光明日报记者 张亚雄
白墙黛瓦，枕水江南。金秋九月，千年水乡乌镇在桨声欸乃中又一次迎来高光时刻。多模态智慧网络环境、意图网络、IPv6+、量子通信……9月27日，以“万物互联、智慧孪生”为主题的“下一代互联网论坛”在乌镇举行。就如何“抓住机遇、应对挑战，走出一条中国特色独有独创的网络信息技术发展新路”，记者采访了中国工程院院士、复旦大学大数据研究院院长邬江兴。
互联网体系结构将迎来新变革
人类正在进入人、机、物三元融合的万物智能互联时代，持续发展的创新业务需要网络基础设施提供巨连接、高吞吐、低时延、高可靠、高安全的数据传输与计算服务，给互联网体系结构与系统带来了新的挑战和发展机遇。
“后疫情时代，数字技术、信息技术将给人类带来更加广泛而深刻的变革，极有可能出现新技术‘拐点’，对原有网络技术体系进行彻底颠覆。”邬江兴院士说。
“目前，大众所熟知的互联网已经历了三次‘范式’变革。”据邬江兴院士介绍，“第一范式”是网络与业务紧耦合，即针对某一类业务建立专用网络，并提供规模化公众服务，比如电话网、电报网、广播电视网。但专用网络成本高，难以满足业务发展需求。
“‘第二范式’，即综合数字业务网发展范式，针对语音、数据、传真、实时视频、图像等主要传送业务，建立经济高效的综合业务网络。”邬江兴院士说，“但当网络发展需求突破了四类业务范畴时，网络及服务的可扩展性受到制约，运维复杂度加大。而‘第三范式’的网络和业务相对分离，同一网络基础设施能够提供多业务融合服务。其显著提高了网络的可扩展性和创新活力，助力人类进入消费互联网时代。”
然而，通过不断堆叠、堆砌而产生的庞大网络体系已“不堪重负”，消费互联网对爆炸式的业务需求，在邬江兴院士看来，“只有招架之功，毫无还手之力”。
“在这一状态下，网络体系架构必须进行‘范式创新’。”邬江兴院士说，经过不断实践探索，我国科学家提出了“第四范式”——网络技术体系与支撑环境相分离，创建“网络之网络——底座网络”。据邬江兴院士介绍，该种网络不为最终用户提供计算、存储、互连、交换、带宽等网络资源服务，而是一个“服务网络的网络”。这种全维可定义的开放式体系，可以做到“以不变应万变”，适配多元化垂直行业的网络发展需求，打造包容性、多元化的底座网络生态环境。
要“人—机—物”高效协同，现有计算技术亟待提升
网信技术的发展离不开计算技术。“随着摩尔定律和登纳德缩放定律逐渐失效，高性能计算、大数据中心等信息基础设施在功耗、能效、体积和成本上遇到了重大挑战，亟待提升计算能力尤其是计算效能。”邬江兴院士说。
邬江兴院士表示，现有的计算系统，不仅耗能巨大、效能不高，而且难以对海量异构感知与计算资源进行高效管理，无法高效满足多种场景需求，难以突破并行墙、内存墙、资源锁的制约，难以满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求，更无法实现未来“人—机—物”虚实融合环境中人机高效协同。
“我们必须寻求支撑新型计算体系、网络技术体系的微电子和系统技术创新，促进信息技术及其应用走上可持续发展之路。”邬江兴院士说。
新安全技术将颠覆传统网络安全概念
“今天的网络安全已不是传统的网络安全概念。”邬江兴院士表示，数字社会基础设施是典型的信息物理系统，是信息世界与物理世界的复合体。这类设施，比如卫星导航网络、工控网络，原来的关注点在功能安全方面，即“能不能用、够不够用、好不好用”。随着信息化、数字化加快，网络安全与功能安全界限“坍塌”，网络安全成为功能安全的最大“变量”。
“问题就是导向，解决双重安全问题就必须探索新的技术体系，一体化解决数字设施的功能安全和网络安全问题。”邬江兴院士说，目前，我国科学家已提出内生安全技术，有望解决数字基础设施的共性安全、原生安全问题，使信息系统在“有毒带菌”条件下正常运行。这将颠覆传统的“杀毒灭马、亡羊补牢”技术范式，真正实现“自主可控、安全可信”。
科技创新决不能满足于“追尾巴”
实现技术范式创新，关键要更新观念。邬江兴院士告诉记者，科技工作者进军前所未知的“无人区”，攀登人迹罕至的“高寒带”，需要以“胸中山水奇天下，删去临摹手一双”为追求，坚持“用我家笔墨，写我家山水”，开辟出新的技术路线。
“钱学森先生曾经告诫我们，科技创新决不能满足于‘追尾巴’‘照镜子’。‘追尾巴’就容易一步赶不上、步步赶不上，‘照镜子’就如同照葫芦画瓢，没有自己的创新。”谈及科技创新，邬江兴院士感慨良多。他表示，当今世界的竞争，关键是科技实力的竞争，核心技术买不来、也买不到、靠花钱也堆不起来。不掌握核心技术，难免受制于人；不奋发图强，就无法突破核心技术。“我们必须要有一种雄心壮志，敢于提出新理论、开辟新领域、探索新路径,在独有独创上下功夫，独有独创才能自立自强。”
“创新的过程不可能一帆风顺，更不可能一蹴而就。”邬江兴院士呼吁，对科技创新，全社会要有包容的心态，营造鼓励创新、宽容失败的社会氛围。
《光明日报》（2021年09月29日 07版）
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