對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，這并不是一個(gè)好時(shí)代。
奧斯卡·博伊金
至少對(duì)于奧斯卡·博伊金來(lái)說(shuō)是這樣的。這位2002年畢業(yè)于美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的物理學(xué)博士，四年前，他所在的瑞士大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了被稱(chēng)為“上帝粒子”的希格斯玻色子，這種粒子是粒子物理學(xué)“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論中最后一種未被發(fā)現(xiàn)的亞原子粒子，早在20世紀(jì)60年代就有人預(yù)測(cè)這種粒子的存在，物理學(xué)家也一直致力于證明它的存在。
位于瑞士的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
正如博伊金所指出的，每個(gè)人都期望它的發(fā)現(xiàn)，然而希格斯玻色子并沒(méi)有顛覆傳統(tǒng)的宇宙理論模型。它沒(méi)有改變?nèi)魏螙|西，或給予物理學(xué)家任何新的研究方向?！拔锢韺W(xué)家總是興奮于找到當(dāng)前物理學(xué)中的一些問(wèn)題，但是現(xiàn)在很可惜，我們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有什么不對(duì)的地方。當(dāng)物理學(xué)家來(lái)到這里，帶給他們的只有沮喪和失望，況且這里的工資也不高?！辈┮两鹫f(shuō)。
強(qiáng)子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中的希格斯衰減信號(hào)
現(xiàn)在，博伊金已不再是名物理學(xué)家，而是一名硅谷的軟件工程師，這對(duì)于他來(lái)說(shuō)也許才是最好的選擇。
博伊金目前就職于Stripe，這是一家價(jià)值90億美元的創(chuàng)業(yè)公司，幫助企業(yè)完成在線支付業(yè)務(wù)。他幫助構(gòu)建和運(yùn)行公司數(shù)據(jù)收集服務(wù)的軟件系統(tǒng)，并致力于預(yù)測(cè)這些服務(wù)的下一步發(fā)展動(dòng)態(tài)，這里面就包括預(yù)測(cè)欺詐性交易會(huì)何時(shí)，何地以及如何發(fā)生。
作為物理學(xué)家，他非常適合這項(xiàng)工作，因?yàn)檫@需要極為優(yōu)秀的數(shù)學(xué)和抽象思維。不過(guò)，又和其他還在做理論研究的物理學(xué)家不同的是，他所在的這個(gè)領(lǐng)域，將給他提供無(wú)窮的挑戰(zhàn)和可能性。此外，這里的薪水也是高得驚人。
Stripe憑借著其優(yōu)惠的服務(wù)費(fèi)用迅速占領(lǐng)美國(guó)支付市場(chǎng)，并與支付寶開(kāi)展合作
如果把物理學(xué)和軟件工程都比作成亞原子粒子，那么硅谷已經(jīng)變成了這些粒子碰撞的地方。目前，已有三位其他物理學(xué)家與博伊金一起在Stripe工作。去年12月，當(dāng)通用電氣收購(gòu)了機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)業(yè)公司W(wǎng)ise.io時(shí)，通用首席執(zhí)行官杰夫·伊梅爾特就曾吹噓他剛剛抓住了一家專(zhuān)門(mén)包裝物理學(xué)家的公司。在該公司中，最著名的莫過(guò)于加州大學(xué)伯克利天體物理學(xué)家約書(shū)亞·布盧姆。他同來(lái)自瑞士的物理學(xué)家阿諾·坎德?tīng)栆煌_(kāi)發(fā)的開(kāi)源機(jī)器學(xué)習(xí)軟件H2O，全球數(shù)據(jù)科學(xué)家的用戶(hù)數(shù)量已高達(dá)7萬(wàn)名。此外，微軟的數(shù)據(jù)科學(xué)主管維賈伊也是一名天體物理學(xué)家，而且在他手下也有其他好幾名物理學(xué)家和他共事。
確切地來(lái)說(shuō)，這一切其實(shí)并不是有意為之。Stripe總裁兼聯(lián)合創(chuàng)始人約翰·科里森說(shuō)：“我們沒(méi)有去物理幼兒園，偷了一籃子兒童。這只是順其自然的事情。它之所以發(fā)生在硅谷。是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)和技術(shù)上，每個(gè)互聯(lián)網(wǎng)公司需要做的事情越來(lái)越需要物理學(xué)家的技能?！?/p>
什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)的本質(zhì)？
