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I have always been among those who believed that the greatest freedom of speech was the greatest safety, because if a man is a fool the best thing to do is to encourage him to advertise the fact by speaking. (我以為讓愚蠢的人自暴其醜, 正是最大之言論自由所以是最安全的主因)

WOODROW WILSON (編輯組譯)


1. 資科人看世界之30


科普的迷思和不足

Fantasy and Limit of Popularized Knowledge

-9/6/2019

無極 PoleZero


註:  以下內容, 純屬作者一般個人意見,不能視為有法律約束力之專業意見,凡涉及如投資、法律、會計、建築或醫療等受法律規管行業之專業問題,如有疑問請自行向具專業操守 之相關專業顧問或從業員查 詢

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科普懶人包好不好,答案是肯定的;但科普懶人包有不足之處,便是過於概括簡化,深入但淺出,省略過多細節,特别是實際執行(implementation)的部份,結果反過來令專家的知識竟然經常被常人以科普得來的常識挑戰,有理説不清。隔行如隔山,不講細節的普及知識會讓人驕傲地自以為懂得一切,那怕是專家的範疇,仍輕卒地否定和自己認知不同的意見。如 果屬於影响範圍有限的事務,唯有當失誤是學習成本的一部份,若果是影响深遠廣大的重要專門問題,用大衆的普及常識來解決專業任務,那代價是相當可觀且不可 逆轉的;如果這樣算是辨法,靠數人頭來決定取捨便可以,何必花那麼多時間精神金錢來培養尖端工程師,找一大群臭皮匠用常識便能安全操作核電廠了。可惜的是,人作為個體可能會避免犯重覆錯誤,但歷史中,人類集體作為整體總會犯重覆性錯誤

今次談談别的科目,自從DNA被發現及確認後,生物化學(bio-chemistry)和醫學在研究中已進入分子的層 次,生命體如何對入侵的抗原(antigen) 進行識别(identification)、製造抗體(antibody)擊殺抗原、記憶(memorize)包括抗原的特徵及製造免疫抗體的方法等,是非常有趣的課題,可説 是生化學中的資訊科技,研究的成果對免疫疫苗的研製有極大幫助。

對免疫系統的記憶能力,一般科普常識是分成終身免疫及暫時性免疫兩種,對專業科研人員來説,當然不甘心這樣的答案。資訊科技用媒體(medium)的物理狀態(physical state)來進行記憶,生物則用有機物的化學狀態(chemical state)來記憶,沒理由會比物理狀態更穩定,但是,在常識中,如果説終生免疫的疾病會因為身體免疫系統失憶而再度感染,必會被人嗤之以鼻,然而深入查問的話,認為荒謬的人,能説出生物記憶永無失誤的所以然嗎?相信不知者答不出來,知道的,則反而不敢肯定。

回頭説電腦的貯存裝置,以便作個對照。由唯讀記憶(rom)、隨存記憶( ram)到大容量的磁性記憶裝置,研發人員者已把記憶體讀寫存等失誤(read/write/store failure)的可能性考慮在內,然後採用了多種的容錯機制(原理部份,error handling algorithm)和手段(執行部份,error checking and correction code)來確保資訊不會缺失。由舊式磁碟到晶片記憶的固態記憶體如如CF card 或 SD Card,很多人想當然地想用磁碟機的管理維護程式S.M.A.R.T.(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)來 對晶片記憶體做維護和優化,殊不知兩種記憶技術不同,原來對磁碟機可進行的操作(operation),根本不能用在晶片架構上。你説不可以,他們説可 以,不知者不罪,但以非為是,只能氣結。當初設計時,根本沒想過用晶片做大容量和經常存取的記憶裝置,然而發展下來,成本降低,物理層次 (physical layer)上的密度和穩定性提高後,晶片開始被考慮作為磁碟機的替代品,那麽,邏輯層次(logical layer)上的穩定性及維護便變成必要了。所以在固態硬碟SSD的管理上,加入了維護和優化的機制,例如對晶片上的壞死部份(bad sector)作標韱記錄(tag)、資料貯存位址總表(toc)作備份、碎片化的逆向操作(defragmentation)等等,然後SSD才變成可用。

對業內攻關的人士來説,由理論變成可行(feasible)不知攀過了多少個大山才能 完成,對普通人來説,卻好像理所當然,更有人用來反諷當初説不能用磁碟機的算法(algorithm)來優化SSD的技術人員。這是技術進步令用户介面 (user interface)對用家過份友善或科普太過成功的結果,也就是所謂的技術透明(user transparent)。資深用家(advanced user)便是最似懂非懂的人,還愛挑戰真正的專業技術人員(technical personnel),實際上兩者之間的濠溝是頗大的。對一般人來説,電腦上的資訊操作,速度和準確度都遠勝有機體,電腦硬碟上存取的錯誤機率可能是以10的負十 數次方或以上計算,一般是 1/10^14 - 1/10^16之間

Ref.:

