重新思考創新(三):當人類開始將手伸進自然⋯⋯
重新思考創新(三):當人類開始將手伸進自然⋯⋯
2019.02.04 | 生活

有人估計西元元年時,地球人口不到2億,到了西元2000年,人口已經暴增到61億。此時此刻,地球上住了75億人類。有人進一步估計,2100年時地球居民將繼續成長至112億。

在地球45億年歷史中,2,000年的時間不及一天中一秒的長度。在這短短一瞬間,地球人口暴漲40倍。尤有甚者,因為現代人每人的移動能力及物質消耗大幅度增加,人類對自然環境產生的衝擊恐怕超過400倍還不止。

在此之前,人類是自然界的一部份,與自然和諧共生;現在,人類站在自然的對面,對生態的衝擊超過任何其他物種。因此有學者宣稱在地球史上,我們已經堂而皇之進入了「人類世」(Anthropocene)的時代。

當人類能控制的事物越來越多

人類世究竟從何時開始?有人主張該從人類進入農業社會,原始土地被開發為農田的年代起算;有人認為工業革命導致對自然資源的大量開採,是人類世的濫觴;也有人主張1950年二次大戰之後,人口數和平均壽命急速增加,人類世進入了加速階段。

人類世裡處處可見人類的足跡,其中最明顯的3個現象是:地球溫度上升,大氣層二氧化碳濃度增高,以及生物多樣性減少。雖然部份科學家仍在爭論,地球漫長的歷史上,這些數字本來有上有下,當下只是處在一個循環的上升波段,但多數科學家都同意人類對自然環境造成的全面衝擊,應該是前所未見。

截止目前為止,人類固然是一群粗暴的地球居民,對地球上其他種種生物造成巨大的威脅,卻對生命的運作採取袖手旁觀的態度,諸如遺傳、生死、自然選擇(natural selection),都還照著亙古以來的基本規則進行。然而, 隨著科技的創新,人類已逐漸將手伸入禁區之內

德州有一家公司 Crestview Genetics,從2009年開始用基因克隆技術複製馬球賽的名馬,2016年阿根廷名馬球師Adolfo Cambiaso 率隊贏得阿根廷公開賽冠軍,他騎的6匹馬全是從前愛騎Cuartetera不折不扣的克隆馬。Crestview Genestics現在以一匹10萬美元的代價為客戶提供世界名馬,10年來已經「生產」出超過100匹賽馬。

既然可以複製馬,為什麼不能複製寵物?現代社會有這麼多貓媽狗爸,貓狗壽命比人短,若是無法接受貓兒狗女先自己而去,在德州有一家公司ViaGen可以提供複製服務,一隻貓2萬5美金,一隻狗5萬元,只要捨得花錢,心愛的寵物便可以反覆再生,寵愛一如昔往。

雖然有許多人對於複製動物不以為然,但動物無語,要探討動物倫理也找不到適當的代言人。因此複製動物被化約為簡單的經濟行為,按市場的供需機能運作。

試管嬰兒也曾激起倫理爭議

那麼,可以複製人嗎?這已經不是技術問題,癥結在倫理和法律。事實上,目前全球有70個國家訂立法令,明文規定任何人的生命都獨一無二,不得複製。然而,這只是最底線的防禦,潘朵拉的盒子才剛打開。

全世界的主要宗教都認為人類生命具有無比的神聖性,對個體生命的起點卻有不同看法。基督教與佛教視受胎為生命之始,猶太教卻認為生出母胎才算。由於這個差異,牽引出各種宗教、法律、倫理、政治、意識形態的爭議,導致女性是否有墮胎自主權的爭論至今不休,甚至成為美國聯邦大法官候選人辯論的焦點。

試管嬰兒也曾掀起激烈的論戰。40年前,世界第一個試管嬰兒路易絲.布朗在英國出生,衛道人士認為科技發展已經超過人的邊界。40年後,全世界每年超過50萬對無法自然受孕的夫妻借助試管嬰兒技術,得到他們夢寐以求的子女。而當年發展這項技術的英國科學家 Robert Edwards也等了30年,終於在2010年得到了諾貝爾奬。

試管嬰兒的生命來源還是自然人的精子卵子,未經人工改造。等到2012年, CRISPR基因編輯技術發展成熟,生命倫理的議題從此駛向未知的水域。

基因可以拿來改造動植物,能不能改變人?

