41年前的1977年，乔治•卢卡斯的《星球大战》系列电影问世，以其独特的魅力，影响着一代又一代怀有科幻梦的年轻探索者，超越时代的界限，探索科技的远方。

       近期，IBM与卢卡斯影业合作打造《科学与星球大战》系列短片，展示科技如何在现实中实现光剑、BB8智能机器人、微小芯片/再生液体、磁悬浮、原力、机械手指、AI、高成像头盔、太空旅行9大星战元素。

       作为连续25年获得美国专利最多的科技公司，IBM始终在尖端科研和信息技术应用领域不断突破， 并正在让量子计算、IBM Watson人工智能和云计算、智能物联网等前沿技术成为推进科幻梦想成为现实的重要力量。

 
合作视频揭秘的星战元素

智能机器人：
       可爱的BB8，机警的R2，还有多愁善感的C3PO，星战中每个机器人都个性独特又各有所长。其实， “AI伙伴”离人们生活并不遥远、已经开始在生活中帮助人类——不仅开始助力人们作诗、作曲、设计，还能帮助教师实现个性化教育、帮助律师征服法律文献的海洋、甚至充当酒店的“有理有节的礼宾员”——为顾客服务。
       尽管人类离造出星战里的描绘的一些“高智商、高情商”机器人的目标还有一定距离，但是科学家其实正在造出越来越聪明的AI大脑——具有越来越强的URLI（理解、推理、学习和互动）的能力，比如，IBM科学家正在提升人工智能的“Social Intelligence”——社交智商，它们能与人们进行更深入的情感交流。

【案例1】2-5岁是孩子智力发展最为迅速的时期。为了充分开发孩子的潜能，家长们奔波于各种培训班。不同的孩子，却是相同的成长套路，这样的学习效果会好吗？美国知名教育机构芝麻街，正借助Watson，为孩子们定制个性化的课程和学习方案。Watson快速学习了芝麻工作室45年来积累的教育知识和经验，以及1,000多项有关幼儿学习的研究成果，理解并推理出不同阶段、不同类型孩子的独特需求，从而设计能达到最佳学习效果的游戏和节目。 此外，这个教育平台还能在与孩子们的每一次互动中不断进行调整和优化，以匹配孩子个性化的学习风格。 IBM与芝麻街工作室的合作将能够满足每个孩子在学习上的独特需求，让孩子告别千篇一律的教育，让他们站在一条最合适的起跑线上个性化成长，做最好的自己

【案例2】对于技术复杂严谨的油气开采公司，新手秒变专家是一个迫在眉睫的需求。 油气开采作业需要对设备、天气、地理条件等多方面建立可持续的项目体系，每位轮流到现场作业的员工需要具备严谨的知识体系——相当于30年工作经验。“新伙伴”IBM Watson学习了积累了30年的 38,000份文件，可以分析各种关键数据，通过自然语言为工程师提供专业建议，让工程师节省了75%搜索专业知识的时间。

【案例3】Olli是利用IBM Watson物联网的基于云的认知计算能力，对嵌入在整辆车中的30多个传感器所提供的交通数据进行分析与学习的首款车辆。Local Motors开放式的汽车开发流程将允许公司基于乘客需求和当地习惯相应地添加并调整传感器。此外，该平台还利用4个Watson APIs（Watson developer API）– 语音到文本(Speech to Text)、自然语言分类(Natural Language Classifier)、物体识别(Entity Extraction)以及文本到语音(Text to Speech) – 实现车辆与乘客之间的平顺的交流。

【案例4】 IBM杰出工程师、盲人科学家浅川智惠子博士开发出一款NavCog（视觉障碍导航系统）App，基于人工智能定位、识别、知识、地图四个技术领域，实现让有认知障碍人士可以同正常人一样行走，购物、知晓对面走过来的人是谁，聊天对象表情等。这一应用不仅适用于，同样适用于老年人。