當(dāng)然，物理學(xué)家完全可以稱(chēng)得上是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)山鼻祖，并在早期的計(jì)算機(jī)技術(shù)方面發(fā)揮了基礎(chǔ)性作用。幫助設(shè)計(jì)世界上最早的計(jì)算機(jī)之一ENIAC的約翰·莫克里就是名物理學(xué)家。此外，有“C語(yǔ)言之父”之稱(chēng)的丹尼斯·里奇曾經(jīng)也是一位物理學(xué)家。
世界上最早的計(jì)算機(jī)之一：ENIAC
C語(yǔ)言之父丹尼斯·里奇
現(xiàn)如今，尤其是這幾年，對(duì)于從事計(jì)算機(jī)技術(shù)研究的物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，是一個(gè)特別成熟的時(shí)機(jī)。由于機(jī)器學(xué)習(xí)的興起，機(jī)器通過(guò)分析大量數(shù)據(jù)來(lái)學(xué)習(xí)任務(wù)。這種新的數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能技術(shù)對(duì)于物理學(xué)家來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是太適合不過(guò)了。
除此之外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)如今也已被業(yè)界廣泛接受，該技術(shù)旨在模仿人類(lèi)大腦結(jié)構(gòu)，從而對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷。但這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大，并且主要依賴(lài)于線性代數(shù)和概率論等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這些對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，也許并不是他們的強(qiáng)項(xiàng)，但物理學(xué)家卻可以應(yīng)付自如?！皩?duì)于物理學(xué)家而言，真正令他們感到新鮮的事情就是學(xué)習(xí)如何優(yōu)化這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并且訓(xùn)練它們，”博伊金說(shuō)“在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中，有一種算法叫‘牛頓法’，這里的牛頓正是家喻戶(hù)曉的物理學(xué)家牛頓，而不是其他牛頓?！?/p>
同樣，來(lái)自微軟的劍橋研究實(shí)驗(yàn)室主管克里斯·畢紹普早在三十年前感受到了這種趨勢(shì)，那時(shí)深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)剛剛開(kāi)始在學(xué)術(shù)界嶄露頭角，他便從物理學(xué)轉(zhuǎn)行投身于機(jī)器學(xué)習(xí)的研究。他說(shuō)：“物理學(xué)家進(jìn)入機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域是一件非常自然的事情，這甚至比計(jì)算機(jī)科學(xué)家來(lái)研究它更自然。
挑戰(zhàn)空間
博伊金說(shuō)，十年前，他的許多物理學(xué)界朋友紛紛涌入金融行業(yè)。并用其數(shù)學(xué)能力作為預(yù)測(cè)市場(chǎng)走向的一種方式，在華爾街賺的盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。這其中一個(gè)非常關(guān)鍵的方法就是布萊克-舒爾斯方程，這是一種確定金融衍生物價(jià)值的方法。但同樣，也正是布萊克-舒爾斯方程幫助釀造了2008年的金融危機(jī)。現(xiàn)在，博伊金和其他物理學(xué)家說(shuō)，更多的同事正在進(jìn)入數(shù)據(jù)科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域。
金融界經(jīng)典的布萊克-舒爾斯方程
