3D打印、移動互聯、機器人、量子通信、大數據、干細胞、納米技術……日新月異的當代科技一方面沖擊著我們的大腦，另一方面已在影響乃至改變我們的生活。這些前沿科技領域在國內外的進展如何？中國科學家身處其中發揮了何種作用？公眾從正在醞釀的科技變革中汲取了怎樣的便利與實惠？未來又將如何發展？本報從今天開始，推出年終專稿“新科技改變生活”系列報道，系統梳理、展示這些技術領域的研用現狀以及它們對社會生活帶來的沖擊、改變及重構。
　　
　　經常上網的你大概對這樣的場景并不陌生：當你習慣性地瀏覽網頁時，卻驚訝地發現廣告欄里竟然出現了前幾天在購物網站里搜索過的商品。“是誰干的？他怎么知道我想要買什么？”第一次遇見這樣的狀況，被看穿的感覺一定不好受。然而，這恰恰是大數據時代帶給我們的一個“驚喜”。
　　
　　這些年，在信息技術領域紅極一時的“大數據”，正不知不覺地加緊滲透到我們的生活中。它前所未有地豐富了我們的生活并產生了極大的便捷，同時也對公眾的個人隱私構成威脅。
　　
　　任何新技術的應用似乎都難以避免一種窘境：在機遇與風險之間尋找平衡。信息技術領域同樣如此。未來，大數據應用將在解決現實問題上產生更多亮點，也必將遇到信息安全方面更為嚴峻的挑戰。
　　
　　全方位滲透生活
　　
　　早在1980年，美國未來學家阿爾文·托夫勒便在《第三次浪潮》一書中，將大數據贊頌為“第三次浪潮的華彩樂章”。不過，直到2009年，“大數據”才開始成為互聯網信息技術行業的流行詞匯。
　　
　　今天，“大數據”已經在各行各業衍生出形形色色的數據應用。中國工程院院士李國杰曾表示：“推動大數據研究的動力主要來自企業的經濟效益”。IBM、谷歌、亞馬遜、Facebook等跨國巨頭正是發展大數據技術的主要推動者。
　　
　　2008年推出的“谷歌流感趨勢”，至今看來仍不失為一個典型的大數據應用范例。谷歌設計人員認為，人們輸入的搜索關鍵詞代表了他們的即時需要。他們編入了“溫度計”、“肌肉疼痛”、“發燒”、“噴嚏”等與流感有關的關鍵詞，當用戶輸入這些關鍵詞時，系統便會開始跟蹤分析，創建流感圖表和地圖。
　　
　　為了驗證“谷歌流感趨勢”預警系統的正確性，谷歌多次把測試結果與美國疾病控制與預防中心的報告作對比，結果證實兩者存在很大的相關性。
　　
　　中科院軟件研究所副研究員張敏告訴《中國科學報》記者：“這正是大數據的應用方式之一，即發現統計規律。”她認為，大數據的應用方式還包括分析個體規律和集成形成知識。
　　
　　在國內，購物網站對大數據應用顯得極為積極。中科院軟件所的幾名研究人員曾幫助淘寶網進行廣告排序的改進。他們抓取了淘寶網近900萬條廣告點擊數據，通過分析廣告類目、展現位置、商品價格、圖片內容等因素對用戶行為的影響，建立了用戶偏好模型。
　　
　　“我們基于這些用戶偏好分析，幫助淘寶網建立了新的廣告排序算法，在線上測試中將廣告收益提高了5.5%。”該所副研究員楊達對《中國科學報》記者說。
　　
　　電商平臺的偏好，僅僅是大數據應用的冰山一角。在醫療、商業、教育、金融、軍事、科研等領域，大數據技術也正在如火如荼地應用著。
　　
　　連接虛擬與現實
　　
　　今年7月，華東師范大學一名女生收到來自學校勤助中心的短信：“同學你好，發現你上個月餐飲消費較少，不知是否有經濟困難？如有困難，可電話、短信或郵件我。”
　　
　　事實上，這名女生因為減肥減少了飯卡支出，觸發了學校對于飯卡消費數據的監控系統。這個監控系統通過對飯卡消費數據分析，了解學生的經濟狀況，推測如果花銷顯著少于正常情況，校方是否應采取必要的干預措施。
　　
　　這名女生把短信截圖發到微博上，立即引來一片贊揚聲：“負責的學校，讓冰冷的數據有了人性之美。”
　　
　　這一案例也成為業內人士一直津津樂道的一個觀點：大數據技術應用不能僅在數據上下功夫，還需要更多地與現實生活相結合。
　　
