向内与向外:迈向下一个文明的转折点 ——“未来计算·未来算力”WAIC 2026 专题论坛学术策划侧记 未来计算·未来算力论坛学术组

一、为什么这场论坛被设计成一次”向内、向外”的对话
这场论坛的议程,被学术策划人、香港城市大学计算学院教授林静安排成一次“从我们在哪里,到我们究竟去往何方”的六幕穿越。但如果请她用一句话讲清楚这场论坛真正想追问的东西,答案不是“下一代 GPU 长什么样”,也不是“量子比特再翻多少倍”,而是这样一件事:
当算力遇到物理边界,人类的计算文明是否第一次被迫回到”能量”和”信息”这两个最底层的第一性原理,去重新回答”计算到底是什么”?我们是要在原理上堆砌,还是应该理解真正的智能,是用最少的资源办最多的事
我们有一个越来越强烈的直觉——今天这个世界上,还有两个”无穷”是没有真正被打开的。一个是向外的无穷,也就是宇宙尺度上的数据、能量与计算空间,我们过去所有的数据存储、能源生产、算力部署都发生在地球这一层薄薄的表面上,一旦马斯克们把边界推向近地轨道之外,这个”外部”的容量将远远大于原来地球的组合。另一个是向内的无穷,也就是量子尺度上的世界,是原子、是比特、是能量、是叠加态、是纠缠——它看似”空洞洞的”,但恰恰是我们身体、大脑、每一个细胞背后最真实的能量与信息底座。每一个人,从物理学的角度看,本质上就是一个开放的量子—热力学系统。
所以本论坛学术指导林静教授在开幕主持里说:这不仅仅是六个环节,而是一段探索之旅。探索本身,就是要往两个方向同时走:向外去要更大的空间,向内去要更深的原理。 论坛上量子、太空、绿色三条主线的并置,不是简单的话题拼盘,而是这两个“无穷”在今天这个时间节点上的一次交汇。这篇侧记,尝试沿着这位策划人的思路,把这次交汇背后的技术脉络重新梳理一遍。
二、能量景观:从干细胞到 ASIC,”演化”才是计算的第一性原理
会前,一位做生物计算的专家提到过一个观点——所谓探索未知,探索的其实是一种”演化的方向”,而演化方向最重要的变量,是能量景观(energy landscape)的变化。
这个概念非常关键。对于我们的身体而言,一个干细胞最终变成神经元、心肌细胞还是肝细胞,并不是由某一段”决定论式”的程序写死的,而是取决于那一瞬间它所处能量景观的形态——能量地形上哪个”势阱”最低、最稳,它就滚向那里。分化不是被”选择”,是被”能量最小化”这条最深的物理法则塑造出来的。
这个直觉如果搬到芯片和算力的世界里,会得到一个非常有意思的结论。今天我们讨论最多的 ASIC、专用架构、算子融合、稀疏化、混合精度……本质上都是在做同一件事:在能量与信息的联合景观里,为某一类特定问题,寻找一个更低能量、更高效率的”势阱”。 通用 GPU 是一个平坦但昂贵的能量平原,ASIC 则是有针对性地在某个方向”凿”出一个陡峭的低谷。生物几十亿年做的事情——细胞分化、器官分化、物种分化——和我们今天做的事情——通用算力向专用算力分化、经典算力向量子/太空/绿色算力分化——在数学结构上是同一件事:沿着能量景观的梯度,寻找可持续演化的方向。
这也是论坛把“范式转换”放在整场论坛前几幕的原因。它不是一句口号,而是一次严肃的物理学式追问:当摩尔定律逼近物理极限、当每一次 FLOPS 都要付出真实的焦耳、每一次训练都要付出真实的水与电,我们是否第一次不得不承认——“更多算力”并不总是等于“更好的智能”,能量的地形结构才是。
论坛开幕致辞上,中国科学技术大学校长常进院士以暗物质卫星”悟空号”为例做了一个非常朴素但非常尖锐的判断:”真正的突破源于方法与创新,面对看似难以逾越的发展瓶颈,单纯堆砌资源、扩大规模往往难以实现本质跃迁。核心突破始终来自底层原理与技术路径的重构。” 悟空号在有限资源下走出的那一条”方法创新”路径,与今天算力工程面临的能耗—物理墙,是同一个哲学母题的两次显影。