巴克塔液体：
       星战电影里就有一个神奇的“巴克塔箱”，里面装满了能让细胞再生的“巴克塔液体”，它能“愈合、修复”世界上最严重的伤口，而且不留一点疤痕。电影角色卢克•天行者在一场暴风雪中冻伤身体，也是在“巴克塔液体”中恢复的。类似的一幕，已经逐渐在医疗行业变为现实。例如，美容手术中常见的“皮肤修复术”，就是通过重新植入人造皮肤，让已经坏死的皮肤重新焕发新活力。
       更进一步，人类还正在努力对疾病进行“预测”。 “纳米级疾病跟踪”能让人们高速、及时、便捷地从一滴血、一滴泪、一滴汗中发现疾病隐患。
       IBM正在开发”芯片上的医疗实验室”技术（“lab-on-a-chip”）。根据IBM 年公布的“未来五年五大创新趋势”年度报告（“IBM 5 in 5”）预测：今后五年，它就像健康侦探，实现纳米级疾病跟踪，追踪体液里无法看到的信号。而且，“芯片上的医疗实验室”技术将被整合到便携式的手持设备中，让人们可以便捷地通过一滴血、一滴泪、一滴汗分析生物指标，可以被迅速地将信息从家里传送到云端。这样便可以与睡眠监测仪和智能手表等其他物联网设备的数据进行整合，然后交由AI分析，并返回结果。一旦实现，人们可以每周、甚至每天监测自己的健康，“永远走在疾病前面”——实现针对疾病的“早发现、早治疗”。

       【案例】机器“相面”辅助诊疗，准确率超出人类专家
皮肤癌是一种高发疾病，其中黑色毒瘤致死率最高。专业的皮肤科医生可以利用 “皮肤镜”的影像技术，提早发现黑色素瘤，但面临两大挑战：一是掌握这类技术的医生数量严重不足，二是人非圣贤，孰能无过，经常出现误诊。IBM借助人工智能的计算机视觉技术，只靠图片就能准确诊断患者是否患有黑色素瘤。医护人员只需利用皮肤镜拍摄一张病变患处的图片，并上传到云端分析服务中心，就能获得详细的检测报告。随后，医生只需详细分析报告中的数据，就能判断病人是否患了黑色素瘤。目前，IBM对皮肤癌诊断的正确率高达97%，已经超出了专家的平均诊断水平（85%）。除了检测皮肤癌，医生还能根据报告数据，及时判定患者是否还有患其他疾病的可能。

高成像头盔：
       《星球大战》中Boba的头盔的设计装有运动与声音传感器、红外线装置和通讯器于一体的可穿戴设备，以便Boba比敌人看得更清楚、视野更广。现实中，超过99.9%的电磁波谱无法被肉眼看到。
       过去 100 年里，科学家发明了许多仪器，可以释放并感知不同波长的能量，而这些技术在当下被应用在医学成像领域，以检查牙齿中的空洞、检查机场行李、帮助飞机在浓雾天气降落。但这些设备都非常专业，且价格昂贵，且在技术上只能看见某些特定波长的电磁波谱。
       IBM在2017年初发布的“Next 5 in 5”中预测，未来五年内，基于超级成像与人工智能，人类将拥有“超人”视觉。基于超级成像和人工智能技术的新型成像设备，能够集成众多波长的电磁波谱带，从而极大地拓展人类的视野范围，观测更为广泛的世界，揭露出有价值的或蕴含潜在危险的信号。最重要的是，这些设备都便于携带、价格低廉、易于使用，因此超人视觉可以成为我们日常体验的一部分。
       如果能够看到周围所有无法看到或有些模糊的物理现象，便可帮助驾驶员和无人驾驶汽车更好地了解路况。例如，借助毫米波成像、摄像头和其他传感器，超级成像技术便可帮助汽车看透迷雾或暴雨，探测黑冰等难以看清的危险路况，或者帮助我们了解前方物体的距离和尺寸。认知计算技术能够分析这些数据，然后找出导致爆胎的原因：可能是由于横穿马路的动物或十字路口倾翻的垃圾桶，或者路上的坑洼地段。将这些技术运用到手机后，便可通过拍摄照片来分析食物的营养价值、判断食物是否安全可食用。在医药和银行领域使用超级成像技术则可以帮助用户识别欺诈行为。原本无法被人类看到的信息都将一一呈现在我们面前。
       目前，IBM 科学家正在开发一套紧凑型超级成像平台，可以在该平台“看到”电磁波谱的特定部分，从而催生一系列实用且价格亲民的设备和应用模式。

