尽管我们目前还不能确切地知道最早的人类是什么时候出现的，古人类学家们也一直在通过化石追溯人类的源头，但是和现代人具有相同解剖结构的晚期智人，大约是在距今四、五万年前开始出现的。在这个漫长的时间里，人类凭借独有的大脑装置发明出大量改善自身生存质量的工具，从一个没有特殊能力的、在恐惧中生活的弱者逐步成为地球生物的主宰。人类科技创新能力的不断增强不仅改变了自身的生活，也让人类寄存的物理世界变得无法预测。
尽管人们无法理解突然出现的“云计算”，但是已经有很多人希望通过云计算解决目前人类面临的很多问题，比如就业问题、能源问题、环境问题、经济结构调整问题、社会道德问题等。
一、为什么要重建虚拟世界
在物理世界里，人处于一个很奇特的位置，一方面人作为由物质构成的对象，人的行为受到自然规律的约束，而另一方面，由物质构成的人脑所形成的意识，却不受物理世界里自然规律的约束，在意识构成的图象里，“人”可以瞬间到达宇宙的任何一个地方。
如果要制造一张桌子，可以有两种方式，一是不通过人脑的思考，直接拿来木头就开始做，不满意的话，就重新做，直到满意为止；二是先在人脑中形成桌子的图象，然后在纸上描绘出来，经过反复的修改，当觉得纸张上描绘的桌子达到要求时，再开始制作。
很明显，第二种方式成本很低，而且可以最大程度的满足人们的要求。之所以出现如此大的差别，是因为解决问题的方法不同。第一种方式是直接在物理世界里操作，由于受到物理世界里自然规律的限制，比如发现木板的尺寸不对时，就需要重新找一块木板来处理，改动任何一个地方，都需要花费较长的时间。第二种方式是先在虚拟世界里进行操作，当得到满意的逻辑图象后，再回到物理世界里进行操作。由于虚拟世界里的操作不受物理世界里的自然规律的约束，人们可以任意调整修改逻辑图象，因此花费很低的成本就可以获得满意的产品。
1、虚拟世界的定义
虚拟世界是指具有“意识活动”能力的对象所创建的、不受该对象所在世界的“自然规律”约束的世界。
每个人都有自己的虚拟世界，大脑的构成物质是虚拟世界存在的载体。但是本文所提到的虚拟世界是指以计算机、互联网为载体的世界，这个虚拟世界同样是人脑“智力活动”的结果，是人类最伟大的发明。用电脑代替人脑，不仅大大减轻了人脑的负担，最重要的是人类可以调整电脑结构，寻找最佳方案，但是人类是不能调整人脑结构的。
2、物理世界复杂吗
软件工程师在设计应用系统的时候，总是抱怨客户提出的需求模型太复杂，而且需求总是在不断的改变，使得软件人员认为最好的方法——软件工程方法也无能为力，以至于到目前为止，尽管计算机硬件的发展速度很快，但是仍然没有出现一个复杂的软件系统，即便是规模庞大的ERP系统，也只是一个简单的企业资源管理系统，根本不能和现实中的企业需求相对应。
那么物理世界真的复杂吗？对于任何一个存在的事物，其构成的对象是简单的，不能再分解的。人们看到的复杂性是因为这些对象的组织连接形式是复杂的，尽管目前人们并不知道这个宇宙是为了什么而出现的，但是从科学家知道的信息来看，这个宇宙的一切是由最简单的对象组成的。当然这里谈论的只是和软件开发有关的事物，比如一个大型企业的管理软件问题，事实上无论这个企业规模多大，多么复杂，其构成的对象是简单的，人、财、物、部门、工作分类等。复杂的是把这些简单对象连接在一起的组织结构。而复杂的连接结构又是由很多简单的结构组合在一起形成的。
由此可见，物理世界本质上是简单的，是由简单的对象和简单的结构组成。物理世界的复杂性只是一种表象，一个事物由大量的简单对象组成，一个结构是由大量的简单结构纠缠在一起形成的。
3、为什么要重建虚拟世界