Daniel Kammen 教授的演讲则从另一侧把这个母题坐实:”下一堵墙已经不在芯片,而在电网调度表的另一侧。” 他给出了一个非常具体的能量景观案例——2026 年 3 月底,加州晚间能源需求的 40% 已经是由储能满足的。这意味着 AI 基础设施如果不与储能、绿电、需求侧响应放在同一张”能量地形图”上做联合优化,我们做的每一次训练,都是在能量景观上选了一条最陡、最贵的路径。而他即将在内蒙古落地的”气球风机”项目——把风力发电机装在可以上下移动的气球里,动态追踪风能的垂直分布——本质上也是同一件事:让能量的采集器学会在能量景观里”游走”,而不是被固定在一个海拔的势阱里。

至此,能量景观这条主线可以合起来了:生物用几十亿年在能量景观里演化出细胞与器官;今天的算力工程,正在用几十年的时间,在能量景观里演化出通用与专用、经典与量子、地面与太空的分化路径。 这不是比喻,这是同一条第一性原理的不同尺度显影。
三、向内的无穷:量子作为”能量本源”的计算论重述
如果说能量景观是计算的第一性原理,那么”向内的无穷”就是能量景观最深处的那一层——量子。一些学者认为,有必要把量子计算从”下一代硬件”这个太狭窄的定位里解放出来。它不是仅仅比 GPU 更快的一种”新芯片”。它更像是——我们第一次尝试用自然界最原生的信息载体来做计算。
潘建伟院士在论坛的大师引领视频中,把这条脉络讲得最清楚。今年是薛定谔方程诞生一百周年,量子力学在过去一个世纪催生了众多重大技术。而下一步的量子叙事的起点,被他归结到费曼那句被反复引用的箴言——”倘若只能把一句话传递给下一代生命,那就是:万物皆由原子构成。” 这句话的物理学重量是:一切物质由原子构成,而原子遵循量子力学规律,因此多体系统无法依靠经典计算机有效模拟;量子计算的科学起源,就是费曼”利用可控量子比特模拟复杂量子系统”的开创性构想。换句话说,量子计算不是”替代 GPU”的下一站,而是”让计算的物理载体回归它本来的样子”——因为世界本来就是量子的,所以真正描述这个世界的计算,也应当是量子的。
潘院士随后给出了三个非常”冷”的判断:第一,量子计算优越性的一系列里程碑虽已取得,但一台能真正快速解决具体实际价值问题的通用量子计算机,仍需长期研发攻关;第二,学术界有责任引导公众理性看待量子计算发展、防范行业泡沫;第三,正如一个世纪前海森堡时代的量子力学,”广泛而积极的国际合作与交流必将让量子信息技术更快惠及全人类”。这三句话,是本届论坛量子叙事真正的定盘星。

朱晓波教授的《量子计算的发展与挑战》给出了这条道路最底层的物理数字,也是全场”最不能被忽略”的一组数:操控一个超导量子比特反转的能量,大约是一只蝴蝶扇动一次翅膀能量的十亿亿分之一(10⁻¹⁶ 量级)。 你操控的是单量子,任何单量子扰动都会让错误率陡增,因此把错误率做到千分之一(10⁻³)在物理上已经是一个技术极限;而经典计算机的错误率是 10⁻¹⁵ 甚至 10⁻¹⁸ 量级。他给出的通用容错量子计算机的路线,是一个非常”硬”的技术清单——大约 100 万物理比特、几百到几千个逻辑比特、每个逻辑门错误率 10⁻¹⁰ 量级——他给出的时间尺度是 10 到 15 年。他用一句极其克制的表述总结这一现实:”我们要征服的是珠穆朗玛峰,现在还在做地面实验。”
论坛学术指导林静教授认为,这一组物理常数才是讨论量子的真正锚点。这些数字之所以被原样放进这篇侧记,是因为它们是量子叙事的“物理引力常数”——任何脱离这些数字讨论“千比特、万比特”“量子霸权”“量子破解一切”的说法,都是在与物理规律作对。
Franco Nori 教授从量子物理学家的角度给出了这场”马拉松”的国际学术坐标。他明确指出:”量子比特处于 0 与 1 的叠加,测量使其坍缩到确定值;一旦量子比特纠缠、相互关联,就能解锁大规模并行性——但目前许多研究团队真正的目标,是量子纠错。” 他同时强调技术路线远未收敛——超导、光子、离子阱、里德伯原子,”至少需要四种平台共存,不同应用可能会由不同平台承担”。他给出的时间预期——密码破解、药物设计、材料科学、金融组合优化这类”改变世界级”应用——”最短 10 年、最长 30 年,短期内不会到来”,与潘建伟”通用量子计算机仍需长期攻关”、朱晓波”10—15 年”的判断在时间尺度上完全一致。
三位在不同体系(潘建伟:整体量子信息;朱晓波:超导祖冲之;Nori:理论与四路线并存)上给出的时间尺度,罕见地在 “10 年为最短、15—30 年为合理区间” 上收敛。这个收敛本身,就是本届论坛在量子叙事上最有价值的技术共识:向内的这条路是长的,但它是真实的。

