來源： 科技日報 作者： 馮衛(wèi)東 劉霞
（八）臨時社交網絡：讓信息閱后即焚
隨著人們隱私意識的逐漸覺醒，以Snapchat為代表的新型應用憑借著非永久性數(shù)據(jù)分享模式異軍突起。這些服務所分享的數(shù)據(jù)帶有“朝生暮死”的特性，信息能閱后自毀，不僅可以更好地保護人們的隱私，極大地緩解人們對隱私被泄露的擔憂，還可以讓人們更自由暢快地交流，因此，有可能成為社交網絡未來的發(fā)展方向。
重要性：諸如臉譜（Facebook）和推特（Twitter）等社交網絡會將我們的交流永遠保存下來。
突破：新型臨時社交網絡擁有非永久性的數(shù)據(jù)分享模式，可以讓信息閱后自毀。
主要參與者：照片分享服務網站Snapchat、安卓（Android）平臺短信應用Gryphn、Burn Note（閱后即焚）網站、軍事級防泄密應用Wickr，可加密、自動銷毀信息并設置信息時效。
雖然社交網絡的廣泛普及拉近了人與人之間的距離，但是，各種隱私問題也接踵而至。隱私的一個關鍵屬性就是能控制我們向他人泄露多少信息。不幸的是，現(xiàn)在，我們正在慢慢失去這種控制：出現(xiàn)在社交網站上的每張照片、每次對話以及每次更新都能被存儲在云中。盡管我們愿意同某人來分享這些信息，但這并不意味著我們想讓這些信息永遠存在。
要是人們發(fā)在社交網站上的內容能自動銷毀，不會再被別人發(fā)現(xiàn)就好了。其實，這樣的服務早已經有了，比如Snapchat、Burn Note等手機應用程序都提供信息閱后即焚功能，現(xiàn)在，這種被稱為“臨時社交網絡”的應用程序極受追捧。
兩年前，斯坦福大學的兩位大學生埃文•斯皮格爾和鮑比•墨菲一拍即合，構想出了開發(fā)“閱后即焚”應用程序Snapchat的想法。事情的起因是紐約市的議員安東尼•維勒不小心在自己的推特上發(fā)了一張不雅照片，于是被迫辭職。Snapchat的主要功能就是允許用戶發(fā)送圖片和視頻并設置自動銷毀時間，比如，用戶設置10秒后自動刪除所發(fā)送的圖片，當其他用戶收到該圖片之后10秒，這張圖片就會被自動刪掉。
然而，Snapchat的出現(xiàn)也引發(fā)了不小爭議，因為許多青少年通過這個應用程序來跟朋友們分享色情圖片。據(jù)統(tǒng)計，Snapchat每天要發(fā)送上億圖片，其中色情圖片的數(shù)量我們可想而知，但這就是追求隱私保護的必然結果。
這匹“黑馬”的異軍突起迫使競爭對手推出了類似的產品。去年12月，社交網絡巨頭臉譜發(fā)布了一款名為Poke的應用程序，與Snapchat類似，該應用也允許用戶發(fā)送“自毀式”媒體內容。然而，此舉非但沒有打壓Snapchat，反倒助長了它的威風，讓Snapchat這個社交網絡新星有星火燎原之勢。今年1月，美國科技博客TechCrunch將Snapchat選為2012年“增速最快的創(chuàng)業(yè)公司”。根據(jù)市場研究公司App Annie的統(tǒng)計，在所有免費應用中，Snapchat的排名高居第19位。
那么，使得臨時社交網絡如此受歡迎的秘密是什么呢？Snapchat的創(chuàng)始人常常說，他們希望給人們提供一種新奇的方式（比如讓自己的形象完美無缺）來更好地表現(xiàn)自己，而要在社交網站上做到這一點，需要不斷花時間來維持自己的這種形象。與其他社交網絡相比，使用Snapchat發(fā)送和接受圖片可能更令人興奮，因為照片存在的時間非常短暫，而且，它所提供的交流方式也更加自然。
