硅谷中,那些潜在的颠覆世界的力量

好奇曾经是人类这种生物能够进化成为地球生物链顶端的关键。

文/范茹梦

洪泰帮美国行,第一期,盛希泰带领的几位洪泰小伙伴正逗留西海岸的旧金山,带着好奇心,试图追寻即将颠覆世界的发现者和开拓者的踪迹。

四月的旧金山,让感官每天都是明亮的,不是因为五光十色的景致,而是每时每刻挥之不去的橘色阳光。

在两天的时间里,洪泰帮小伙伴们走访了参观了Overnest、 Bagaveev、Chatsport、Mission bio 、Wrightspeed等项目,覆盖了VR 、3D裸眼技术、基因检测、空间技术等领域。我们体验了HTC Vive硅谷实验室的最新demo,与Boost VC等VR基金进行了深入沟通,以下是我们为你奉上的项目精选。

  Bagaveev :一位俄裔飞行员的倔强梦想

“创客”群体的自娱自乐创造梦想设备,大到过去沃兹尼亚克将个人电脑带入寻常家庭,乔布斯重塑了整个手机行业,现在佩奇和布林正在用无人驾驶技术重新定义我们在汽车中的时光,再到未来埃隆·马斯克开启民营太空时代。

而位于 Half Moon Bay的bageveev是一个3D打印火箭引擎研发商,主要的业务是发射超小型火箭。

创始人Nadir Bagaveev 曾是美国空军的一员。他创立的这家公司的愿景是“成为21世纪重要的航空公司”,并希望建立一个稳健的近地经济体。

这是挂在Bagaveev工厂墙上的logo旗

他告诉我们,发射一次超小型卫星到近地轨道的价格为1百万美元,而如果采用可回收技术的话,价格可以被压缩到20万美元。

就在上个月,Nadir Bagaveev 拒绝了来自香港一家公司的投资,因为担心接受香港资本之后,这份事业会受到诸多限制。也许这就是热爱的力量吧。

国人对于商用卫星行业并不十分了解,但可以肯定的是,这绝对是个巨大的市场。

整个卫星行业市场规模已经超过 2000 亿美元。这是美国卫星产业协会去年发布的数据,相比于十年前增长了 2.3 倍。

卫星创业的技术门槛还在降低。卫星业发展至今,技术已比较成熟,创业公司有大量可参考借鉴的技术解决方案。同时,随着汽车、船舶等工业发展,部分材料已经达到航天级别或是军工级别,使创业公司的产品价格更具竞争力。

政策不断放宽。以美国为例,自冷战结束后,政府制定相关的法律、法规、政策,出台相应的航天应用计划(在美国卫星属于航天应用领域),加速了卫星领域的商业化。

人才供给充足。这种红利是政府、民营航天企业共同努力的结果。美国长期鼓励校企合作,加大对航天领域等高科技行业的投入。在国内,航天体系虽属于 “国家队”,但随着市场经济发展,加班多、工资少已经不能让部分人满意。

这就是他们制造火箭的地方了,堆满了奇奇怪怪的仪器

八年前,当 NASA首次与 SpaceX接触时,他们只是找了一个“太空的士” (space taxi) 而已,但是现在商业航天计划却成了NASA将宇航员送入太空的最理想选择。Bagaveev公司已经获得了约数百万美元的天使投资。

  与Oculus决战紫禁之巅HTC vive

HTC硅谷实验室的内容负责人 Chris Chin为我们调试了最新版本的HTC vive demo。而我们很幸运的在HTC硅谷实验室体验到了还未在国内上市的HTC vive的最新 demo版本。

虽然佩戴过程中仍有眩晕感,画面也存在颗粒感,但这版demo可以说秒杀了Oculus。新版的HTC vive互动体验良好,与之前的VR设备相比,已经极大的减轻了眩晕感,在体验的15分钟内,眩晕感在可以接受的范围之内。

这正是本次美国行的领队泰哥,正在用HTC Vive玩游戏

值得一提的是,HTC Vive Pre内置摄像头可以让使用者可以在无需摘下头盔的前提下随时切换回到现实世界。这样的设计将使得使用者在戴上头盔的时候不会碰到撞墙或者撞到他人这样的窘境。