四、向外的无穷:太空、算力网与”能量—信息”的重新布线
在向内挖掘量子的同时,向外这条路,其实同样急迫。

论坛以上海”星枢计划”太空算力星座首发星簇发布开场,本身就是一次视觉化的表态。”星枢”寓意”星空的核心、算力总枢纽”,由复旦大学联合上海星枢天算航天科技牵头研制,四位院士担任首席科学家。首发采用”一主二辅”星簇架构:以中心算力主星为核心,协同伏羲气象星与超低轨即时遥感星,通过星间激光链路实现数据采集、AI 推理、研判分析的全流程在轨闭环。加上国星宇航”星算”卫星组网、洞察时空超低轨时空智能星座、复旦”伏羲气象大模型”上星部署,中国已经在卫星数量、单星算力、在轨部署、大模型上星四个维度进入全球第一梯队。
论坛之所以把“太空算力”放进“两个无穷”的框架,也是因为它并不只是“再多一层数据中心”。它在物理原理上,是把三样东西同时往“外”推:数据的采集(对地观测)、能量的采集(近地轨道太阳能几乎没有云层与昼夜衰减)、算力的部署(在数据产生的物理位置就近计算,减少下行带宽)。 这三样合起来,就是一种全新的“能量—信息—算力”三合一的空间布线。
在地面这一侧,与之对偶的,就是高文院士与郭毅可副校长的中国算力网对谈。作为今年国家科技进步奖一等奖成果,中国算力网做了一件把 20 年前”网格计算”设想真正工程化落地的事情——”让算力像电力一样接入千家万户”。 高文院士在对谈中给出的最重要的技术抽象,是他把算力经济模型的成本因素从”只看芯片卡多少钱”扩展成了四要素——芯片、电力、通信、存储——并把传统的”云原生”进一步扩展为 “云网原生”。在算力网的技术挑战上,他也非常直接地指出,通信不能仅靠现有 TCP/IP,而必须下沉到数据链路层去重做——”跨城市、跨几百公里、几千公里”的算力互联,是今天基础设施最薄弱、也最需要工程突破的一环。
郭毅可副校长在对谈中提出的一个场景观察,恰与论坛的框架相互印证:远程医疗手术规划、天算与地算合一(天气预报、遥感星云等直接在天上算完再下传)——这些都不是加一台服务器就能解决的问题,它们真正需要的,是一张打通经典算力、量子算力、太空算力、绿色能源的“新一代基础设施”。
而这张新一代基础设施的能源底座,正是 Kammen 教授反复强调的:在没有可控核聚变突破之前,能源就是 AI 的天花板。 加州的储能案例、内蒙古的气球风机、”东数西算”把算力向绿电富集区迁移,这些看似分散的实验,其实是同一条工程主线的多个截面——把”绿电+储能+算力”打造成国家级标准化产品,让算力跟着绿电走。 未来十年,这一条会重新定义数据中心的选址逻辑、乃至新一代能源工程的服务对象。

