（上圖為中國科學院院士、北京航空航天大學智能理論與復雜智能系統協同創新研究院首席科學家鄭誌明）

近代科學從牛頓開始，牛頓的貢獻不僅在三大定律和微積分等科學知識，而在於其核心思想擯棄掉了系統中的非線性和隨機因素，主要以線性化思維解決問題，因此牛頓的線性化思想構成了近代科學的基本思想。近年來出現的很多新技術，特別是以區塊鏈為代表的現代信息技術，則是研究系統的非線性和隨機因素及其影響。區塊鏈思想在本質上是研究現代社會的非線性動態關系，以及在此基礎上的重構。

中國科學院院士、北京航空航天大學智能理論與復雜智能系統協同創新研究院首席科學家鄭誌明院士率領自己的科研團隊，在區塊鏈智能安全領域獲得國家科技進步一等獎。鄭誌明院士在2018年2月10日舉辦的全球區塊鏈技術發展論壇“區塊鏈與智能安全專場暨藍石區塊鏈實驗室成立儀式”上，從科學的角度闡述了科學技術革命的發展歷程和區塊鏈技術對社會秩序及人類生活的重大影響。

怎麽理解線性系統和非線性系統？鄭誌明院士舉了一根羽毛的例子。把一根羽毛放在真空管裏向下墜落和把一根羽毛放在自然環境中向下墜落，結果是一個呈自由落地狀態而另一個則是左右飄動、狀態不定的“飄落”。線性系統就是真空管裏理想狀態下的簡化環境，而非線性系統就是自然環境中充滿了不確定性和隨機因素的復雜環境。只有在復雜系統中，才能研究出尖端技術和先進技術。

從19世紀末20世紀初開始，之前牛頓的線性化思想已經逐漸不能適應現代社會的發展對於科學技術的要求，隨之出現了科學實驗。科學家們試圖以科學實驗的方式，研究非線性系統的不確定性和隨機性等問題。科學實驗又分為物化實驗，即以物理化學實驗方式來觀察非線性系統；隨著近代計算科學和計算能力的發展又出現了數化實驗，主要以數字化形式來研究非線性系統的特點。

早在2008年的時候，鄭誌明院士就開始接觸了區塊鏈，當時將之歸入到分布式架構下的可信系統技術。當年，鄭誌明院士組織科研力量展開了可信動態軟件系統的研究。鄭誌明等人聯合撰寫並在2008年7月和8月先後提交了《軟件可信復雜性及其動力學統計分析方法》和《軟件可信性動力學特征及其演化復雜性》兩篇學術論文，後於2009年發表於《中國科學：信息科學》雜誌。在這兩篇論文中，鄭誌明等人提出了用動力學統計分析方法研究軟件系統可信性及評判方法，詮釋了軟件可信性的動力學特征及其演化復雜性。

在《軟件可信性動力學特征及其演化復雜性》論文中，指出當前的軟件系統開發和運行環境已經從靜態封閉轉化為動態開放，運行環境開放多變導致了多種不確定性因素，使得軟件系統的正確性、安全性、可靠性、可用性和實效性等性質難以保證，甚至軟件系統本身的生存性都難以保證。在開放多變的環境中，軟件系統變得越來越脆弱，讓人們感覺難以信任。軟件系統的可信性成為當前國內外學術界和產業界非常關註和重點投入的研究課題。

從1999年開始，IBM、HP、Intel、微軟等公司發起了可信計算平臺聯盟TCPA（Trusted Computing Platform Alliance），2003年TCPA改組為可信計算組織TCG，推動形成了可信計算的新高潮。歐洲於2006年1月啟動了名為“開放式可信計算（Open Trusted Computing）”的研究計劃。不過截止到2008年7月，關於可信性仍沒有統一的認識和說法。可信計算組織TCG和ISO/IEC 15408標準分別提出了可信性的定義。我國有學者從1999年開始，提出利用物理學方法研究互聯網環境下海量信息組織和管理軟件系統的行為的觀點。

鄭誌明等人在2009年發表的《軟件可信性動力學特征及其演化復雜性》等兩篇論文中進一步提出，軟件系統的可信性是軟件系統在動態開放環境下其行為的統計特性，軟件系統可信是指：軟件系統的行為及其結果是可預期的、行為狀態是可監測的、行為結果是可評估的、行為異常是可控的。而軟件系統的可信性一般來說包括：身份可信、功能可信和行為可信。其中行為可信涉及到軟件系統的行為演化過程，是軟件系統可信性的核心問題。

《軟件可信性動力學特征及其演化復雜性》論文旨在建立軟件系統（行為）可信演化的動力學模型，進而提出基於動力系統理論的軟件可信性分析、建模與預測方法。該論文提出軟件系統可信性演化模型至少包括三種形式：自然演化、人為演化和可生存性。自然演化主要考慮軟件在無外界影響下，自身不斷運行下的演化規律；人為演化指通過人為幹預的方式針對軟件本身的缺陷和不足進行調整，但局部優化調整是否能夠達到全局綜合可信性指標的整體優化目標尚缺乏理論支持；可生存性指一個可信軟件必須具有抗“幹擾”的能力，在受到網絡攻擊、出現故障以及系統規模擴展過速的沖擊下、部分組件受損，系統仍能繼續完成任務的核心活動，並恢復某些受損功能的行為特征。其中，軟件的自然演化確定了一個動力系統，軟件的人為演化構成了一個“類動力系統”，軟件的生存演化問題對應動力系統的“分支理論”。基於對軟件可信性及其演化規模的科學認識，將動力系統的基本思想、理論和方法（特別是其統計分析方法和分支理論）應用於軟件可信性的研究。上述研究方法可以為建立軟件可信性屬性的度量和評估體系理論提供堅實的數學基礎。