1. wikipedia: URL (https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive)

2. Tom's Hardware: URL 

雖然低,不是沒有,如此類推、有機體的資訊記億又豈能是零錯誤;程式上有臭蟲,生命體的密碼同樣因種種原因有缺損,所有的生物化學反應都浸浴在體液中,無 法有效分隔,容易互相影响。遺傳缺陷和長者的風濕性關節炎都是因為身體的生物記憶失效而產生;外在因素引致的失效便更多,嚴重的如愛滋病,病原體(pathogen)的遺傳變異、輕微普遍的如傷風感冒,都能削 弱免疫系統的功能,令患者患上原來能扺抗或已免疫的傳染病。

任何技術,都包括原理(algorithm/rationale)和實踐執行(implementation)兩 部份,不能落實執行的理論,因為可操作性(operability)低,無論多麽理想,都會被放棄。從前晶片便因成本高及不穩定而遲遲未能大規模應用,這 方面只有業內人士才清楚。到現時為止,一般的記憶咭,特別是FAT格式,如果要優化,包括清空失聯位址訊息(missing link data clearing)、重新登記(re-register)和消除碎片化 (defragmentation),最徹底的方法還是先備份,重新將咭格式化數次,然後抄回,至於永久性損壞記憶區(bad sector)的標韱和恢復,暫時仍是沒有確切解決辨法,而且沒有先兆,很多時是概率問題,為提升資訊的生存概率,最好是多備份和在晶片的物理壽命完結前 先行更換。

威斯康辛大學的研究確認免疫系統用作記憶的物質是一種名為Lck的蛋白質 (protein),可想而知,相對晶片或磁性物質,人體內維持蛋白質穩定性的條件相當惡劣。加州柏克箂大學一個團隊,最近用新的追踪技術對人體免疫機制 進行了一個實驗,他們向志願者注射了yellow fever 的病原體,用氫同位素追踪抗體生成及成功撲殺入侵病原體的過程,發現身體免疫系統中的B細胞和T細胞負責抗原和抗體的記憶操作,有興趣可瀏覽以下網頁:

https://www.sciencealert.com/long-term-memory-cytotoxic-immune-cells-explained

https://news.wisc.edu/scientists-find-key-to-immune-systems-ability-to-remember/

這只是開始,免疫記憶研究進一步深入到分子的微結構化學反應是生物化學研究的必然方 向。只是,當知識越深入,便會令人更覺茫然,不得不驚嘆宇宙萬物的奇妙,當宇宙似是毫無異議地依循熱力學第二定律從有序走向無序時,生命卻頑強地逆向而 行,一切的活動和過程都似是經過編程般有序地運行著,精準細緻,好像是早有安排,當然,如資訊科技般,亦必然有失誤。人類透過電腦和編寫程式創造了一個虛 擬的網絡世界(cyber world),那人類身處的世界究竟是不是由更高等的生命編寫創造出來的場境?人類編寫的程式可能包含臭蟲,那大自然的程式碼又會有什麽樣的臭蟲?就是不 去理會這類太哲學性的問題,光是今天的科技知識,也是浩瀚無邊,真的要格物致知,科普懶人包其實不靠譜,所以要持盈守虚,舊有知識不能掉失,但要虛心接納新觀念,才能不斷提升個人的知識層次 。

— 完 —


小傳 Biography

自小即獨鍾情科技,小學時已遍讀「十萬個為什麼」,初中物理課講授古典力學 F=ma 之時,私下卻神遊愛恩斯坦狹義相對論之 E=mcc  (即 E=mc2 ), 對經史子集,嗤之以鼻,以為古中國之科技無足稱道,豈料高中某日於圖書館中抱讀廣義相對論、正苦思不解時,偶翻老子道德經以解悶,驚為天書,繼而再閱莊 子, 易經,更嘆為觀止,近代科學之多個劃時代之理論,竟已為古人一一論述,諸如「太極生兩儀,兩儀生四象四象生八卦,八卦生萬物」,惋如將宇宙起源,正反物質 之誕生,基片粒子之結構以至元素周期之規律濃縮為密碼般,再翮閱雜書如周髀算經,以至小說神話如山海經,搜神記,乃知古中國之科技知識及國人之想像力,並 非如想像之不濟,不過為政者重文輕理,獨貴仕而輕農工商,寧務虛而不務實,上有好之者下必有甚然,故聰明才智之仕,盡委身於儒法之學,勤習治人之術,奇兵 利器能工巧藝皆目為形而下者之雕蟲小技,盡皆凐沒在民問,凡與實際生活及經濟生產有關之工藝技術,唯有賴師徒制口授耳聞,代代相傳,有系統整理立於文字 者僅聊聊可數如天工開物,凡涉抽像科學概念之理論,更混合超自然之想像, 化身為比形而上學更形而上之玄學如風水命理等,有見及比,從此自號無極,誓以課餘工餘時間,疏理古代文 獻, 還中國古代科技發展之本來面目

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