科技的发展同时也给人类带来了更多的问题，比如金融危机、能源危机、交通问题、医疗保健问题、食品安全问题、社会道德问题、财富分配问题、就业问题等。在这些问题里，很多已经不是局部问题，而是更大区域性或者全球性问题。而目前的虚拟世界存在很多缺陷，无法解决这些问题，所以重建虚拟世界是必然趋势。
目前的虚拟世界首先需要解决的是底层的技术缺陷，而应用层存在的问题可以在后面处理，就象建造高楼大厦一样，首先必须把地基做好，然后再盖上面的楼层。尽管地基不能提供具体的应用价值，但是它决定了整座大楼的命运。
类似地基一样的底层技术缺陷包括以下几个方面：
1）图灵机的数学模型。图灵机模型是一个单轴方式管理存储位置（整数）的数学模型。它是一条两端(或一端)无限延长的纸带，上面划成方格，每个方格中可以印上某字母表中的一个字母(亦可为空格)；又有一个读写头，它具有有限个内部状态．任何时刻读写头都注视着纸带上的某一个方格，并根据注视方格的内容以及读写头当时的内部状态而执行变换规则所规定的动作。
由于存储位置是沿一条轴分布管理，所以当数量达到一定的程度的时候，寻址所花费的时间将会增加很多。
2）二进制。0、1是虚拟世界里对象的最小构成元素，二进制规定了0、1两种元素的运算方法。二进制存在的问题表现为：造成浪费，0，00，000代表的都是十进制的0；简单的线性排列，当处理一个很大的十进制整数时，需要一个很长的序列来表示，这样就对物理装置造成了困难。
3）IP地址。IP地址规定了虚拟世界的空间边界，所有成员是通过IP地址指定的位置来获得自己的身份。目前的IPv4和Ipv6规定的地址数量是有限的。对于虚拟世界来说，有限空间是不能长久存在的，当内部成员的数量占满了全部的位置的时候，继续不断增加的新成员将导致空间的崩溃。同样，不能增加新成员的虚拟世界也是没有意义的。
4）机器“思维”。准确的讲，是虚拟世界里特殊对象的“思维”。尽管目前的人工智能方法得到了发展，但是目前的方法距离要实现的目标很遥远。如果人脑是通过搜索、统计、比较等目前人们所设计的复杂方法来实现“思维”的话，那么由此而产生的热量对神经细胞的危害该如何解决？没有“思维”能力的虚拟世界是不完美的。
5）软件危机。虚拟世界里的规则、方法、功能、对象都是通过软件代码来实现的，面对如此庞大的系统以及不断调整修改的规则、方法、功能、对象，软件危机的解决方案将变得非常重要。
二、云计算到底要做什么
从2011年开始，全球几乎没有IT企业不关注云计算了，有影响的企业差不多都把目标转移到云计算研究和应用开发。但是到底云计算是什么，或许这些企业都无法回答。
云计算带来希望和机遇的同时，也带来了更加残酷的竞争。如同下棋一样，抢占先机是非常重要的。而要占有先机，就必须要抢先认识云计算的本质，找到适合自己的突破口。
1、古代车的故事
---- 三十根辐条加上一个轮子，就变成了车，车的用途已经不是木头本身的用途了。木头本身的提供的应用价值是有限的，但是车提供的应用价值是无限的。这是老子在《道德经》里讲述的道理。
现在的人们对车进行了改进，但是其应用目的仍然没有发生改变，创造出可以使用的空间。也就是说经过几千年的发展，车在本质上没有发生改变，但是发生了量变。
---- 启发：
目前人们把服务器集中在一起形成数据中心，对服务器进行虚拟化技术处理，把更多的软件集中在一起，这些只是数量的改变，不能称为革命性的技术，所以不能把这些作为云计算的代表。
云计算就是把有限的“有形”物质，通过一种组织形式，创造出无限的“无形”应用。其应用价值不是“有形”物质价值的总和。是质变的过程。把一台服务器虚拟成五台服务器，只是一个简单的数量改变，只能满足五个用户的需要。