五、”能量—信息”统一视角下的应用地图:五大方向已在生成中
如果我们把”向内量子”和”向外太空”这两条主线放在同一张”能量—信息”的地图上,会得到一张非常清晰的未来算力应用图景。这张图,恰恰就是论坛第三幕、第四幕上六位嘉宾用量子、太空、应用三张地图同时铺开所勾勒出的产业方向:
其一,量子智能。 九章四号在特定问题上比现有最强超算快 10⁵⁰ 倍,量子计算已从”哲学问题”变成”工程问题”。国盾量子、本源量子、量旋科技、华翊量子、量羲技术、国富量子等中国量子计算企业首次共同加入量子智能产业联盟,标志着中国量子算力生态进入协同攻坚期。朱晓波教授特别指出,量子模拟——用量子计算机模拟真实的量子世界——很可能在未来几年就在大分子体系、材料科学、化学反应等科学问题上率先取得突破,因为这类应用对错误率的容忍度天然高于密码破解。

其二,太空算力。 上海”星枢计划”天基算力卫星、”星算”组网、洞察时空超低轨星座、”伏羲气象大模型”上星,正在共同构建一张覆盖”数据—能源—算力”的天基基础设施。它的技术意义远超”多一层数据中心”——它是把能量与信息的联合最小路径,从二维的地表拓扑,扩展到三维的近地轨道拓扑。
其三,物理世界大模型与具身智能。 从广州百平方公里级路网监测、四川林火实时预警、上海气象短时预报,到腾讯 WorkBuddy 调用太空算力执行任务,AI 智能体正在从”云端应答”走向”物理世界闭环”。这一步的关键,是让 AI 智能体真正”接入”物理世界的能量与信息流,而不是永远停留在文字层的自我循环。
其四,绿色算力与算电协同。 Kammen 教授给出的加州晚间 40% 储能案例,与中国东数西算工程正在共同证明——”算力跟着绿电走”将成为未来十年数据中心布局的第一原则。绿电不再是算力的”配套”,而是算力选址、拓扑与调度的第一变量。
其五,量子—经典—太空的联合算力网。 这是本论坛特别希望的,在下一届论坛里推动的方向——不再把量子、太空、经典视作三个平行赛道,而是作为一张真正联合的算力网络的三个物理层。高文院士的“云网原生”、郭毅可副校长的“天地合一”,以及量子—经典异构计算所指向的方向,最终会在一张“跨物理原理、跨物理层”的算力网上收敛。
六、写在后面:让”开放的能量系统“重新成为主语
回到论坛学术策划林静教授最初的那个直觉——每一个人本质上是一个开放的能量系统。 这不是玄学,而是热力学与量子力学在生命尺度上的自然结论:我们每天摄入约 2000 千卡能量,维持大约 20 瓦的大脑功率,就能完成今天最先进的大模型所无法完成的很多任务;一只黄蜂,用几毫瓦的功率,就能完成我们花巨大算力都难以设计的飞行、避障与目标识别。Kammen 教授在演讲中特意讲了这只黄蜂的故事——”一只黄蜂的大脑有多大?一只黄蜂消耗多少能量?”——他用这个例子提醒全场:当我们讨论算力时,我们是否忘记了,自然界最精妙的智能,从来都是在极致的能量约束下演化出来的?

所以,这篇侧记愿意把落点,交还给林静教授的一句非常朴素的判断:
新算力文明的第一性原理,不是”更多”,而是”能量与信息在一个更聪明的景观里重新演化”。回到本源:真正的智能,是用最少的资源办最多的事
向外,我们要用太空、绿电、储能,让”能量的景观”变得更广、更平衡、更可持续;向内,我们要用量子、光子、离子阱、里德伯原子,让”信息的景观”更接近这个宇宙本来的样子。这两个方向在今天的相遇,才是”新算力文明”这个词最真实的物理意义。
从这个意义上讲,”未来计算·未来算力”论坛的这个下午,不是一次会议的落幕,而是一次追问的开场:当算力真正回到能量与信息的第一性原理,人类的计算文明会在什么地方,重新出发?
答案不在传统赛道的延长线上。答案在向内、向外——两个”无穷”之间。
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