臉譜和推特會將你所有的聊天記錄記錄并存儲下來，而臨時社交網絡提供的交流方式更簡潔、更私人、更自然，更像人類的交流模式：你可以自由發(fā)表言論，而不必擔心你所說的會成為你的數(shù)字檔案的一部分而永遠記錄在案，如烙印一般永遠與你如影隨形。
雖然，作為臉譜的對手這一形象也是Snapchat魅力的一部分，但最終，其創(chuàng)立者也不得不面臨同樣讓臉譜煩惱不已的隱私挑戰(zhàn)。Snapchat包含有一個顯而易見的技術脆弱性：這些原本打算閱后即焚的圖像也能被保存下來——接收圖片的人只需要使用一種屏幕捕捉軟件，在圖片出現(xiàn)的短短幾秒鐘之內，將圖片從信息中抓取出來，然后再將圖片保存下來。當然，如果接收者這樣做的話，Snapchat會通知發(fā)送者，但那時，發(fā)送者想要阻止圖片被保存下來以及被分享就已經太遲了。而且，盡管Snapchat承諾會從它的服務器那兒將照片刪除，但該公司的隱私政策又稱，“它不能確保每條信息數(shù)據(jù)都會被刪除”。只要某個名人有一張不雅的圖片在網絡上瘋傳，那么，該公司就可能遭大殃。
但是，不管Snapchat的最終命運如何，臨時社交網站這一理念非常重要，因為其具有直白性和自發(fā)性——只對某人而不對其他人，這是友誼、個性以及創(chuàng)造力的要素。臉譜和推特確實有可能使用戶將自己與更廣闊的世界隔開，只同某些特定圈子里自己信任的人來分享某些信息，但是，因為這些信息會永遠存在，從技術上來說，限制分享很難確保可以做到。而臨時社交網絡增強了我們對個人信息的控制能力，使我們朝著一個更細致的數(shù)字聯(lián)系邁出了第一步。關于隱私、信息，臨時社交網絡或許只是一個新的開端。
（九）來自廉價手機的龐大數(shù)據(jù)：對抗瘧疾顯神通
對從手機那兒獲取的信息進行收集和分析能讓我們更好地洞悉人們的流動路徑與行為模式，甚至有助于我們理解疾病如何擴散并最終在與疾病的長期作戰(zhàn)中取得最終勝利。
重要性：不發(fā)達國家缺乏收集數(shù)據(jù)的基礎設施；手機可以提供龐大數(shù)據(jù)。
突破：通過分析手機移動數(shù)據(jù)，想出對抗疾病的高招。
主要參與者：美國哈佛大學公共健康學院的流行病學家卡洛琳•巴基、全球經濟論壇的威廉姆•霍夫曼、麻省理工學院人體動力學實驗室主管亞歷克斯•彭特蘭、英國南安普頓大學的安迪•塔特姆。
美國哈佛大學公共健康學院的流行病學家卡洛琳•巴基正使用從手機那兒獲取到的人口移動的詳細數(shù)據(jù)建立精確的新工具以便對抗瘧疾的傳播。巴基指著電腦上一幅肯尼亞西部高地地圖上的一處說，這是肯尼亞數(shù)千個手機塔中的一個。巴基解釋道，在與瘧疾的斗爭中，從肯尼亞凱里喬鎮(zhèn)附近的這個手機塔發(fā)送出的數(shù)據(jù)一直是流行病學領域的金礦。