　　大數據被寄予厚望的地方或許恰恰在于此——其創造價值的過程本身就是一場“商業和科學革命”。因而，數據處理與分析等基礎技術的突破已經不是當前的最大障礙，關鍵在于如何從商業、社會的角度充分理解數據。
　　
　　“數據背后是網絡，網絡背后是人，研究網絡數據實際上是研究人組成的社會網絡。”在2012年5月召開的第424次香山科學會議上，李國杰提出建立一門大數據研究的“網絡數據科學”，重點研究數據背后的社會網絡。
　　
　　就在他提出建立這門新型交叉學科之前的兩個月，美國聯邦政府宣布了“大數據研究和發展倡議”計劃，擬用2億美元提高從大量數字數據中訪問、組織、收集發現信息的工具和技術水平。
　　
　　《大數據時代》一書的中文譯者周濤認為，大數據分析和利用與提升國家競爭力及國民幸福程度密切相關，數據儲備和數據分析能力將成為未來新型國家最重要的核心戰略能力。
　　
　　周濤稱：“包括與國家安全、社會穩定相關的尖端武器制造與性能模擬實驗，群體事件以及謠言的預警和干預；與國家科技能力相關的等離子即高能粒子實驗分析，納米材料及生物基因工程；與國民經濟繁榮相關的經濟金融態勢感知與失穩預測，精準營銷與智能物流倉儲等。”
　　
　　面向2020年，中國也將在戰略高度上將信息科技發展作為主戰場之一，在新科技革命進程中，加速人、機、物三元世界的融合發展。
　　
　　挑戰信息安全
　　
　　通過立法和各種有效手段保護個人隱私刻不容緩
　　
　　回到文章開頭，被大數據應用猜到購物喜好的尷尬大概源于對個人隱私泄露的不安。的確，目前大數據應用面臨的挑戰之一便是對個人隱私信息的擔憂。
　　
　　張敏回憶起前些年看過的一個科幻故事，描寫的是當時的作者暢想的現代生活：主人公早晨醒來打開一部類似手機的機器，機器自動彈出了主人公將要前往地點的路線及相關信息，不僅如此，主人公最喜歡的餐廳和電影也被自動推送出來。
　　
　　“你能相信嗎，有一臺機器比你自己還了解你。”張敏感嘆。不過在她看來，這樣美好的未來對于個人隱私也是相當危險的。
　　
　　“棱鏡計劃”是談論大數據時不得不提的事件。根據美國中情局前職員愛德華·斯諾登提供的信息，美國情報機構在2007年開始的“棱鏡”竊聽計劃中，對美國9家互聯網公司的數據進行挖掘工作，從音頻、視頻、圖片、郵件、文檔以及連接信息中分析個人的聯系方式與行動。該計劃一經曝光，便受到國際社會的譴責。
　　
　　然而，《大數據時代》作者舍恩·伯格在評論斯諾登事件時曾表示，令他驚奇的并不是“棱鏡計劃”本身，而是大家對這個計劃如此驚奇，大多數人竟然仍以小數據的經驗和視野來看待它。
　　
　　從大數據應用創新的角度來看，“棱鏡計劃”無疑是一個非常出色的案例，同樣暴露了大數據應用對個人隱私的威脅。
　　
　　大數據時代如何保護個人隱私是一個共同關心的問題。在前不久召開的中國計算機學會青年計算機科技論壇上，南京大學計算機系教授仲盛介紹，傳統互聯網對個人信息保護的方式之一便是“去識別”，即去掉姓名等關鍵信息。那么，大數據時代，“去識別”還能保護隱私嗎？
　　
　　例如，一家醫院在提供醫療服務時發現張家村有兩名45歲的男性患有某種疾病，其中一名未婚。在這條信息里，病人的個人信息雖然被去除了，但只要知道張家村有誰滿足45歲和未婚兩個條件，依然能知道究竟是誰患病。
　　
　　仲盛指出，正是數據集成暴露了個人隱私。“即使每一個機構發布的數據都是安全的，但把它們結合在一起便什么都知道了。”他說。
　　
　　從技術而言，科學家至今還沒有最有效的辦法為個人隱私“上保險”。大數據時代的信息安全恐怕需要新的社會規則來規范使用數據的行為。
　　
　　2013年年初，世界經濟論壇發表《解除個人信息的價值：從收集到使用》的報告，甚至建議所有數據收集都應當使用密碼，以達到“限制使用數據”的目的。
　　
　　大數據的應用對公眾信息安全來說無疑增加了一個新的維度。李國杰在接受媒體采訪時曾表示：“如何通過立法和各種手段真正保護個人的隱私，這是國家需要高度重視的一個新的安全問題。”