2、上帝的指纹——曼德勃罗特集
---- 曼德勃罗特集是人类有史以来做出的最奇异、最瑰丽的几何图形，曾被称为“上帝的指纹”。 这个点集均出自公式:Zn+1=(Zn)^2+C。这是一个简单的迭代公式，式中的变量都是复数，但是它创建了一个大千世界，从它出发可以产生无穷无尽美丽图案。
---- 启发：
虚拟世界是由大量复杂的系统构成，但是并不是说虚拟世界是采用很复杂的技术或者方法创建的。云计算提供的核心技术和方法本身是简单的。在虚拟世界里，系统的复杂性是由组织形式的复杂度决定的，而一个复杂的组织形式又是由很多简单的组织形式组成的。
3、云计算的定义
云计算目前没有统一的定义，在网上流传的大约有上百种，决大多数是从具体的硬件、软件和技术方面来定义的，强调这些有形的东西的价值。比如虚拟化技术，一台服务器虚拟为几台服务器。
中国电子学会云计算专家委员会委员赵文银从哲学、经济学、社会学、东方文化、数学、软件开发以及云计算研究等不同领域分析研究，并在实际应用的基础上提出了包含东方文化思想的定义。
云计算是以应用为目的，通过互联网将大量必要的硬件和软件按照一定的组织形式连接起来，并随应用需求的变化动态调整组织形式所创建的一个内耗最小、功效最大的虚拟资源服务集合。
云计算本身并不是计算，也不是单纯的技术，是方法论。云计算是寻找一种方法，让有限的资源，通过一种组织形式，产生无限的应用。
云计算需要解决两大部分的技术工作，一是通过人的智力活动，为虚拟世界创建数学模型、设计规则和方法，并且在运行过程中调整或者修改规则和方法，使虚拟世界更加合理；二是设计虚拟世界和物理世界的连接方法，为虚拟世界和物理世界建立关联关系。
4、云计算的使命是为重建虚拟世界提供方法
尽管从技术层面上，目前大多数人对云计算没有明确的认识，就象盲人摸象一样，讲述着各自的故事，但是对于云计算的使命，基本上有相同的观点：云计算的使命就是提供解决人类在物理世界里所面临问题的方法。比如交通云，目的是减少交通事故，医疗云，目的是解决看病难题，教育云，目的是解决教学资源不平衡问题。
5、云计算从五个层面提供技术和方法
重建虚拟世界是一个庞大的系统工程，尽管重建的过程并不是全部推倒重新创建，而是有计划、有步骤、分层次的替换调整过程，但是最终的结果仍然是全部更换现有的内容。
1）虚拟世界最底层的技术和方法
最底层的技术和方法决定了虚拟世界的特征和命运，也决定了其存在的价值。由于虚拟世界是人的智力活动创建的，所以所采用的底层技术和方法也不是唯一的，是可以有多种选择的。下面几种方法来自北京乾坤化物数字技术有限公司申请的专利方法，只能作为众多选择中的一种，用来说明解决目前虚拟世界缺陷的必要性。
---- 图灵机的数学模型将发生改变，从单轴模式改为双轴模式。采用双轴管理整数是最合适的数学方法。单轴管理是线性管理，当数量很大时，效率会急剧下降。双轴管理是非线性管理，大大提高了运算效率。在物理世界里，DNA就是采用双轴管理信息的。三轴及更多轴的数学模型增加了模型的复杂度，大大降低了运算效果。
---- 二进制数学模型将会被替换，或许会使用二的幂次方进制。二进制是一个原地循环的数学模型，二的幂次方进制是一个螺旋上升的数学模型；二进制是一个简单的规则，二的幂次方进制是一个具有自我生长能力的规则；二进制是一个线性方法，二的幂次方进制是一个递归方法。