她和同事研究這些數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，通過這個手機塔打電話或者發(fā)短信的人們離開這個地區(qū)的次數(shù)是當?shù)厝似骄x開次數(shù)的16倍。而且，這里的人前往維多利亞湖區(qū)東北部某個地區(qū)的可能性也要多3倍。肯尼亞健康部門的記錄顯示，維多利亞湖區(qū)是瘧疾的高發(fā)地，因此，這個手機塔附近很可能存在著一個重要的瘧疾傳播原點。衛(wèi)星圖像顯示，可能的罪魁禍首是：充斥著四面八方來的工人的一個忙碌茶園。巴基說：“不言而喻，這兒有很多瘧疾感染者。”
巴基正在將這些研究結果放入她正在開發(fā)的一套新的預測模型中。這些模型表明，盡管茶園中可以發(fā)現(xiàn)很多瘧疾病例，但是，采取措施控制此地的瘧疾對該疾病傳播和擴散的影響，不如將火力點集中在瘧疾的來源地：維多利亞湖區(qū)。該地區(qū)一直被看成是瘧疾的傳播源，但此前，研究人員一直沒有獲得游客的旅行模式的詳情：有多少人到來，多少人離開；他們什么時候來，什么時候離開；他們打算去哪些特定的地方；哪些地方吸引的游客最多等。
巴基表示，目前收集這類旅行數(shù)據(jù)的方法大多數(shù)都不太可靠。有時候是公共健康部門工作的工人統(tǒng)計運輸設備上的人數(shù)；或者是遙遠診所的護士詢問新確診的瘧疾病患他們最近去過哪些地方。她說：“在非洲很多邊境上，他們用小紙片記下這些情況，但是小紙片丟失了，也沒有人跟蹤。我們擁有抽象的通用的旅行模型，但目前還無法很好地做這些事情。”
這種數(shù)據(jù)采集工作將有助于相關人士設計出預防瘧疾傳播的新措施，這種措施很可能包括廉價的、有針對性的文本發(fā)送活動——例如，警告進入凱里喬塔信號區(qū)的參觀者晚上使用蚊帳。而且，它也將有助于官員們在瘧疾肆虐的地方選擇在何處進行控蚊和滅蚊行動。巴基說：“你并不希望通過朝所有水溝噴灑滅蚊藥來消滅蚊子的幼蟲，如果你知道某個地方有很多蚊子，你可能會集中對付這些地方。現(xiàn)在，我能指出疾病的源頭，這一點尤其重要。”
巴基的最新研究發(fā)表在去年出版的《科學》雜志上，該研究基于1500萬肯尼亞人的手機記錄，也是她與丈夫、Jana公司的首席執(zhí)行官圣內森•伊格爾攜手合作的結果，伊格爾研究如何利用手機數(shù)據(jù)已超過十年時間，Jana公司目前主要在發(fā)展中國家開展手機調查業(yè)務。
2005年，他還在麻省理工學院工作時，就因為從志愿者的手機采集數(shù)據(jù)的相關研究引起了廣泛關注，自此，他開始接到手機運營商的電話，咨詢他一些問題，比如客戶為什么取消他們的手機計劃之類。伊格爾開始同移動運營商合作。2006年，這對夫婦開始在非洲進行為期18個月的研究。那段時間，巴基研究瘧原蟲的遺傳特性；而伊格爾則研究基于不同目的的呼叫數(shù)據(jù)，以試圖理解包括肯尼亞首都內畢羅貧民窟的種族隔離以及霍亂如何傳播等現(xiàn)象。巴基的結論顯示，技術可以被切實有效地用來解決公共健康問題。伊格爾表示：“這證明，我們真正能提供的不僅僅是洞見，而且，也包括一些可行的措施。技術在這方面確實能發(fā)揮作用。”