基因改造很早便被應用在植物上,有了CRISPR這個工具,基改更是如魚得水。目前已經大量種植的GMO農作物有10種,包括玉米、大豆、棉花、馬鈴薯、木瓜、蘋果等,基改的動機主要在降低種植成本。雖然現代人仍對GMO作物有許多疑慮,但將來基改的方向如果改為增加風味,設計新品種,甚至培養出具有食療效果的農作物,大眾是否會慢慢習以為常?例如:釋迦是否可以加入鳳梨的味道,還能在室溫下不至於太快熟爛?稻米是否可以不需太多水分,旱田也可以一年兩收?相思樹是否可以生產楓樹糖漿,或是迷迭香精油?有了CRISPR,這些想像都不是天方夜譚,到時候,消費大眾會如何看待基改農作物?

畜牧業的進步一向依賴品種改良,有了CRISPR,品種甚至可以量身打造。中國廣東有一個養豬的研究農場,用基改技術設計出一種新品種的豬,飼料吃得少,肉長得多,排泄物中氮和磷的含量少,不但減低了對環境的負擔,還對豬場中常見的PRRSV病毒免疫。

除了豬外,美國FDA已經核准基改雞,生產的蛋可以用來治療一種罕見的伍爾曼氏症。其他如鮭魚兔子等動物都有基改版本,有些是用來生產能為人類治病的藥物成份,有些則是為了減少飼養成本。

自然界中昆蟲數量遠比動物多,有人認為昆蟲未來可能成為人類蛋白質的重要來源,但昆蟲對人類健康和農作物收成造成巨大的威脅。目前基改昆蟲最熱門的大概是蚊子,經過基改的公蚊只能傳一代,再下一代在成年之前便會死去。其次是各種飛蛾,他們對全球包心菜產業每年造成幾十億美元損失,紐約州最近允許對一種基改飛蛾進行田野實驗,目的在驗證這個人工新品種是否能夠有效減少飛蛾族群數量,進而降低對農作物的破壞。

我們已經擁有改變人類基因的能力,只是……

當動物能夠基改,人類還遠嗎?

2015年,廣東中山大學發表了人類史上第一個用CRISPR修改基因的嬰兒胚胎。2017年美國奧瑞岡一家大學也宣布在實驗室裡完成了美國第一例基改胚胎。雖然這些實驗都不準備讓胚胎完全成長,卻已經證明「客製嬰兒」(designer baby)在技術上完全可能。2018年7月英國一個生物倫理單位給了綠燈,認為如果父母出於對未出生子女的福祉、並且不至於造成社會不平等的前提下,客製嬰兒在道德上可以被允許。

關鍵在於:

什麼是未來子女的福祉?父母真的有權決定嗎?有什麼造成社會不平等的顧忌?

人天生有許多缺陷。有些缺陷可能致命。美國一年有2,000名19歲以下的未成年人因癌症而死亡,其中絕大數都是遺傳因素造成。每年死亡人口中有22.7%因癌症致死。雖然生活型態、壓力、飲食、環境都是因素,但基因可能使致癌機率增加數倍之多。其他許多無藥可醫的罕見疾病,基因更是罪魁禍首。有了CRISPR這樣的基因編輯技術,許多父母計畫生兒育女時,只要用正常的基因取代致命的基因段,便可以免於無休止之日的恐懼。

有些缺陷雖然不至於致命,卻令人遺憾。例如身高太矮、禿頭、智商過低、或是其他相貌上的缺憾,都可以用基因編輯在胚胎階段便予以矯正。

問題是:

這算不算為未來子女的福祉設想?還是為父母自己?如果有任何後遺症,父母應當承擔責任嗎?

而這世界上更多的是望子女成龍成鳳心切,追求完美的虎爸虎媽。模特兒的身材,運動員的體格,電影明星的臉蛋,高材生的智商,如果樣樣都像商品型錄,出個價格便可以量身定製,有多少父母能不動心?特別是社會的頂層階級,他們擁有充沛資源,可以遂行任何心願,只要技術可行,哪有障礙可以阻擋他們想要一個完美寶寶的夢想?

