【烏鎮觀察】
網絡信息領域
獨有獨創，才能自立自強
光明日報記者 張亞雄
白牆黛瓦，枕水江南。金秋九月，千年水鄉烏鎮在槳聲欸乃中又一次迎來高光時刻。多模態智慧網絡環境、意圖網絡、IPv6+、量子通信……9月27日，以“萬物互聯、智慧孿生”為主題的“下一代互聯網論壇”在烏鎮舉行。就如何“抓住機遇、應對挑戰，走出一條中國特色獨有獨創的網絡信息技術發展新路”，記者採訪了中國工程院院士、復旦大學大數據研究院院長鄔江興。
2021年“互聯網之光”博覽會吸引了大量參觀者前來打卡。光明網記者 季春紅攝/光明圖片
互聯網體系結構將迎來新變革
人類正在進入人、機、物三元融合的萬物智能互聯時代，持續發展的創新業務需要網絡基礎設施提供巨連接、高吞吐、低時延、高可靠、高安全的數據傳輸與計算服務，給互聯網體系結構與系統帶來了新的挑戰和發展機遇。
“後疫情時代，數字技術、信息技術將給人類帶來更加廣泛而深刻的變革，極有可能出現新技術‘拐點’，對原有網絡技術體系進行徹底顛覆。”鄔江興院士説。
“目前，大眾所熟知的互聯網已經歷了三次‘範式’變革。”據鄔江興院士介紹，“第一範式”是網絡與業務緊耦合，即針對某一類業務建立專用網絡，並提供規模化公眾服務，比如電話網、電報網、廣播電視網。但專用網絡成本高，難以滿足業務發展需求。
“‘第二範式’，即綜合數字業務網發展範式，針對語音、數據、傳真、實時視頻、圖像等主要傳送業務，建立經濟高效的綜合業務網絡。”鄔江興院士説，“但當網絡發展需求突破了四類業務範疇時，網絡及服務的可擴展性受到制約，運維複雜度加大。而‘第三範式’的網絡和業務相對分離，同一網絡基礎設施能夠提供多業務融合服務。其顯著提高了網絡的可擴展性和創新活力，助力人類進入消費互聯網時代。”
然而，通過不斷堆疊、堆砌而產生的龐大網絡體系已“不堪重負”，消費互聯網對爆炸式的業務需求，在鄔江興院士看來，“只有招架之功，毫無還手之力”。
“在這一狀態下，網絡體系架構必須進行‘範式創新’。”鄔江興院士説，經過不斷實踐探索，我國科學家提出了“第四範式”——網絡技術體系與支撐環境相分離，創建“網絡之網絡——底座網絡”。據鄔江興院士介紹，該種網絡不為最終用户提供計算、存儲、互連、交換、帶寬等網絡資源服務，而是一個“服務網絡的網絡”。這種全維可定義的開放式體系，可以做到“以不變應萬變”，適配多元化垂直行業的網絡發展需求，打造包容性、多元化的底座網絡生態環境。
觀眾在2021年“互聯網之光”博覽會華為展台上參觀電動汽車。光明網記者 季春紅攝/光明圖片
要“人—機—物”高效協同，現有計算技術亟待提升
網信技術的發展離不開計算技術。“隨着摩爾定律和登納德縮放定律逐漸失效，高性能計算、大數據中心等信息基礎設施在功耗、能效、體積和成本上遇到了重大挑戰，亟待提升計算能力尤其是計算效能。”鄔江興院士説。
鄔江興院士表示，現有的計算系統，不僅耗能巨大、效能不高，而且難以對海量異構感知與計算資源進行高效管理，無法高效滿足多種場景需求，難以突破並行牆、內存牆、資源鎖的制約，難以滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求，更無法實現未來“人—機—物”虛實融合環境中人機高效協同。
“我們必須尋求支撐新型計算體系、網絡技術體系的微電子和系統技術創新，促進信息技術及其應用走上可持續發展之路。”鄔江興院士説。
新安全技術將顛覆傳統網絡安全概念
“今天的網絡安全已不是傳統的網絡安全概念。”鄔江興院士表示，數字社會基礎設施是典型的信息物理系統，是信息世界與物理世界的複合體。這類設施，比如衞星導航網絡、工控網絡，原來的關注點在功能安全方面，即“能不能用、夠不夠用、好不好用”。隨着信息化、數字化加快，網絡安全與功能安全界限“坍塌”，網絡安全成為功能安全的最大“變量”。
“問題就是導向，解決雙重安全問題就必須探索新的技術體系，一體化解決數字設施的功能安全和網絡安全問題。”鄔江興院士説，目前，我國科學家已提出內生安全技術，有望解決數字基礎設施的共性安全、原生安全問題，使信息系統在“有毒帶菌”條件下正常運行。這將顛覆傳統的“殺毒滅馬、亡羊補牢”技術範式，真正實現“自主可控、安全可信”。
科技創新決不能滿足於“追尾巴”
實現技術範式創新，關鍵要更新觀念。鄔江興院士告訴記者，科技工作者進軍前所未知的“無人區”，攀登人跡罕至的“高寒帶”，需要以“胸中山水奇天下，刪去臨摹手一雙”為追求，堅持“用我家筆墨，寫我家山水”，開闢出新的技術路線。
“錢學森先生曾經告誡我們，科技創新決不能滿足於‘追尾巴’‘照鏡子’。‘追尾巴’就容易一步趕不上、步步趕不上，‘照鏡子’就如同照葫蘆畫瓢，沒有自己的創新。”談及科技創新，鄔江興院士感慨良多。他表示，當今世界的競爭，關鍵是科技實力的競爭，核心技術買不來、也買不到、靠花錢也堆不起來。不掌握核心技術，難免受制於人；不奮發圖強，就無法突破核心技術。“我們必須要有一種雄心壯志，敢於提出新理論、開闢新領域、探索新路徑,在獨有獨創上下功夫，獨有獨創才能自立自強。”
“創新的過程不可能一帆風順，更不可能一蹴而就。”鄔江興院士呼籲，對科技創新，全社會要有包容的心態，營造鼓勵創新、寬容失敗的社會氛圍。
《光明日報》（ 2021年09月29日 07版）
來源:光明網-《光明日報》