---- 有限数量的IPv4和IPv6将会被无限数量的IP规则替换。虚拟世界必须是一个可以无限增长的空间，与同物理世界是一个可以无限增长的空间一样。IPv6所设计的数量在“智慧地球”系统里很快会被消耗完，因为每天生产的产品将占用大量的地址，这些地址可以确保对该产品在生产、流通、消费、使用过程中的追踪监控。
---- 机器“思维”。信息和存储位置统一的结构化方法将实现模拟人脑构造的“思维”系统。普通计算机通过创建数量庞大的网状信息存储系统，具备了学习和思维能力。由于计算机的存储空间容量以及存储信息的结点数量可以任意增加，从而使得计算机“大脑”比人脑的能力更强。如同人的“思想”不受物理世界自然规律的约束一样，尽管虚拟世界是人设计创造的，但是人却不能控制虚拟世界里的智能对象的“思想”。
---- 软件危机将得到彻底解决。虚拟世界从本质上讲，仍然是物理世界的逻辑图象，因此同样具备物理世界的基本特征。物理世界里存在的事实最终是由对象组成的，对象是不能再分解的，也是最简单的，物理世界的复杂性是由连接对象的组织形式——结构来决定的。因此在虚拟世界里，也具有同样的特征。FO软件编程方法是根据这个哲学观点在实际应用中总结出来的，并且在云计算产品（http://em258.com）的开发中发挥了作用。
2）虚拟世界存在的载体：物理世界里的基础设施
任何“世界”的存在都需要载体，载体本身和该“世界”是不同的，如同脑和意识之间的关系，意识和脑这种物质是不同的，但是没有脑就没有意识。
人类目前并不知道物理世界的存在载体是什么，或者是否真的有这样的载体，但是科学家们认为可知的物理世界和暗物质、暗能量有密切联系的。而几千年前，老子在《道德经》里说，这个物理世界是由一个他不知道名字的东西产生的，他把那个东西叫做“道”。
但是我们知道基于计算机、互联网的虚拟世界的载体是什么，这些载体是物理世界里的设备，比如服务器、PC机、手机、传感器等。决大多数对象以硬盘作为存在载体。硬盘表面的磁粉像是无数任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和l的状态。
3）系统软件和开发平台
操作系统、数据库、应用软件系统开发平台等。
4）应用服务系统
应用服务系统是虚拟世界数量最多，形式最多，变化最大，最有发展潜力的部分。比如客户关系管理、ERP、医疗云、教育云、团购云、语言知识云等。
5）工具化的功能模块
单一或者简单功能的各种工具类软件，比如邮件系统，词典系统，即时通讯，文档编辑，图象处理软件。
三、认清形势才能真正把握机会
尽管云计算给中国带来了主导全球信息技术走向的机会，但是难度也是非常大的。如果没有很好的战略战术手段，那么就一定不能在信息技术领域取得主导地位。当然和PC时代、互联网时代相比较，话语权方面会有所提高，比如国际标准化组织或者其它机构会给中国一些名额，提供一些可以发表意见的机会，但是这些不是由中国的技术优势决定的，而是由中国的市场经济地位来决定的。如果国际组织不给中国发言的机会，那么中国就可以通过某种方式为国外公司设置赚钱的障碍。
中国的企业和研究机构只有正确认识云计算的现状，才能把握机会，夺取云计算时代的话语权。
（1）云计算只是给重新构建虚拟世界提供方法，并不是创建一个全新的虚拟世界。也就是说目前的方法和技术仍然在使用，而这些技术和方法全部由国外控制，中国只是学习者和使用者。因此中国在这方面投入人力物力是没有任何超越机会的，就好象是在同一个轨道上运行的火车，国外的火车在前面，中国的火车在后面，只能不断靠近，但是永远不能超越。