而且这个摄像头也可以实现现实场景的拍摄和模拟,并且渲染叠加到虚拟世界当中,进一步模糊了虚拟和现实世界的界限。

VR硬件是最近大家争相讨论的话题,我们也在“洪十条”栏目中推出过相关专题《如何在5分钟之内看懂VR行业?| 洪十条》,我们不妨趁机横向对比一下VR三大厂:HTC、Oculus和Sony这几家产品的特色:

硬件水平三家齐头并进,论配件HTC Vive最全。对比三个PC级VR头盔,三家的技术指数都大同小异。配置上整体来看,HTC Vive的配件最全面,包括前置摄像头以及手势追踪手柄,还支持移动追踪。

索尼有资源优势。VR在硬件层面上短时间内很难取得突破,而内容上显得捉襟见肘。而索尼PS VR依托PS游戏机,在游戏资源的开发上会好过其余两家,目前透露的消息称索尼PS VR上已经有65款游戏支持,上量的速度可能更快。

HTC Vive或更能代表未来。索尼PS VR的初期用户可能是从PS用户转化而来,而HTC和Oculus的用户多数是开发者和极客。现在HTC已经完全押宝VR,会不遗余力的将Vive的体验做到极致。从体验效果来看,HTC Vive的确代表了目前VR体验的制高点。

  Wrightspeed –卡车中的特斯拉

这是特斯拉的创始人之一伊恩·赖特自立门户创立的公司,准备推出混合动力卡车产品。相比于普通汽车,全电动或混合动力卡车可以节省大量燃油和成本。

当然,全电动或混合动力卡车面临的挑战是卡车还需要更多的动力。因此,Wrightspeed卡车没有采用特斯拉那种感应电动机,Wrightspeed卡车没有采用特斯拉那种感应电动机,Wrightspeed的动力系统使用(此处省略一千字)轴两侧的永磁电动机和锂离子磷酸盐电池,以允许卡车减速时再生多达730千瓦或1000马力。

Wrightspeed的投资人之一Zack向我们介绍道,Wrightspeed之所以卡车作为切入点,是因为与轿车相比,卡车每日行驶的时间更长,消耗更多能源和成本,如果将传统的燃油卡车改装成电动车传动系统卡车,可以节省大量成本,回报速度也快于电动轿车。

这是他们的改装车间,正在为FedEx改造送货卡车

Wrightspeed route的优势在垃圾车、送货车和巴士等需要频繁刹车的重型车辆上体现的更明显。因为传统活塞式内燃机的工作效率在启动和停止的时候是很低的,而Wrightspeed传动系统可以实现以下提高:

1。 减少67%的耗能;

2。 减少63%的排放;

3。 每年节约25000美元的维护费用。

去年,美国联邦快递公司和Wrightspeed公司签署了协议,改装了25辆送货卡车。送货卡车和垃圾卡车都适合改装电动车传动系统,因为这些卡车频繁使用刹车会为电池产生更多电能。

电动车的系统组件价格不菲,因此,只有在短时间内节省够多的燃油和维护成本的情况下,用户才会改装成电动车。

  Boost vc—— hero city no limit

Boost vc位于San Mateo,我们见到了boost VC的CEO,Adam Draper。交谈中Adam Drape认为虚拟现实已经做好了准备,即将成为过去20多年中改变我们生活和工作方式的三大技术之一。

Boost vc在的办公室,一个由特斯拉改造成的前台

与20世纪90年代的网络浏览器和21世纪初的智能手机的出现类似,虚拟现实的问世将改变我们生活的方方面面,娱乐、交流、经商甚至是学习方式。

虽然这一愿景并不遥远,但目前还未到来。虚拟现实虽然在概念和实践上已经存在了数十年,但仅仅从最近几年,或者说过去的12个月开始,技术和资本才开始聚集在这一领域,让虚拟现实与主流应用结合起来。2016年,boost VC认为在不远的未来讲看到大量的设备和体验的消费能力释放。

在与Adam Draper交谈的过程中他提到不可否认的是,2016年将是改变迅速发生的一年,大公司和风险资本的投资也将更多,下一个伟大的虚拟现实公司正在出现。Boost VC很荣幸地走在了这次变革的最前沿,Boost VC投资了34家VR公司,成为了行业中最活跃的投资者。

同时他们构建了一个连接创业者、投资者、行业专家和媒体的网络,致力于推动VR行业的提前兴起。现在他们正在寻找那些可以预见未来的最勇敢的创业公司。我们特别希望能够看到一些这样的公司,例如制造工具让VR的实现更简单、扩展VR在教育和培训领域的应用边界。