巴基的實驗有力地向我們展示了如何利用數(shù)據(jù)來建造工具，以便保健工人、政府官員和其他人用來探測和檢測流行病，管理災難并讓交通系統(tǒng)達到最優(yōu)化。而且，同樣也有科學家利用這些數(shù)據(jù)來實現(xiàn)各種各樣的目的，包括厘清巴黎上下班的交通模式以及管理比利時的節(jié)日擁堵。但是，采集手機數(shù)據(jù)在不發(fā)達的地方和地區(qū)可能更有用，因為這些地方常常缺少或者說根本就沒有收集數(shù)據(jù)的基礎設施。比利時魯汶大學的應用數(shù)學教授、收集手機數(shù)據(jù)領域的著名研究專家文森特•布隆德爾表示：“利用手機數(shù)據(jù)這一領域才剛剛起步。手機用戶數(shù)量呈指數(shù)增加；再加上移動商現(xiàn)在也愿意公布數(shù)據(jù)，這讓我們能獲得有望改變一切的技術工具。”
目前，全球60億手機用戶生成了大量數(shù)據(jù)，囊括了位置追蹤、商業(yè)活動、搜索歷史、社交網絡交流等方面的信息。全球有很多研究組織和商業(yè)機構正進行各種不同形式的數(shù)據(jù)收集工作。而且，在這60億手機用戶中，50億用戶生活在發(fā)展中國家，他們中很多人使用的是僅提供打電話和發(fā)短信功能的廉價手機。但是，所有這些活動在手機塔那兒都有記錄，這就為追蹤人們的活動軌跡提供了一種概略的方式。科學家們獲得的原始數(shù)據(jù)不僅有助于進行流行病研究，而且也有助于分析就業(yè)趨勢、社會壓力、貧困情形、交通狀況以及經濟活動等。
收集手機數(shù)據(jù)對發(fā)展中國家來說尤其誘人，在這些國家，與上述情況有關的詳細新信息很少。麻省理工學院人類動力學實驗室的亞歷克斯•彭特蘭說：“在發(fā)展中國家，沒有很好的人口普查活動，所以，你并不知道交通擁堵發(fā)生在何處，你也沒法一直使用政府用來收集數(shù)據(jù)的基礎設施。”彭特蘭一直對從手機用戶那兒收集到的數(shù)據(jù)提供的信息非常感興趣，他說：“但是，突然某一天，似乎人人手里都有了一部手機，尤其在過去幾年內，手機能給予用戶發(fā)達國家的所有基礎設施提供的一切信息。”
當呼叫同固定的基站相連時，該基站會記錄手機的ID號以及呼叫的持續(xù)時間，以后，這一信息可以被用來理解人們的區(qū)域移動情況以及社交網絡的情況。手機上的購物記錄也是無價的：購買農產品的記錄可以被用來預測食品供應是否短缺。而且，手機支付系統(tǒng)收集到的金融數(shù)據(jù)也能用于查詢個人的信用記錄。彭特蘭說：“這種數(shù)據(jù)庫分析方法和計算機都非常標準。我們要做的就是進行科學研究，然后找出正確的模式。某些移動模式可能與疾病的傳播有關；某些購物模式可能標志著某人職位和收入的變化；人們的行為變化或移動模式可能與疾病的出現(xiàn)有關。”
廉價手機提供的數(shù)據(jù)在2010年的海地地震中大顯神威，也是這些數(shù)據(jù)有用性最強有力的證明。2010年1月，海地爆發(fā)大地震，造成20萬人死亡。瑞典卡羅林斯卡研究所的研究人員從海地最大的移動運營商Digicel公司那兒獲得了數(shù)據(jù)。他們收集了200萬部手機用戶每天的移動數(shù)據(jù)——從地震爆發(fā)前42天到地震結束后158天共200天。對這些數(shù)據(jù)進行分析后，Digicel公司得出結論說，三周之內，地震當天在太子港的人中有63萬人離開了該地，而且，他們幾乎能實時計算出有多少人離開了太子港。另外，他們也證明，在收到數(shù)據(jù)后的12小時內，有多少人離開了一個被霍亂爆發(fā)所影響的地區(qū)以及去了什么地方。