在這十年初，物理學(xué)家紛紛來(lái)到頂尖的科技公司，幫助建立所謂的大數(shù)據(jù)軟件，這些系統(tǒng)在數(shù)百甚至數(shù)千臺(tái)機(jī)器上拼接數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析。在社交網(wǎng)站公司Twitter，博伊金幫助他們搭建了一個(gè)名為Summingbird的大數(shù)據(jù)分析軟件。同樣，在麻省理工學(xué)院物理系的三名物理學(xué)家在一家名為Cloudant的初創(chuàng)公司也建立了類(lèi)似的軟件。在麻省理工學(xué)院，這些物理學(xué)家就經(jīng)常處理來(lái)自大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。確實(shí)，物理學(xué)家更擅長(zhǎng)處理數(shù)據(jù)，因?yàn)闃?gòu)建這些非常復(fù)雜的系統(tǒng)需要極為強(qiáng)大的抽象思維。
在早期的Google里，負(fù)責(zé)構(gòu)建大規(guī)模分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵人物之一約納坦·曾格，他擁有斯坦福大學(xué)的弦理論博士學(xué)位。谷歌前搜索和廣告工程部經(jīng)理凱文·斯科特剛加入Google的廣告業(yè)務(wù)部門(mén)時(shí)，他負(fù)責(zé)從Google各處獲取數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)哪些廣告最有可能獲得最多的點(diǎn)擊次數(shù)，他曾聘請(qǐng)了大量物理學(xué)家。“與計(jì)算機(jī)科學(xué)家不同的是，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的需要大量實(shí)驗(yàn)的這一特征更加適合物理學(xué)家，這幾乎就是一門(mén)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)”現(xiàn)任LinkedIn首席技術(shù)官的斯科特說(shuō)。
如今，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為科學(xué)界常談的話題，其處理軟件也是遍地開(kāi)花。Stripe使用的是博伊金在Twitter幫助其構(gòu)建的開(kāi)源版本，它的機(jī)器學(xué)習(xí)模型幫助并推動(dòng)許多其他公司發(fā)展。而這也為物理學(xué)家進(jìn)入硅谷提供了更廣闊的道路。在Stripe，博伊金與羅本·克雷默（物理學(xué)博士，哥倫比亞大學(xué)），克里斯汀·安德森（物理碩士，哈佛）和團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)凱利·里瓦爾（物理學(xué)學(xué)士，麻省理工學(xué)院）一起工作。他們之所以來(lái)到這里，一方面是因?yàn)檫@里有合適的工作。但也同樣是為了錢(qián)。正如博伊金所說(shuō)：“也許對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，談錢(qián)并不是一件光彩的事情，但是他們還是來(lái)了，因?yàn)橛泻芏嗬щy的問(wèn)題需要解決?！?/p>
安德森在獲得博士學(xué)位之前就離開(kāi)了哈佛，因?yàn)樗癫┮两鹩兄瑯拥难酃猓?strong>那就是意識(shí)到在自己專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域正在做一種回報(bào)遞減的知識(shí)追求。“這是一個(gè)可以無(wú)限延伸的領(lǐng)域，這里的機(jī)會(huì)更多，同樣也有著更大的挑戰(zhàn)空間，問(wèn)題空間和智力上升空間?！卑驳律f(shuō)。
關(guān)于未來(lái)
如今，越來(lái)越多的物理學(xué)家來(lái)到硅谷。未來(lái)幾年，這一現(xiàn)象也許會(huì)進(jìn)一步蔓延。機(jī)器學(xué)習(xí)不僅改變世界如何分析數(shù)據(jù)，也改變著軟件的構(gòu)建方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)重塑了圖像識(shí)別，語(yǔ)音識(shí)別，機(jī)器翻譯以及軟件接口的本質(zhì)。正如微軟的克里斯·畢紹普所說(shuō)，軟件工程正在從基于邏輯的手工編碼轉(zhuǎn)向基于概率和不確定性的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。像Google和Facebook這樣的公司，也開(kāi)始用這種新的思維方式重新訓(xùn)練他們的工程師。毫無(wú)疑問(wèn)，最終整個(gè)計(jì)算機(jī)世界將緊跟這一潮流發(fā)展。
換句話說(shuō)，與其說(shuō)物理學(xué)家正在進(jìn)入硅谷工程師的領(lǐng)域，不說(shuō)是所有的硅谷工程師在未來(lái)都將進(jìn)入物理學(xué)家的領(lǐng)域。
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