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1 Response

  1. 张首晟首次公开解密“天使粒子”,下一个硅谷也许在中国这些城市说道:

    科学复兴的中心很有可能不仅仅在美国的硅谷,我希望下一个硅谷会是北京、上海、深圳,或者杭州。

    编者按:本文来自微信公众号“硅谷密探”(ID:guigudiyixian)。

    7月21日,Science上的一篇论文,引发了朋友圈的刷屏。4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”――马约拉那费米子(Majorana fermion)。

    应长城会创始人文厨之邀,“天使粒子”的发现者之一张首晟教授在文章发表后的第一时间做客“文谈”,与文厨饮茶畅谈,从天使粒子说到文艺复兴,从文艺复兴说到了科学复兴,并详细地解释了物理学界历时80年对天使粒子的搜寻和探索。

    张首晟首次公开解密“天使粒子”,下一个硅谷也许在中国这些城市

    张首晟教授与文厨

    以下是张首晟教授对天使粒子的解释:

    任何伟大的科学发现,最终与哲学思想都有一定的关系。在我们的日常生活中,大家好像始终看到,世界是处于一个对立的状态:有正数必然有负数,有善必有恶,有存款就必然有借款,有天使必然有魔鬼,有阴必有阳。在这样的宏观世界中,好像充满着这样的对立面,尤其是有天使必有魔鬼。但是我们也知道,世界最终是由基本粒子组成的。

    那么大家可能就会问,在基本粒子的层次,世界的对立面是如何体现出来的呢?

    大概在1928年的时候,有一位非常伟大的理论物理学家保罗·狄拉克,他想把爱因斯坦的狭义相对论和量子力学这重大的分支统一起来。狄拉克在统一的过程中写下了一个方程,在推导的过程中,他发现要开一个根号,也就是像是我们在中学学到的,根号9的解包括+3与-3,狄拉克发现这个方程除了正解之外也有一个负能的解,所以有些能量是正的,有些能量是负的。狄拉克当时觉得非常奇怪——好像世界上所有的粒子能量都应该是正的,怎么会出现一个负能的解呢?一般不太优秀的理论物理学家可能就会把负的解去掉,但是狄拉克作为非常严谨的科学家,他在当时认为:既然方程如此预言,它其中肯定有一个深奥的含义。于是,他做了一个非常大胆的预言——如同我们的宏观世界有两边对立,微观世界也是这样,正能解和负能解的出现就表示,有粒子便必然有反粒子。

    张首晟首次公开解密“天使粒子”,下一个硅谷也许在中国这些城市

    保罗·狄拉克

    当时狄拉克提出预言时,大家觉得非常惊奇,因为世界上似乎从未出现过反粒子的概念。那么什么叫做反粒子呢?举个例子,如果我有一个粒子,比如说是电子。电子带着负电,并有一定的质量,那么它的反粒子即为与它所有别的性质都一样,但是电荷与之相反的粒子。如果电子带负电,有一定的质量,那么按道理说,它的反粒子应该是带正电,也是有同样的质量。

    当时,人们知道的粒子里面有一种叫质子,比如说氢原子就只有一个质子和一个电子。但是氢原子的原子核就是一个质子,虽然它带的是正电,的确是与电子相反,但是它的质量是电子的2000倍,所以不可能是电子的反粒子,所以大家都觉得狄拉克的理论肯定是不对的,因为这与对大自然的观察是不相吻合的。但是在这个关键的时候,狄拉克说:“我的方程和方程的解非常美丽,大自然肯定也是这样。”

    人们觉得狄拉克非常傲慢,明明真理一定是从实践当中才能得出,仅凭美丽的方程式就能判断世界和宇宙都是这样吗?

    狄拉克非常幸运。在我们的物质世界中,的确非常难找到反粒子,但是过了五年后,人们在观察宇宙射线的时候,确实发现了反粒子的存在——狄拉克的预言变成了伟大的科学发现,从此人类开始认识到有粒子必然有反粒子。伟大的科学家也像先知一样,用美丽的方程去预言大自然。

    那么粒子和反粒子放在一起会发生什么事情呢?

