发现的时候，就像我们生下自己的孩子一样，可以起一个名字，所以我们好像找到的系完美的天堂，只是天使没有魔鬼，所以起名为天使粒子，对于整个信息技术，到底有什么重大改变？我们梦寐以求的工程，创造量子计算机，工厂15和11不一样，15是3×5，但是如果给一个很大的数分析出来，到底是复合数还是属数是很难的事情，量子世界是平行的，基本粒子可以同时间同时穿过两个孔，这是平行的原理，如果按照平行原理说，这是一个非常难算的数学难题，我们可以并行进行计算。就像量子世界本身并行一样，量子信息基本的单位量子比特，是非常脆弱的，要不是0，要不是1，量子比特既是0，又是1，是0到1叠加的状态，如果稍微有一些噪声，量子叠加状态要不变成0，要不变成1。我们发现的天使粒子给出我们非常奇妙的储存量子信息办法，通常粒子有两面，一面正，一面反，通常粒子可以构成基本量子信息单位，量子比特，天使例子，通常是量子信息的一半，我们可以把基本单位量子信息有两个量子信息储存，这样很稳定。我们做的科学发现，这个原理上做量子计算机和别的量子计算机有什么核心差别？别的量子计算机有用的量子比特，需要10到100个纠错比特为它服务，所以很难用这个原理造成真正量子计算机。我们有一个量子比特就是一个量子比特，不需要任何纠错比特，所以这样的化使它的发展非常的快。所以我接下来谈一下第二个题目，人工智能，人工智能也在整个领域发展了很久，50年代一直到现在，人工智能现在有突飞猛进变化，主要三大趋势的融合，一个是摩尔定理，互联网存在、物联网存在提供大量数据，并且是算法，也有突飞猛进的变化。人工智能，大家想回答的一个问题，是哪天哪夜人工智能真正达到人的智能，有一个图灵测试，人工智能和人对话，区分不出来是人还是人工智能的话就说明达到了人的智慧。我最近提出一个新的对人工智能的测试，人工智能能不能超越人的意义，做一个伟大科学发现。我们完全把所有化合物提供给人工智能，人工智能根据化合物存在和规律，自动总结出来元素周期表的存在，所以人工智能已经有能力做原创科学的发现。

接下来我想跟大家分享一下区块链，区块链是什么？刚才大家提到区块链是新的记帐模式，为什么记帐的事情那么困难？如果在一个分布式系统要记帐，最能确定的是哪一笔账先发生，哪一笔账后发生，时间秩序怎么排列，或者因果关系怎么排列，这在一个分布式的情况下，这是非常难的一个问题，但是我们还是知道，在自然界虽然在分布式系统里，还是能达到共识，比如说右边是磁铁，但是在混乱的状态里，总的来说没有总的磁性，但是左边可以达到共识状态，没有一个中央指挥也可以达到共识状态，就告诉我们要达到共识，对时间先后共识，必然按照物理根本原理，排掉一些熵。有一个定理，Fisher -lynch-Patterson定理，如果没有随机因素，但是有一个中央调度的算法，把大家统一起来，这有严格证明，并不能达到，所以这有一点像热力学基本定理一样，要达到共识，自己有序的状态，一定要和周围环境变成更加无序。比特币是一个非常吻合的基本原理，排除一些熵，自己排除熵，是我们金融系统变得更加稳定，我们时间先后就能判断出来。所以区块链发展提供最为深刻的判断，分布式系统里，时间通过怎样的机制进行排序。

但是这只是区块链整个发展的开端，比特币只是区块链的开端，接下来整个区块链的发展，到底有什么激动人心的前景？我认为找到内在的统一非常重要，大家都说数据需要学习，需要通过人工智能学习，人工智能在过去几年进展并不快，根本原因是什么？我刚才讲的人工智能发展首先计算能力的增强，大数据的产生，再就是很好的算法。关键是大数据产生的拥有权在谁手里？绝大部分大数据跟个人信息有关，现在情况下，个人数据和信息往往去了中央平台，我们个人并没有达到我们隐私的保护，我们也没有由于提供本人数据而得到回报，这两个问题同时由区块链解决，所以区块链和人工智能必然有相辅相成的关系，由于区块链帐本可以精准记录，就可以知道每个人到底贡献了什么数据给人工智能提供了学习的机会。

要达到这一点，我们需要非常精妙的数学，我把整个区块链今后十年、五十年甚至一百年的趋势用一句话描写，我说是叫我们的信任建筑在数学上，是什么数学？我们本来椭圆曲线加密，还有哈希函数的计算，还有零知识证明、多体系计算、微分隐私、同态加密等等，这些数学使我们真正的产品市场数据化，使我们每人可以拥有自己应该拥有的数据，但是在这个拥有数据保护隐私的情况下还是可以用这些数学模式，真正创造一个数学市场，在这上面进行计算。

所以在加密经济学体系下，我们也可以为社会创造更公正的福利。因为现在社会碰到最大的不公正，就是对少数PA（音）的歧视，但是在数据市场经济情况下，我们知道AI知道如何通过学习让自己更聪明，需要的真正数据并不跟以前学过的数据一样，是最不一样的数据，对它来说是更加有利的。所以在这个市场情况下，对少数机构拥有的数据给出更高的报价，这样真正能够达到社会的福利，使丑小鸭变成美丽天鹅。在整个区块链技术展望上，我认为DAG的发明是非常重要的，使得区块链变得很快，我们需要稳定货币的产生，稳定货币最靠谱就是把货币价值和基本能源绑在一起。我们也需要更绿色的比特币，其中有一个很好的想法是通过储存来达成共识。

区块链的发展，必然由数据市场产生，在整个互联网的状态下，本来只可以交换信息，现在可以交换价值，所以我经常提供观点，就是整个区块链行业将来发展至少会是互联网十倍