3D打印、移動互聯(lián)、機器人、量子通信、大數(shù)據、干細胞、納米技術……日新月異的當代科技一方面沖擊著我們的大腦，另一方面已在影響乃至改變我們的生活。這些前沿科技領域在國內外的進展如何？中國科學家身處其中發(fā)揮了何種作用？公眾從正在醞釀的科技變革中汲取了怎樣的便利與實惠？未來又將如何發(fā)展？本報從今天開始，推出年終專稿“新科技改變生活”系列報道，系統(tǒng)梳理、展示這些技術領域的研用現(xiàn)狀以及它們對社會生活帶來的沖擊、改變及重構。
　　
　　經常上網的你大概對這樣的場景并不陌生：當你習慣性地瀏覽網頁時，卻驚訝地發(fā)現(xiàn)廣告欄里竟然出現(xiàn)了前幾天在購物網站里搜索過的商品。“是誰干的？他怎么知道我想要買什么？”第一次遇見這樣的狀況，被看穿的感覺一定不好受。然而，這恰恰是大數(shù)據時代帶給我們的一個“驚喜”。
　　
　　這些年，在信息技術領域紅極一時的“大數(shù)據”，正不知不覺地加緊滲透到我們的生活中。它前所未有地豐富了我們的生活并產生了極大的便捷，同時也對公眾的個人隱私構成威脅。
　　
　　任何新技術的應用似乎都難以避免一種窘境：在機遇與風險之間尋找平衡。信息技術領域同樣如此。未來，大數(shù)據應用將在解決現(xiàn)實問題上產生更多亮點，也必將遇到信息安全方面更為嚴峻的挑戰(zhàn)。
　　
　　全方位滲透生活
　　
　　早在1980年，美國未來學家阿爾文·托夫勒便在《第三次浪潮》一書中，將大數(shù)據贊頌為“第三次浪潮的華彩樂章”。不過，直到2009年，“大數(shù)據”才開始成為互聯(lián)網信息技術行業(yè)的流行詞匯。
　　
　　今天，“大數(shù)據”已經在各行各業(yè)衍生出形形色色的數(shù)據應用。中國工程院院士李國杰曾表示：“推動大數(shù)據研究的動力主要來自企業(yè)的經濟效益”。IBM、谷歌、亞馬遜、Facebook等跨國巨頭正是發(fā)展大數(shù)據技術的主要推動者。
　　
　　2008年推出的“谷歌流感趨勢”，至今看來仍不失為一個典型的大數(shù)據應用范例。谷歌設計人員認為，人們輸入的搜索關鍵詞代表了他們的即時需要。他們編入了“溫度計”、“肌肉疼痛”、“發(fā)燒”、“噴嚏”等與流感有關的關鍵詞，當用戶輸入這些關鍵詞時，系統(tǒng)便會開始跟蹤分析，創(chuàng)建流感圖表和地圖。
　　
　　為了驗證“谷歌流感趨勢”預警系統(tǒng)的正確性，谷歌多次把測試結果與美國疾病控制與預防中心的報告作對比，結果證實兩者存在很大的相關性。
　　
　　中科院軟件研究所副研究員張敏告訴《中國科學報》記者：“這正是大數(shù)據的應用方式之一，即發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律。”她認為，大數(shù)據的應用方式還包括分析個體規(guī)律和集成形成知識。
　　
　　在國內，購物網站對大數(shù)據應用顯得極為積極。中科院軟件所的幾名研究人員曾幫助淘寶網進行廣告排序的改進。他們抓取了淘寶網近900萬條廣告點擊數(shù)據，通過分析廣告類目、展現(xiàn)位置、商品價格、圖片內容等因素對用戶行為的影響，建立了用戶偏好模型。
　　
　　“我們基于這些用戶偏好分析，幫助淘寶網建立了新的廣告排序算法，在線上測試中將廣告收益提高了5.5%。”該所副研究員楊達對《中國科學報》記者說。
　　
　　電商平臺的偏好，僅僅是大數(shù)據應用的冰山一角。在醫(yī)療、商業(yè)、教育、金融、軍事、科研等領域，大數(shù)據技術也正在如火如荼地應用著。
　　
　　連接虛擬與現(xiàn)實
　　
　　今年7月，華東師范大學一名女生收到來自學校勤助中心的短信：“同學你好，發(fā)現(xiàn)你上個月餐飲消費較少，不知是否有經濟困難？如有困難，可電話、短信或郵件我。”
　　
　　事實上，這名女生因為減肥減少了飯卡支出，觸發(fā)了學校對于飯卡消費數(shù)據的監(jiān)控系統(tǒng)。這個監(jiān)控系統(tǒng)通過對飯卡消費數(shù)據分析，了解學生的經濟狀況，推測如果花銷顯著少于正常情況，校方是否應采取必要的干預措施。
　　
　　這名女生把短信截圖發(fā)到微博上，立即引來一片贊揚聲：“負責的學校，讓冰冷的數(shù)據有了人性之美。”
　　
　　這一案例也成為業(yè)內人士一直津津樂道的一個觀點：大數(shù)據技術應用不能僅在數(shù)據上下功夫，還需要更多地與現(xiàn)實生活相結合。
　　