    大家可能都知道爱因斯坦的方程 E=mc2,这就是说电子和正电子碰在一起,它们的质量就会全部消失,两个粒子会被同时淹没,物质也会消失,从而完全变作能量。能量的多少是可以用爱因斯坦的这个公式算出来的。可想而知,这个能量就像炸弹一样。

    所以大家可能听过原子弹,比原子弹更厉害的是氢弹,但是比氢弹更厉害的就是反粒子弹,因为它的能量密度高。所以正电子它可以用来造福于人类,也可能是来破坏整个宇宙的。怎么造福于人类呢?如果你被怀疑有阿茲海默症,也就是老年痴呆症的话,要去做一个叫PET的医学测试,这里面的P就是正电子的意思。但是它也可以威胁人类。著名的小说家丹·布朗写了本小说,叫《天使与魔鬼》。他在这本小说中,把天使与魔鬼的搏斗看成是粒子与反粒子之间的对应,里面描写了一些恐怖分子,他们想造一个反粒子的炸弹,但是反粒子不容易被拿到,所以他们去欧洲的实验室去将反粒子偷出来。然而反粒子的储存是非常难的,因为我们的世界充满了粒子,如果找到一个反粒子出来的话,它立刻就会被淹没。因此需要将之装在一个非常复杂的仪器中,使反粒子悬在真空中,不跟任何一个粒子碰撞,一旦容器被打碎,就会变成一个炸弹。只需要一百万分之一颗的反粒子,就有四吨TNT的威力。小说描写的就是这样一个故事,有粒子必然有反粒子,而且反粒子有非常大的威胁。

    随着科学往前进步,起先大家不知道有反粒子,自从狄拉克的理论预言后,人们了解了反粒子的存在,随后电子有了它的反粒子,质子也找到了反质子,中子的反粒子“反中子”也被找到。所以大家就认为这肯定是宇宙的真理,而且它正好和我们的哲学观念也非常吻合,我们中国也讲阴阳两极的论点。

    过了一阵子之后,物理学家埃托雷·马约拉那做了一个猜想,他说会不会有一些粒子它就没有反粒子呢?然后他也写了一个方程,解出来也的确是非常奇妙——这个粒子就是没有反粒子。然而,在1937年发表这篇文章后,人们对他并不理睬,文章也没有引发什么反响。马约拉那非常失落,受到了很大打击的他从此人间蒸发了。到底有没有“不存在反粒子”这件事,从此也成为了一个谜。

    张首晟首次公开解密“天使粒子”,下一个硅谷也许在中国这些城市

    埃托雷·马约拉那

    我很喜欢丹·布朗的那本小说,所以我就把这个粒子称为天使粒子——因为这相当于是一个完美的世界,只有天使,没有魔鬼,只有一边,没有对立的另外一边。同时,这也有一个更深的原理——天使是没有性别的,所以天使粒子这一名称也体现了这个概念。

    在整个物理学界,马约拉那的猜想影响非常深刻。物理学家们整理了一张清单,在其中列出了人们最想找到的粒子。第一个就是希格斯玻色子,也叫上帝粒子。2012年在欧洲的粒子物理加速中心,人们找到了希格斯玻色子,这在当时是个非常振奋的发现。第二位就是我们所提到的天使粒子,第三位则是暗物质粒子。科学家们一直都在致力于寻找、证明这些粒子的存在。

    然而,在天使粒子的寻找过程中,马约拉那在消失前,只为人们留下了一个数学方程,也就是马约拉那波动方程后,大家都不知道去哪里找天使粒子。

    2010年至2015年,我与我在斯坦福的团队针对天使粒子一共写了三篇文章。第一篇文章,主要是理论,论述的是“在哪里能找到天使粒子”。

    大家可能知道,我是拓扑绝缘体领域的发明者。那么我的整个思路都是从拓扑绝缘体而来的。在2006年,我发明了全世界第一个拓扑绝缘体,2007年就在德国维尔茨堡大学的实验中得到证实。然后我就在这里面逐次加一点,就总会发现新的东西。2008年我提出,在这个拓扑绝缘体的的系统里放一些磁性杂质,马上就会有一个新的效应,也就是量子自旋霍尔效应,我得的那些科学奖项也主要是奖励这个工作的。到了2008年的时候,我就提出在这里面加一些磁性材料,结果导致了一个新的效应,叫量子反常霍尔效应。后来这个在我们与清华大学薛其坤院士的合作中也被证明了。于是,我们就想往上面再放一个超导体。这就像做蛋糕一样,在磁性拓扑绝缘体的上面再放一层,就是放一个超导体,在这个系统里面,就能找到天使粒子——这是我们的第一个预言。