光剑
        光剑是《星球大战》中最具代表性的装备，同时也是众多科学家希望最先实现的技术。然而、多数人认为光剑的原理是释放激光，而光束是无法发生碰撞的，所以光剑技术也是绝大多数人认为星战科技中最无法实现的。
       在现实中，基于激光的武器存在类似应用。如美军将为无人机配备的激光武器，发射出的激光可击落敌方无人机。此外，现实中也有好似光剑一样无坚不摧的应用，如可以用于抢先救援的高温热喷枪，同样可以通过瞬间喷发的超高温火焰，轻易据开障碍物，用于紧急施救领域。
在《科学与星球大战》系列视频里， IBM 的研究人员展示了，用离子体帮人们把一根金属瞬间达到极高温，实现类似光剑的“披荆斩棘”切割力。

太空旅行
       《星球大战》中，最快的飞船“千年隼号”、超空间“星际跳跃”，是两个最吸引人的太空旅行科幻场景。然而，星战中飞船的超空间跳跃技术，需要难以想象的巨量数据运算。电影中的一个经典场景是：男主人公之一汉索罗驾驶飞船误闯小行星带，成功导航通过的几率仅有约3720：1。因此，星际探索的重要挑战之一是：针对海量数据计算，进行路径选择和优化，即以最快的速度、找到最安全路径，这对于传统计算机是极具挑战的任务。
       IBM在量子计算上的研究为突破计算力的局限带来曙光。2017年11月，IBM公布了50量子比特位的量子处理器原型，这是人类在计算力上取得的一个重要进展。相比传统计算，量子计算可以实现基于量子叠加态的重叠计算。它可处理海量数据、海量因素、海量维度。其远远超过了传统计算机的运算速度，而且其使用范围不局限于航空领域，还能为化工、新药、新材料研发、金融安全等领域带来突破式创新。

原力：
       作为星战中最为重要的科幻元素之一，“原力”的存在可以让影片中拥有它的人随意控制物体移动，控制物体、武器防御外来攻击。而在生活中，人们通过“全副武装”的可穿戴设备，可以远程开启智能音箱、打开空调、烧好热水。人们心跳的频率、眼睛的疲劳度也可直接与电脑开关相关。
IBM也有类似技术。IBM Watson IoT技术与智能头盔Emotiv Insight相结合，能让脑电波控制技术成为现实。而根据埃森哲的报告，在万物互联的时代，以智能互联设备和机器为基础的产业互联网能够帮助企业拓展新的数字化服务和商业模式，到2030年有望为全球贡献14.2万亿美元的新产值。

       【案例1】电梯如果频繁故障、停机，不仅会威胁乘客安全，还会让楼宇价值和业主体验大打折扣。世界最大的电梯公司之一KONE（通力），同时运维百万部电梯和扶梯，每天承载10亿人， 怎样万无一失地保证电梯安全运行不罢工？KONE电梯为其维修员“雇佣”了一个新搭档IBM Watson。通过每台电梯中的IoT传感器，Watson实时监控电梯的运行状况，不放过任何一个安全隐患，给电梯维修员赋予了提前预知电梯故障的“超能力” 。在电梯还没有发生故障之前，维修员就能赶到现场，消除安全隐患。

       【案例2】本田研发部门采用IBM Watson物联网 (IoT) 技术监控并分析来自一级方程式 (F1) 赛车中160多个传感器的数据。车手和工作人员可以实时采用数据和分析而帮助优化性能并提高燃油效率，使车手能够做出实时比赛决策。

悬浮飞行器：
       星战中有多达十余种飞行器，如雪上飞行器，飞行摩托等，可随意在天际穿梭。生活中，类似的技术正在映射在交通、低温超导、电力等行业与领域。在交通行业，磁悬浮列车目前已经实现；在低温超导领域，人们可以将电脑、手机永远在低功率状态下，实现超长待机；而电力领域也正在研发如何让电力传输的测试成本降低。
       IBM的超导和磁电研究处于领先，包括将超导技术应用于IBM Q系统和量子生态的开发。近期，IBM宣布带有20 个量子比特的客户端系统已经可以使用；下一代的 IBM Q 系统正在开发之中，该系统将配备首个 50 量子比特处理器；IBM 还扩展了开源量子软件包 QISKit；推出了全球最高级的量子计算生态系统。