　　大數(shù)據被寄予厚望的地方或許恰恰在于此——其創(chuàng)造價值的過程本身就是一場“商業(yè)和科學革命”。因而，數(shù)據處理與分析等基礎技術的突破已經不是當前的最大障礙，關鍵在于如何從商業(yè)、社會的角度充分理解數(shù)據。
　　
　　“數(shù)據背后是網絡，網絡背后是人，研究網絡數(shù)據實際上是研究人組成的社會網絡。”在2012年5月召開的第424次香山科學會議上，李國杰提出建立一門大數(shù)據研究的“網絡數(shù)據科學”，重點研究數(shù)據背后的社會網絡。
　　
　　就在他提出建立這門新型交叉學科之前的兩個月，美國聯(lián)邦政府宣布了“大數(shù)據研究和發(fā)展倡議”計劃，擬用2億美元提高從大量數(shù)字數(shù)據中訪問、組織、收集發(fā)現(xiàn)信息的工具和技術水平。
　　
　　《大數(shù)據時代》一書的中文譯者周濤認為，大數(shù)據分析和利用與提升國家競爭力及國民幸福程度密切相關，數(shù)據儲備和數(shù)據分析能力將成為未來新型國家最重要的核心戰(zhàn)略能力。
　　
　　周濤稱：“包括與國家安全、社會穩(wěn)定相關的尖端武器制造與性能模擬實驗，群體事件以及謠言的預警和干預；與國家科技能力相關的等離子即高能粒子實驗分析，納米材料及生物基因工程；與國民經濟繁榮相關的經濟金融態(tài)勢感知與失穩(wěn)預測，精準營銷與智能物流倉儲等。”
　　
　　面向2020年，中國也將在戰(zhàn)略高度上將信息科技發(fā)展作為主戰(zhàn)場之一，在新科技革命進程中，加速人、機、物三元世界的融合發(fā)展。
　　
　　挑戰(zhàn)信息安全
　　
　　通過立法和各種有效手段保護個人隱私刻不容緩
　　
　　回到文章開頭，被大數(shù)據應用猜到購物喜好的尷尬大概源于對個人隱私泄露的不安。的確，目前大數(shù)據應用面臨的挑戰(zhàn)之一便是對個人隱私信息的擔憂。
　　
　　張敏回憶起前些年看過的一個科幻故事，描寫的是當時的作者暢想的現(xiàn)代生活：主人公早晨醒來打開一部類似手機的機器，機器自動彈出了主人公將要前往地點的路線及相關信息，不僅如此，主人公最喜歡的餐廳和電影也被自動推送出來。
　　
　　“你能相信嗎，有一臺機器比你自己還了解你。”張敏感嘆。不過在她看來，這樣美好的未來對于個人隱私也是相當危險的。
　　
　　“棱鏡計劃”是談論大數(shù)據時不得不提的事件。根據美國中情局前職員愛德華·斯諾登提供的信息，美國情報機構在2007年開始的“棱鏡”竊聽計劃中，對美國9家互聯(lián)網公司的數(shù)據進行挖掘工作，從音頻、視頻、圖片、郵件、文檔以及連接信息中分析個人的聯(lián)系方式與行動。該計劃一經曝光，便受到國際社會的譴責。
　　
　　然而，《大數(shù)據時代》作者舍恩·伯格在評論斯諾登事件時曾表示，令他驚奇的并不是“棱鏡計劃”本身，而是大家對這個計劃如此驚奇，大多數(shù)人竟然仍以小數(shù)據的經驗和視野來看待它。
　　
　　從大數(shù)據應用創(chuàng)新的角度來看，“棱鏡計劃”無疑是一個非常出色的案例，同樣暴露了大數(shù)據應用對個人隱私的威脅。
　　
　　大數(shù)據時代如何保護個人隱私是一個共同關心的問題。在前不久召開的中國計算機學會青年計算機科技論壇上，南京大學計算機系教授仲盛介紹，傳統(tǒng)互聯(lián)網對個人信息保護的方式之一便是“去識別”，即去掉姓名等關鍵信息。那么，大數(shù)據時代，“去識別”還能保護隱私嗎？
　　
　　例如，一家醫(yī)院在提供醫(yī)療服務時發(fā)現(xiàn)張家村有兩名45歲的男性患有某種疾病，其中一名未婚。在這條信息里，病人的個人信息雖然被去除了，但只要知道張家村有誰滿足45歲和未婚兩個條件，依然能知道究竟是誰患病。
　　
　　仲盛指出，正是數(shù)據集成暴露了個人隱私。“即使每一個機構發(fā)布的數(shù)據都是安全的，但把它們結合在一起便什么都知道了。”他說。
　　
　　從技術而言，科學家至今還沒有最有效的辦法為個人隱私“上保險”。大數(shù)據時代的信息安全恐怕需要新的社會規(guī)則來規(guī)范使用數(shù)據的行為。
　　
　　2013年年初，世界經濟論壇發(fā)表《解除個人信息的價值：從收集到使用》的報告，甚至建議所有數(shù)據收集都應當使用密碼，以達到“限制使用數(shù)據”的目的。
　　
　　大數(shù)據的應用對公眾信息安全來說無疑增加了一個新的維度。李國杰在接受媒體采訪時曾表示：“如何通過立法和各種手段真正保護個人的隱私，這是國家需要高度重視的一個新的安全問題。”