    随后,我们就写了第二篇文章,主要论述了怎样测量。

    在量子反常霍尔效应的体系中,电阻始终是跳跃的,通常的台阶是0,-1,+1,+2,这样整数倍地在跳跃。因为天使粒子只有一面,它又是它自己的反粒子,或者它没有自己的反粒子,所以在某种意义下,我们可以认为,天使粒子是通常粒子的一半。一旦天使粒子出现的时候,就会出现半个整数的台阶,所以我们就写了第二篇文章,论证了怎样测量可以验证天使粒子的存在。在第三章文章,我们就写了一个非常详尽的指导,让实验学家做实验,也就是在通过调节外加磁场的时候,在某个地方就可以看到这个半整数的台阶。这三篇文章发表后,大家都觉得是非常好的建议,是非常可行的计划。

    然后我们就开始跟实验学家朋友联系,在2015年的8月,我们就向UCLA的王康荣教授建议做这个实验,他也非常高兴地采纳了我们的建议,于是我们就一起合作,去验证这个理论的正确性。

    理论物理学家要做的工作是要把预言做得非常精准,但是具体要做还是一个非常困难的实验,尤其是这个“蛋糕”非常不容易烤,因为底下有一层,上面有一层,搞不好两边就会混起来。所以实验学家也是要做非常大的努力和贡献。大家都有很高的合作精神,有UCLA的王康隆教授,UC Davis的刘凯教授,UC Irvine的夏晶教授,主要是通过这三个实验小组的合作,最终在我们预言的体系和材料中,把这个“蛋糕”给烤出来了。在烤完之后,我们做了一个测量,发现的确是在通常的0,1,2这样的整数台阶当中,半整数台阶的存在。

    此后我们就将文章投给了Science期刊,得到了专家的肯定,随后根据批语补充了需要的实验,更是铁证如山地证明了我们所预言的天使粒子的存在。最终,我们的文章于2017年7月21日在Science发表。

    追求真理,这是一个漫长的过程,但是现在在国际领域内,大家都给予了非常肯定的评价。从理论的架构到实验的执行,都是非常难的,然而我们最终成功做到了。追溯到1937年,这整整80年的搜寻,这么高难度的实验最终是被我们华人科学家团队完成了,我也想在这里对我们的实验科学家朋友们表示最由衷的敬意。

    这一发现把我们人类带入了一个全新的时代,使得我们认识到,这个世界上还可以把一个最基本的粒子拆成两半,在这个激动人心的时刻,我就把它命名为天使粒子,一方面是因为我看了丹·布朗关于天使与魔鬼的小说,如果粒子没有反粒子,那么就好像找到了一个完美的世界,没有魔鬼,只有天使;另一方面,天使是一个美丽的形象,而天使粒子也是真正代表了大自然最美丽的思想的实现。

    科学复兴

    长城会创始人文厨认为,在呼唤科学复兴的时代,科技的源头就是科学。在过去几十年里,随着电脑、互联网和移动互联网的蓬勃发展,科学技术得到极大地普及和应用。“我们认为未来几百年,科学将迎来人类有史以来最美妙的春天,一个科学复兴时代。”

    我们每一个人都需要科学精神,需要科学家视野、思维和思想。

    张首晟教授谈科学复兴

    在科学复兴的时代,我也在尽我所能去引导和传授。除了把拓扑绝缘体这一研究成果带到中国,在教学过程中,我所传授的最核心的价值,就是引导学生自主学习的这一套教学方法。通过实例,引发学生们的兴趣,增强学生们自主学习和研究的能力。同时,我也将我在学术过程中的经验分享出去,将我对学术的审美观传达给学生。

    现在是双创的时代,斯坦福大学正是产学研结合的典范。而我在斯坦福成功天使投资了VMware,人们常常问我关于产学研结合和天使投资的经验。仅是说两句经验,那肯定是不够的,不如一边做一边学——于是我就成立了风险投资基金丹华资本,建立斯坦福与中国的桥梁。在这个过程中,我们通过投资,把原先纸上谈兵的经验谈,变成了真正的实践,去看看别人的公司是怎么成功地将产学研结合起来的。由此以来,我们也可以借此桥梁,把我们的双创做得更好,做更多的贡献。

    我相信科学复兴将会是未来的趋势,而正如文艺复兴的中心弗洛伦萨一样,科学复兴的中心很有可能不仅仅在美国的硅谷,我希望下一个硅谷会是北京、上海、深圳,或者杭州。

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