最重要的是，基于這些研究，他們做出了一個模型，能夠引導人們對未來可能會出現(xiàn)的疾病的反應。分析人們在地震前的旅行習慣數(shù)據(jù)之后，該瑞典的研究團隊發(fā)現(xiàn)，海地人一般會飛往他們度過圣誕節(jié)和新年的地方。這樣的發(fā)現(xiàn)使相關人士可以預測當災難降臨時人們會前往何處。
直到最近，這些研究都需要科學家同移動運營商進行某些特殊的安排來獲得相關數(shù)據(jù)，當然，伊格爾通過其學術聯(lián)系獲得數(shù)據(jù)。但去年，法國電信運營商Orange公司對全球的手機數(shù)據(jù)研究機構發(fā)布了他們基于500萬科特迪瓦人的、為期5個月的多達25億個匿名呼叫記錄的數(shù)據(jù)。這個龐大的試驗計劃的第一部分是弄清楚這些數(shù)據(jù)有哪些用途。
全球幾乎有100個研究團隊接受了Orange公司提供的數(shù)據(jù)并打算對此進行詳細分析。研究結論發(fā)表在5月份于麻省理工學院舉辦的一次名為“數(shù)據(jù)服務發(fā)展”的會議上。會議主席布隆德爾表示：“這是移動運營商首次大規(guī)模地公布手機數(shù)據(jù)。”其中的一篇論文記錄了一個傳統(tǒng)的南北種族隔離地區(qū)的社交和旅行關系，提供了一些關于如何避免沖突的洞見；而另一篇論文則提出了一些工具，可以標示瘧疾傳播和探測疾病的突然暴發(fā)。另外一個實驗室則建立了一個交通模型，使用手機數(shù)據(jù)來追蹤539輛公共汽車、5000輛小型公共汽車以及1.1萬輛共享出租車上的乘客人數(shù)。
但是，伊格爾表示，即使該實驗在科特迪瓦共和國取得了成功，也并不意味著可以在其他地方照葫蘆畫瓢，全球的移動運營商擁有龐大的數(shù)據(jù)金礦，廣泛使用這些數(shù)據(jù)將需要新的商業(yè)模式和隱私保護機制，以便預防數(shù)據(jù)被濫用。
對此，Orange公司表示，他們已經盡量讓數(shù)據(jù)匿名，但是，要想讓這些數(shù)據(jù)廣泛應用于商業(yè)領域，還需要征得人們廣泛的同意。彭特蘭表示：“生活在一個數(shù)據(jù)驅動的社會里風險與好處并存。但問題是，誰擁有這些數(shù)據(jù)，誰又控制這些數(shù)據(jù)呢？”彭特蘭正在想方設法制造一個數(shù)據(jù)平臺，以提供更大的透明性、可信性以及有效性，可以告訴我們什么地方發(fā)生了不尋常的事件、極端事件以及什么地方的基礎設施正在遭受損壞等。
目前，巴基和伊格爾正對其進行肯尼亞研究的數(shù)據(jù)采集工具進行精煉和完善。伊格爾的目的是使通過更大規(guī)模地采集手機數(shù)據(jù)制造的圖片更有說服力。伊格爾說，僅僅擁有呼叫記錄常常并不足夠，有時候人們會做出錯誤的假設，比如，有一次，當他們分析盧旺達的手機記錄時發(fā)現(xiàn)，發(fā)生洪水后，人們并沒有大規(guī)模地移動。起初，她認為，其中的很多人或許已經因為霍亂而臥床不起了。但結果表明，是因為洪水沖垮了道路導致人們無法離開。
巴基希望能夠通過收集手機數(shù)據(jù)找到對付抗藥性瘧疾寄生蟲菌株的藥物。她警告說，如果允許出現(xiàn)在柬埔寨和其他地方的這些菌株擴散的話，可能會讓人們在對抗瘧疾方面取得的進展功虧一簣。因此，她想將這些與寄生蟲傳播有關的數(shù)據(jù)同移動模式結合在一起，以找出靶向抗病策略。巴基說：“這是流行病學的未來。如果我們想要根除瘧疾，這是我們應該做和將要做的事情。”