《軟件可信復雜性及其動力學統計分析方法》論文則試圖運用動力學統計分析理論和方法深入研究軟件演化終極行為中可信性屬性的統計規律，采用不同測度方法研究可信復雜性，同時在多構件軟件系統可信性方面，提出多尺度指標的度量方法。該論文提出軟件系統可信復雜性具有結構復雜性、非線性復雜性和過程復雜性。通過實例，該論文采用數值模擬與理論分析方法驗證了動力學統計分析方法在軟件可信性度量方面的可行性。

在2018全球區塊鏈技術發展論壇“區塊鏈與智能安全專場暨藍石區塊鏈實驗室成立儀式”上，鄭誌明院士表示當前隨著信息技術的發展，可以在占用較小資源的前提下就獲得高效的計算和信息，使得去中心化計算成為可能。在去中心化的信息連接模式下，網絡連接模式發生了根本性變化，這種連接模式是非線性的網絡結構模式。從底層架構來看這個問題的話，其實沒有像大家所認知的區塊鏈那麽簡單，而是有很多要研究和處理的關鍵性技術。例如，在智能手機、移動互聯網和雲計算下，如何在區塊鏈上搭建輕量級安全架構？如何提高效率、擴展性瞬間觸發如何解決？

如果把區塊鏈看作一個非線性網絡系統的話，其下的安全系統、效率系統、可擴展系統等看成子系統的話，那麽區塊鏈就是這些子系統的動態耦合。把這些動態耦合關系搞清楚，中國就有望研究出自己的區塊鏈架構。而相比於集成創新和吸收引進再創新來說，這就屬於原始性創新和自主創新。隨著中國進入新時代，越來越需要原始性創新和自主創新。

北京航空航天大學數學與系統科學學院副院長、智能理論與復雜智能系統協同創新研究院執行院長張筱在“區塊鏈與智能安全”的主題演講中，介紹了獲得國家科技進步一等獎的科研成果，並從區塊鏈科技研發和場景應用等方面闡述了區塊鏈智能安全的應用與實踐。中國區塊鏈技術和產業發展論壇秘書長、中國電子標準化研究院周平主任結合國際區塊鏈標準化發展的現狀，介紹了國內區塊鏈標準體系建設的進程；中國信息通信研究院雲計算與大數據研究所高級工程師卿蘇德則強調了區塊鏈標準制定的重要性，並介紹了國內相關組織在區塊鏈標準化的制定方面的成果。北京大成律師事務所合夥人肖颯從法律層面對區塊鏈行業風險以及“虛擬貨幣”進行了分析。工業和信息化部電子第五研究所賓建偉主任認為保障區塊鏈實踐的安全質量是數字時代亟待解決的問題，並分享了在區塊鏈安全測試方面的實踐案例。貴陽區塊鏈發展和應用指揮部常務副指揮長劉小龍介紹了區塊鏈在貴陽的興起、貴陽在區塊鏈方面的探索和實踐，以及對貴陽未來區塊鏈產業發展的展望。

此外，定位為“全球區塊鏈科技產業生態構建者”的藍石區塊鏈實驗室在本次論壇活動中正式宣布成立。藍石區塊鏈實驗室由中國科學院院士領銜，中國信息通信研究院以及北京航空航天大學等頂級科研機構、高校共同發起，致力於區塊鏈科技產業生態的建設。實驗室將整合優勢資源，展開標準研究、底層技術研發、產業應用開發、人才培養等工作，在全球多個中心城市建設一批以區塊鏈技術為核心，融生產、生態、生活於一體的國際區塊鏈社區（科創小鎮），構建區塊鏈特色生活社區，從而構建完整的區塊鏈產業生態體系。

據了解，藍石區塊鏈實驗室目前規劃將在政務、教育、醫療、金融、珠寶、物流等領域展開研究，並且已經在矽谷、波士頓、紐約、迪拜、倫敦、新加坡以及北京、上海等城市設立了研究中心和工作站。為加快推動區塊鏈技術在傳統行業中的實際應用，藍石區塊鏈實驗室與愛迪爾珠寶、中融人壽保險、共贏金融控股、漢唐信通、普瑞華夏國際教育、貴州川商城市建設等國內知名企業簽約了首批應用場景。

中國信息通信研究院研究員金鍵博士為首任藍石區塊鏈實驗室主任，他表示希望藍石實驗室能從基礎理論，科技研發、應用創新等方面形成理論體系和先進的應用模式；作為開放式實驗室，藍石實驗室願意與國內外合作夥伴開展技術研發、場景應用等方面全方位的合作。

貴州伯克利大數據創新研究中心執行主任、貴州藍石科技有限公司總裁顧天安在本次論壇上發布了藍石科技的願景和發展戰略目標。貴州伯克利大數據創新研究中心於2016年9月份成立，由貴陽市政府、工信部電子一所、美國加州大學伯克利分校等共同籌建。2018年，藍石科技將在核心技術研發、場景應用合作、國際市場布局、教育發展、人才培訓過、團隊建設等方面展開工作。

2018全球區塊鏈技術發展論壇“區塊鏈與智能安全專場暨藍石區塊鏈實驗室成立儀式”是全球區塊鏈技術發展論壇（GBF）聯合數據觀布絡客區塊鏈沙龍推出的專場活動。該活動由中國信息通信研究院和貴陽區塊鏈發展和應用推進工作指揮部主辦，藍石區塊鏈實驗室、貴州藍石科技有限公司和數據觀（北京）傳媒科技有限公司共同承辦。（文/寧川）

區塊鏈思想是現代社會的非線性動態重構