正文 最後的篇章:從模擬到數字(1 / 2)

在最後一章裏,我們看到嶄新的成果,即最大膽、最雄心勃勃地設想從模擬打印到數字打印的轉換。在進一步探討之前,我們必須澄清幾個概念,因為“數字”這個詞內涵太多,在不同的語境中有不同的含義:

1. 指的是純粹虛擬的、沒有實際載體的信息,就像“物理型VS數字型”一樣,例如數字報紙。

2. 指的是電子的、可編輯的信息,就像“機械型VS數字型”一樣,如數字恒溫器。

3. 指由分散的、不連續的單元構成,就像“模擬型VS數字型”一樣,如數字鍾。

雖然數字計算機能以虛擬化的、電子的、多個“0”和“1”離散點的方式快速呈現信息,問題也隨之而來。但物質形態中也有“數字”的物體,在另外兩種意義上保存其特征,即可程序化編輯且由眾多微小的離散點組成。

大多數物理目標體都具有模擬特性。模擬信息係統是連續的,意味著模擬信息係統下的信息傳遞是流暢的。如鍾的分針是繞著時鍾連續運轉,而數字鍾不是連續運轉的,數字鍾中間有60個非常明確的中間狀態,它停留在一種狀態,然後瞬間切換到另一種狀態。我們常用的計算機文檔就是數字型的,因為它們是由“0”和“1”字節組成,中間沒有任何間隔。

相反,大多數當前的製造技術都是模擬型的,因為所生產的材料實際上都具備連續性。不過事實並非如此。

我第一次見到尼爾?格申費爾德是在麻省理工學院的比特和原子研究中心。坦率地講,我很欽佩他能為自己的研究中心取了一個這麼確切的名字,而我始終都不能為我自己的研究工作精髓想一個比較恰當的名字。2005年夏天,我和他剛完成第一輪電池打印測試,測試結果是電池僅僅從電子性能上來說具有“數字性”,從其他方麵來說,它具有物理性能和模擬性:電池是由連續的原材料流組成的。

我試圖詳盡地解釋整個電路打印過程,但尼爾顯得有點兒著急。“為何不在裏麵放置一個帶有整個預置電路的芯片呢?”他邊問邊打開一個抽屜,拿出一個比米粒大不了多少的微型晶體管芯片,如果放入一點兒電路,而不是一點兒墨水,會是怎樣的效果?

起初,我認為格申費爾德的理解出現偏差。放置一個預置電路板簡直就是耍小聰明,因為它使得印刷電路在一開始就不能正常運轉。然而,隨著我思考的深入,我發現這個“小聰明”似乎能行。一個生物體是由22組模塊組成(22組氨基酸),這22組氨基酸能夠通過自身不同的排列組合產生無數蛋白質,最終形成生命形態。

生物學家能夠快速地指出對生命來說氨基酸並非全部。當然,生命體需要能夠組合和分離氨基酸的能量。但從某種意義上講,生命結構是由氨基酸模塊組成的。這種組合使得生物意義上的生命形態具有自我修複的功能。動物和植物之所以能夠互相消化共存,又可以重複轉化為各自生命質體,是因為我們所有的生命體都是由這小小的22組相同的模塊組成。