（十）超高效太陽能電池：最大限度地利用太陽光
美國加州理工學院的材料科學和應用物理學教授哈里•阿特沃特表示，他的實驗室已成功研發(fā)出光電轉化效率為目前2倍的超高效太陽能電池，實現(xiàn)太陽能設備的光電轉化效率翻番將會完全改變可再生能源的面貌。
重要性：太陽能電池的效率越高，在同化石燃料競爭時越具有優(yōu)勢。
突破：通過管理光來利用更多太陽能。
主要參與者：美國加州理工學院的材料科學和應用物理學教授哈里•阿特沃特、荷蘭阿姆斯特丹原子和分子物理研究所（AMOLF）的物理學家阿爾伯特•波爾曼、美國加州大學伯克利分校電氣工程與計算機科學系教授伊萊•雅布羅諾維奇、陶氏化學公司。
哈里•阿特沃特認為，其實驗室能制造出經濟可行且光電轉化效率為目前太陽能電池板2倍的太陽能電池，因為他們現(xiàn)在已經能在非常微小的尺度操縱光了。
目前，市場上的太陽能電池板中的電池都由單層半導體材料——通常是硅制成。因為這種材料只能吸收太陽光譜上很窄范圍內的光線，所以，大部分太陽光的能量都作為熱浪費了，這就使得這些太陽能電池板的光電轉化效率一般不足20%。但是，阿特沃特和同事構想出的太陽能設備的光電轉化效率至少可以達到50%。他們的設計方法就像分光光譜一樣，可以非常有效地將太陽光分配到6到8個波長范圍內，每個波長會產生不同顏色的光，每種顏色都會被“發(fā)配”到由一種能吸收這種光線的半導體制成的電池內。
阿特沃特的團隊目前正在對三種設計方案進行研究。他們已經制造出了第一種設計方案的模型。在這一方案中，一種能反光的金屬槽將太陽光收集起來，隨后朝一定角度引導太陽光進入一個由一種透明的絕緣材料制成的結構內。這種透明結構的外部涂層是多種太陽能電池，每種太陽能電池都由6到8種不同的半導體中的一種制成。一旦光線進入這種材料內，它會越到一系列纖薄的光過濾器。每一種過濾器允許一種顏色的光通過來照亮能吸收它的電池，其余顏色的光被反射到其他能讓其通過的過濾層。
第二種設計思路將使用納米尺度的光學濾光器，其能過濾來自各個角度的光線。第三種設計方案將使用全息照相設備代替過濾器來分隔光譜。盡管設計思路不同，但基本原理是一樣的，那就是將傳統(tǒng)方法設計出的電池同光學技術結合在一起，以便有效地利用太陽光譜上的各種光線并讓能量損失最小。
阿特沃特表示，目前還不清楚哪種設計方案做出的太陽能電池的效率最高。但是，與目前市面上的光學設備相比，這些預想中的設備會更簡單一些。他表示，這使他很有信心，一旦一種有競爭力的模型被建造出來并且被最大程度地優(yōu)化，他們就可以進行商業(yè)化的生產和開發(fā)。
阿特沃特說，獲得超高的光電轉化效率應該是太陽能電池產業(yè)的主要目標。在過去幾年間，太陽能電池板的價格大幅跌落，因此，再繼續(xù)專注于降低太陽能電池板的成本對降低整個太陽能系統(tǒng)的成本的影響微乎其微，而其實，更多的成本發(fā)生在實驗室內。提高太陽能電池板的光電轉化效率意味著，獲得同樣多能量需要的太陽能電池板更少，因此，硬件和安裝成本將會大大減少。“在未來幾年內，”阿特沃特說，“太陽能電池的光電轉化效率不可能低于20%。”（完）
《科技日報》（2013-07-23 八版）