比如目前国际公司在极力推销的概念，Iaas，Paas，Saas，服务器虚拟化技术，数据中心等，这些都是都是传统的技术，现在通过云计算的思想来重新整理归类，寻找一种更好的组织形式来管理这些设备和软件，以便获得更好的效率。在这方面，中国是无法超越国外的。
（2）西方文化思想和公司惯性作用阻碍了国际IT巨头取得革命性的信息技术和方法。他们认为局部的效果加在一起就等于整体的效果，所以把全部的精力放在局部产品的研究开发上，比如他们认为把大量的服务器或者软件系统集中到一起就能达到云计算的效果。如果站在全球的角度，这种做法就显得不合适了，因为没有人能够把全球的服务器全部集中在一个机房。他们目前的做法只是把一个小区域扩大到了一个更大一点的区域，而这些区域之间仍然存在和以前一样的问题：孤岛、低效率等。
因此，具有东方文化思想、没有技术和产品负担的中小企业将有机会研究出革命性的信息技术和方法。
（3）从虚拟世界的底层技术和方法入手，提出新的信息科学理论、方法和技术，从根本上解决目前的虚拟世界存在的缺陷。目前所使用的信息科学理论、核心技术和方法基本上是上世纪六十年代提出的，近几十年来基本上没有重大突破。因此尽管信息技术有很大的发展，但是受理论和核心方法的约束，信息技术发展的瓶颈也越来越明显，带来的负面影响也越来越严重，比如能耗、污染、信息孤岛等。
底层核心技术和方法的改变不仅解决了目前虚拟世界的缺陷，同时也让国际IT公司目前掌握的技术成为一般性的技术，使得这些国际公司失去竞争优势，不得不重新站在起跑线上，和其它公司一样，重新争夺云计算时代的话语权。
（4）云计算是以应用为目的，因此市场也是决定云计算成败的重要因素之一。云计算的最终目的是通过技术的手段，调整区域经济产业结构，用最低的成本获得最大的效率，创造最大的财富。因此可以争取地方政府的政策支持，通过应用来推动云计算核心技术的开发。
四、专利保护和国际话语权的争夺
毫无疑问，云计算是中国夺取世界技术领袖地位的重要机会，而当虚拟世界重建完成后，由于底层的数学模式以及规则同物理世界采用的基本一致，因此在未来相当长的时间内，将很难再出现改变世界技术领袖地位的机会。
美国总统奥巴马在2011年1月26日的讲话中，提到了恢复美国竞争力的必要性，并特别强调了保持世界技术领袖地位的重要性。尽管新一轮的信息技术竞争刚刚开始，但是美国的IT巨头已经把几乎全部的精力投入到云计算的研究和应用中，美国政府也把云计算上升到国家战略的高度。
无论是云计算、物联网，或者是信息技术，或者叫其它的名字，目的只有一个，就是重新构建一个能够帮助人类解决物理世界里各种危机和难题的虚拟世界。
所以只要掌握了虚拟世界的核心技术和关键技术，就掌握了未来科技竞争的话语权，也就获得了世界技术领袖的地位。
由于虚拟世界的核心技术是公开的，是任何人都可以了解和使用的技术，因此在目前的社会现状下，知识产权保护是保证发明人权益的重要手段之一。然而由于中国在PC时代和互联网时代没有掌握构建虚拟世界的核心技术和关键技术，专利审查人员没有掌握审查信息领域核心技术的经验，因此当面对突然出现的云计算核心技术时，审查人员会按照以往的经验草率地驳回申请，从而在新一轮信息技术国际竞争中失去对重大技术的控制权。
中国在夺取世界技术领袖地位的过程中，技术人员的创新能力很重要，但是专利审查人员的素质和经验也同样重要。云计算给人类社会带来了一场新的技术革命，人们目前无法预测这次革命的意义，目前也不知道革命性的新技术是什么，因此需要专利审查人员用科学发展观作为指导思想，不能用以往的经验来审查新出现的信息技术和方法，要用科学的思想正确理解和使用专利法，保护国内企业申请的革命性技术方法专利。