別以為客製嬰兒只是家庭的私人選項。

歷史上優生學常常進入公共議題,德國納粹政府便曾經對先天性智障、癲癇、精神分裂症、聾啞、身體畸形,甚至酗酒者,進行強制節育;類似的優生學政策不止發生在極權國家,美國在20世紀初曾經有27州通過法令,強制6萬名「基因有缺陷」的美國人強制接受絕育手術,有些州一直實施到70年代。

從現代的眼光,這些強制措施自然十分不人道。但有了像CRISPR這樣的基因編輯工具,就不必剝奪個人的生育權利,只要改幾段基因就可。不難想像,未來為了國家人力發展、改善國家競爭力(科技、運動、藝術等各個領域)、甚至於對抗日益高漲的健康保險福利負擔,許多民主國家都有可能透過各種獎勵制度,間接實現「優生學」的公共政策。而非民主國家更容易藉著「強國強種」的口號,實現改造人口素質的野心。

基因改變的風險,可能大到我們無法控制

300年來,創新發展大致可以分成原子、位元、細胞這三個軸向,其中細胞創新的進展一向緩慢,並且以治病救命為主要目的,但21世紀的生命科技創新不以此為滿足,長壽、長生不老(透過不斷複製)、完美嬰兒,一項項都是永遠難以饜足的渴望,都在挑戰科技與倫理、宗教交會的邊界。而基因科技對植物、動物世界的衝擊,更有可能成為脫韁野馬,難以逆轉。

地球是一個複雜的生態系,有人估計地球上有1,000萬物種,各物種彼此關係環環相扣,形成巧妙的動態平衡。人類生存其間,體外接觸無數生物,體內除自己的細胞外,寄居了200萬億個各種微生物,彼此也維持了一個巧妙的平衡。

能夠維持這樣的動態平衡,靠的是幾億年來物種的演化。演化有兩個驅動力,一是隨機的基因突變,二是能將環境因素遺傳至下一代的表觀遺傳(epigenetics),這兩種趨動力再加上適者生存的自然選擇,使得任何物種跟它共存的其他物種都能達到一種彼此調適的關係。這樣的關係不是靜態不變,而是隨時間共同演化。但若其中一個物種產生劇烈的變化,另一物種便可能產生巨大的連動,甚至超出它能調適的範圍。

隨著細胞軸的創新,一旦進入基因編輯的範疇,生物界的演化便開始按照人類的意志進行,美國生物學者愛德華.威爾森將這一種演化稱為「意志型演化」(volitional evolution)。

它有兩種風險,一是族群內的基因差異減少(例如所有父母期望的完美寶寶規格都很類似),一是新的物種未經漫長演化過程,被人類設計成功後直接植入生物圈中,最後會牽動哪些連鎖反應難以預料(例如全球蜜蜂數目大幅減少)。

人類一旦擁有修改基因的工具,「人類世」便正式全面展開。在這樣的世代裡,重新思考創新,一方面因許多人將因而受益而獲得鼓舞,一方面也應該對「意志型演化」的走向有所警惕,不妨時時心裡惦記著威爾森的警語:

「……人類世:一個屬於人類、為人類而存在、以人類為中心,以致其他生物都淪為次要的時期。但我寧願將這個悲慘的未來稱為『孤寂時代』(Eremocene),也就是『寂寞時期』(Age of Loneliness)」。

本文由鄭志凱授權轉載自其獨立評論@天下專欄。

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AI 競爭全新戰場!美光 Mike Cordano:記憶體將成下一個企業戰略制高點
AI 競爭全新戰場!美光 Mike Cordano:記憶體將成下一個企業戰略制高點

從生成式AI訓練、推論,到代理式工作流程(Agentic Workflow)與未來的實體AI,資料流量正以指數級成長,讓記憶體從過去支援運算的配角躍升為決定AI效能與能源效率的關鍵角色。

全球知名的半導體與微電子技術分析機構TechInsights指出,AI競爭正逐漸從晶片算力擴展到記憶體架構設計能力,加速「Computational Memory」等新架構興起;在這波浪潮中,深耕記憶體與儲存技術數十年的美光科技,正與關鍵夥伴展開深度協同設計,包含攜手NVIDIA共同開發適用於新世代資料中心的低功耗記憶體技術,在AI基礎建設的新賽局中成為不可或缺的關鍵。

當GPU不再是唯一主角,記憶體為何躍上AI舞台中央?

