美国电网“返祖”启示录：怎样面对新技术所带来的复杂性-北极星输配电网

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刚刚过去的7月，似乎是美国电网的“至暗时刻”。7月13日和21日，纽约市民两度遭遇大停电，密歇根州和威斯康星州的市民也陷入了停电危机。这几次停电的原因被认为是设备老旧、负荷攀升、极端天气等。美国电网面对前所未有的压力和焦虑。

实际上，这种焦虑在这几次停电前已经开始发酵了。IEEE spectrum 网站有一篇报道称，不久前，美国参议院通过了一条法案，要将美国电网的关键设备从网络化的数字控制中隔离出来，从自动化控制重返人工控制。

让人疑惑的是，为什么美国要通过立法措施来返回“古代”？

这里我要多说几句这项法案的背景。这项法案其实源自一名叫迈克尔·桑纳特的美国人。这个人曾经是美国电力公司的首席安全官，2007年他在爱达荷国家实验室组织了极光发电机试验（Aurora Generator Test），证明了通过远程信号可以摧毁工业机器，破坏电网安全。这一试验引发了美国电力工业对电网网络安全的关注。2015年，他和同伴发出呼吁，要将电网的关键设备与日益复杂的控制网络隔离开。巧合的是，在他们发出呼吁的两个月后，乌克兰就发生了令人震惊的大停电事件，而这次停电正是由于网络入侵导致。部分美国网络安全工程师开始不信任复杂的电网控制系统，认为它导致电网安全存在漏洞无法避免。

看起来复杂好像成了安全的原罪。我不是网络安全的专家，无法对该项措施进行技术分析。所以，我今天不谈安全，就谈一谈复杂性。

我们的世界总是越来越趋向复杂。现在，我们制造一颗芯片大约涉及50多个行业、近5000道工序，一架波音747有600多万个零件，操作系统Windows7的代码量达到了5000万行……这些在以前都是无法想象的。而且它们不只是简简单单地堆放在那里。它们之间是相互作用，相互影响的，这导致产生的相互关系就是天文数字级别的。那些漏洞和bug总躲在细微处，让人与机器识别风险变得非常困难。

那么，我们应该怎样面对新技术所带来的复杂性以及后面的潜在风险呢？

在回答这个问题之前，我先介绍一个前不久我在得到APP上听到的观点：现代社会需要用生物学而非物理学的思维去面对复杂性。什么是物理学思维，什么又是生物学思维？所谓物理学思维，就是认为一切是可理解的，可预测的。你看无数的物理学家都致力于寻找一种统一的理论，来解释所有的相互作用。而生物学的思维，并不强调绝对的理解，而是强调保留选择的多样性，引入冗余，通过适者生存，来适应环境，修正错误。

可以说在应对风险上，物理学思维是精确地规避风险，生物学思维则是通过冗余来规避风险。举个大家都明白的例子，大自然中，昆虫、鱼都是通过大量产卵，提高后代存活率，这就是典型的通过引入冗余规避物种灭绝的风险。

这与我们提到的美国电网有什么关系呢？IEEE spectrum的报道称此次美国参议院立法的原因之一，就是部分工程师将乌克兰大停电能够较为迅速地在6个小时内恢复供电归因为乌克兰电网数字化程度低，只需要通过人员手动恢复电网即可。这听着有点匪夷所思，有点心酸和无奈，但老技术、低技术在面对新风险时似乎依然有其存在的价值。

如果说，美国这项法案最后仅仅是通过低技术（人工控制）作为自动化控制的备用，而非简单粗暴地将电网隔离。这种方法就是生物学的思维，给系统增加了冗余。这也是一种保证安全的选择。但如果该项法案对电网数字化发展造成影响，那我认为结果是得不偿失的。

我们常说，要直面新技术发展所带来的复杂性，常规操作就是：在发展中解决新技术的风险，更新迭代，以更强、更准的方式去修正bug。这实际上是一种物理学思维，取决于我们对系统的理解深度。那当我们对系统的理解还不够，搞不清楚的时候怎么办呢？这次美国电网“返祖”的不寻常举动，给了我们思考问题的另一种方式。

回到最初的问题：我们这一代人应该怎样面对新技术所带来的复杂性？我给出这个问题的答案就是要具备“物理学+生物学”的双料思维。

首先一点的就是，我们的社会，包括我们的能源网毫无疑问是会越来越复杂，这是不可逆的。我们必须要适应，也要接受。

物理学的思维促使我们去研究，去学习，建立一套理解世界的逻辑体系。这种思维是技术进步的动力。但有可能的情况是：去理解一个复杂世界，甚至是我们自己创造的人造系统，需要更长的时间周期，甚至可能永远都无法有“通透”的理解，只是无限接近最终的真相。

那么，这时候，生物学的思维至关重要，引入冗余，保留选择的多样性。在相当长的时间内，保持新旧几代技术同时存在，有时候确实有其必要性。

比如目前吧，5G是通信界的风口，但一些场景用不上它，便宜的2G可能是更好的选择，所以现在2G、3G、4G、5G是并存的状态。再比如说，我们日常生活中好像很少再用磁带，甚至连普通的U盘也用得少了，只要有个云盘账号就可以大体量地存储我们想要的东西。但实际上，世界上大部分数据仍然保留在磁带上，特别是基础科学、重要档案等等。原因嘛，成本低、节能、错误率低、不易修改。

所以，生物学的思维是兜底，是难解甚至无解时的保命线，有时也是一种效益最大化的选择。

这种思维落在电网，实际上也是回答了一个常见的问题：为什么无人机等技术已经相对成熟了，还是需要人力巡线？为什么无人值守已经常见了，关键特高压变电站还是要有人值守？

最后，总结一下今天的19听潮。

美国电网“返祖”这件事情的启示就是，我们在面对复杂场景时需要保证自己具有一定的“冗余度”，或者说是“弹性”，特别是在新技术快速发展但还未立稳脚跟时。自己的上限能够得上新技术发展的步伐，自己的下限能为不确定因素兜底，这是我们每个人、每个组织所要修炼一生的技能。

原标题：美国电网“返祖”启示录

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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