新視野

　　6. 更快的傅里葉變換
　　一個數(shù)學方法的更新將帶來一個更快的數(shù)字世界。
　　今年1月，4名麻省理工學院研究人員向人們展示了一種計算機科學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)學技術，其已成為Wi-Fi路由器、數(shù)字醫(yī)療影像和4G蜂窩網(wǎng)絡的運行基礎。
　　傅里葉變換的歷史可追溯到19世紀，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，可對錄音信號進行壓縮或?qū)υ胍暨M行抑制。在20世紀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。這種加速的達成，是基于我們最為關注的是信息的有意義部分：音樂不是隨機噪聲。這些有意義的信號通常只是一個信號可采值的一小部分，用技術術語來說，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、電氣工程和計算機科學教授凱塔比指出，“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等移動多媒體設備來說，不啻為一種福音?；蛘哒f，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)機器。該技術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。
　　該公司的設備，不必擴增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，從而使機器讀出序列。
　　該公司的競爭對手近年來在測序技術上也已變得更快、更便宜，但他們大多使用熒光試劑來鑒別堿基，或是將DNA分子切斷并擴增片段。納米孔技術要簡單得多，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，被認為是各種癌癥和其他疾病的基礎；拷貝數(shù)變異指的是DNA序列重復了許多次，被認為與各種神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙有關。
　　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備，其可直接插入計算機的USB端口，并能進行少量的DNA測序；一個較大的臺式機則能處理大量的測試序列。集中這樣的一批機器將可用于全基因組測序。雖然該公司尚未宣布臺式機的價格，但便攜機的價格可能會低于900美元。在遠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)頁設計、平面設計、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。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。這也遠遠超出了一般最高融資不超出60萬美元的極限，實質(zhì)上已進入典型的風險資本注入的領域。
　　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，大約相當于美國所有種子投資（普華永道會計師事務所估計達9200萬美元）的10％。
　　人們?yōu)橐粋€項目尋求融資時，往往會設定一個集資目標并征求認捐。如果一個項目未能達到預期目標（2011年為54％左右），支持者就不會掏一分錢。如果項目最終達成了目標，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，智能手機擁有更強大的處理器和更好、更亮的屏幕，這一切都應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。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行條件下是否能與實際電池相連進行了測試。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。接口設計將使瀏覽社交網(wǎng)絡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”的動機當然是為了對廣告進行更好的定位，廣告業(yè)務已占據(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，用戶貢獻給“臉譜”的很多數(shù)據(jù)都是以松散狀態(tài)的形式進行更新，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”類下的更新進行分類，其中包括像買房、買車等標簽。一個通告買了車的用戶會被提示描述以下細節(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、效率和基礎設施的可擴展性。如果維持這樣的開支模式，該公司2012年分配于服務器和存儲設備的資本開支將超過16億美元。
　　時間軸以一種計算機輔助自傳（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，那就是用戶已開始關注“臉譜”到底掌握了自己多少隱私。通常情況下，當人們分享關于自己的信息時，他們看到的只是某個片段；但當人們看到時間軸時，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)事關重大。

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