過去,半導體的焦點多圍繞在晶片,例如CPU、GPU跟AI加速器等,市場普遍認為,晶片運算能力是左右科技產業發展速度的關鍵,但在進入生成式AI世代後,產業逐漸發現另一個事實:真正限制AI效能的瓶頸不是運算,而是資料能否快速被存取與傳輸。

從大型語言模型訓練,到AI推論、代理式工作流程(Agentic Workflow),甚至未來的機器人與自駕車,龐大的資料流量正持續推升對高頻寬、低延遲、高容量記憶體的需求,讓記憶體產業從過去相對標準化、以價格競爭為主的市場,逐漸轉變為AI基礎建設的重要核心。

「仔細觀察AI應用服務會發現,大多數工作負載都被頻寬限制。」美光科技全球業務執行副總裁Mike Cordano認為,記憶體是突破(頻寬)瓶頸的關鍵,也讓AI競賽從晶片算力升級到記憶體與儲存架構的系統級競爭。這樣的產業洞察,也正是Mike在歷經二十餘年的儲存產業資歷,加上四年半的創投生涯後,選擇加入美光的核心原因之一:在AI重塑產業結構的浪潮下,記憶體將成為這波成長最直接的動能所在。

美光 x 數位時代
美光科技全球業務執行副總裁 Mike Cordano
圖/ 數位時代

從零組件供應商到策略夥伴,記憶體共創時代來臨

AI的崛起,正在改變記憶體廠商與客戶的關係。

過去,記憶體產品多是標準化元件,客戶關注的是價格、供貨與規格;合作模式也偏向短期採購與交易導向。然而隨著AI系統規模愈來愈大,從資料中心、雲端平台到終端裝置,記憶體已經成為決定系統效能的重要關鍵,也因如此,越來越多企業將記憶體視為「策略性資產」,而非單純零組件。

Mike表示:「現在,我們跟客戶合作的時間跨度改變了,在產品正式上市前三到四年便開始合作,從系統架構階段就共同規劃未來需求。」例如,美光科技與NVIDIA共同研發的資料中心所使用的低功耗記憶體,便是雙方提前多年展開深度合作(co-design)的成果。

值得特別注意的是,美光科技除從技術層面與晶片製造商等夥伴共創產品,也在需求層面與客戶進行密切合作,例如,將過去較無約束力、期限僅一年的長期協議(LTA)轉變成為期五年、條款更具約束力的策略性客戶協議(SCA),藉此掌握客戶的未來需求,進而在技術層面做更深度的合作。Mike坦言,深度協同設計是高成本的投入,美光的做法是先廣泛進行市場感知,理解不同場域的需求方向,再與生態系統中的夥伴們展開客製化合作。

從裝置導向轉為Token導向,AI浪潮重寫記憶體成長模式

除了合作模式改變,更大的典範轉移是需求的改變。

Mike解釋,過去記憶體需求跟PC、手機跟伺服器出貨量息息相關,但在AI新世代,推動記憶體需求成長的核心不再是設備數量,而是AI模型所產生的運算與資料消耗量。「AI產業逐漸走向以『Consumption』或『Token』為主的新經濟模式,每一次的模型運算都需要消耗大量的記憶體跟儲存資源,這意味著,即使設備銷量成長趨緩,記憶體需求仍可能持續上升。」

更重要的是,AI應用正從資料中心外擴至手機、PC、自駕車與機器人等場域,儘管不同場域對記憶體的需求不盡相同,但是,Mike認為:所有AI裝置都存在三項共同需求:更快的速度、更大的容量,以及更高的能源效率。

正如Mike在受訪時提到的:「我們最大的挑戰,是如何與客戶和整個生態系保持高度一致,一方面創造供給與產能,另一方面持續推動技術創新。」可以預期,在接下來的五年,記憶體產業面臨的挑戰不僅僅是擴展產能,而是如何與客戶共同規劃需求、同步投入技術創新,而這也是美光科技積極經營AI生態體系的原因。

總的來說,AI帶來的改變,不只是算力提升,而是重新定義整個運算架構:過去,記憶體被視為支援運算的基礎元件;現在,則是決定AI效能、能源效率與創新速度的關鍵資源;當產業競爭從晶片性能延伸到資料流動效率,從裝置數量轉向Token消耗量,記憶體的重要性也將隨之水漲船高,對美光科技來說,這將是其從供應商走向AI生態系核心夥伴的關鍵角色轉變。

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