宇宙很大,大到超乎想象。我敢說,每個人關(guān)于宇宙到底有多大的感受,都是錯誤的,因?yàn)槿说母泄儆懈惺軜O限,大到了一定程度,就失去了分辨力,就像天上的恒星,遠(yuǎn)到了一定程度,就成了一個點(diǎn),無論是冷是熱,是大是小,只是一個小小冷冷的點(diǎn)光源而已。宇宙之大,所引起的震撼感可能還不不如絕頂上的凌空棧道,高樓上透明地板的特色餐廳,或者是從太空俯瞰地球,近距離觀察太陽。然而宇宙的確很大很大很大很大。
宇宙的大是一個奇跡,讓我們用理性來認(rèn)識它。
網(wǎng)絡(luò)上很容易找到一個照片集,是關(guān)于各類物體的大小,從地球月球,比較到土星太陽,然后是天狼星北河三,獵戶座一等星,銀河,河外星云,已知的宇宙。如此之大,相形之下,人類渺小到微不足道。就尺寸和質(zhì)量而言,把全球七十億人口綁在一起,假設(shè)每個人平均六十公斤,(考慮到孩子、老人和饑餓,這是一個大大高估的數(shù)字)人類的質(zhì)量不過四千二百億公斤,而僅僅地球的質(zhì)量,是5.972E24公斤。用公斤來計(jì)數(shù),地球后邊跟著二十四個零,人類整體質(zhì)量只有十一個零。十三個零的差距,是十萬億的量級,人類整體只相當(dāng)于地球的十萬億分之一,這個比率接近一個細(xì)胞相對于人體,作為參考,銀河系的恒星數(shù)量不過三千億而已。
如果說地球是宇宙中的一顆微塵,人類則是微塵上的微塵。
暗淡藍(lán)點(diǎn)——地球
目前人類搜索太空的能力很低下。哈勃望遠(yuǎn)鏡有一張著名的深空照片,展示了天宇中一個小小的點(diǎn),如果展開將是怎樣的情形。哈勃望遠(yuǎn)鏡盯著那個點(diǎn)三個月,采集了那個點(diǎn)上所有的光線,結(jié)果繪制出一張?bào)@人的深空圖景。任何理解了這張圖景的人都會深深為之震撼。即便不理解圖景背后的意義,那絢麗壯闊的圖景本身就擁有強(qiáng)烈的感染力,當(dāng)作藝術(shù)品來欣賞也毫無問題。
哈勃超深場
然而,要知道,那是天宇中的一個小點(diǎn)?。∫环?/span>IMAX的巨幕,也有超過兩千萬個的像素點(diǎn),宇宙的360度球幕又豈是IMAX巨幕能夠相匹的?更可況那只是一副遠(yuǎn)景圖片而已!而且直到現(xiàn)在,全人類只擁有一架哈勃望遠(yuǎn)鏡。讓我們做一個假設(shè),人類突然間擁有一百架哈勃望遠(yuǎn)鏡環(huán)繞地球,為了得到全部深空的大略圖像,兩個三百六十度乘積將近十三萬。也就是說整個球幕,按照360度的粗糙解析,需要掃過十三萬個點(diǎn)來獲得全部圖像。掃描一個點(diǎn)需要三個月,十三萬個三個月是三十九萬個月,也就是三萬兩千五百年左右。用一百臺望遠(yuǎn)鏡,也要三千兩百年左右才能掃完。這幾乎就是人類整個文明史的時間跨度。
只是看一眼這個宇宙,看清楚點(diǎn),就不是目前人類的文明程度所能承受的。
然而這并不表示毫無希望??床磺宄部梢钥?,就像人類社會從來不知道自己該向何處去,仍舊能夠跌跌撞撞走到今天,宇宙間的探索,也是如此,必然如此。好消息也是有的,2014年4月8日出版的《科學(xué)》雜志上,就刊登了在一顆紅矮星的宜居帶發(fā)現(xiàn)地球堂兄弟的消息。并不能確認(rèn)那就是另一個地球,然而不久的將來,我們一定會發(fā)現(xiàn)并且確定類似地球的所在。(注:美國宇航局在北京時間2015年7月24日凌晨發(fā)布了關(guān)于發(fā)現(xiàn)一顆接近地球大小的系外行星的消息,編號為開普勒-452b,英文為Kepler-452b。這條新聞之所以引發(fā)了外界關(guān)注,主要原因在于其直徑比較接近地球,體積比地球大60%,而且公轉(zhuǎn)周期也比較接近,大約為385天,如果你到Kepler-452b上生活,一年也有300來天,至少不覺得異樣。)
宇宙除了大,另有一個奇跡。這個奇跡就是生命。
雖然沒有直接的證據(jù),有理由相信生命在宇宙中普遍存在。理由很簡單,地球是一顆普通行星,既不獨(dú)一無二,也非絕無僅有。類似地球的星球,或者說能夠擁有液態(tài)水的星球是一個龐大的數(shù)字。也許在一個星系內(nèi)存在的可能性大大低于一,然而因?yàn)橛钪嬷螅切侵?,在以億萬光年計(jì)算的宇宙里,類似地球的行星將是一個龐大的數(shù)目。無窮大的十萬分之一仍舊是無窮大,就是這個道理。
生命的普遍存在和宇宙的浩渺無邊恰好是一個硬幣的兩面,緊密地結(jié)合在一起。只有十個地球的宇宙中,生命只在地球存在讓人心安理得;擁有一百個地球的宇宙里,生命只在地球存在就有些讓人驚異;一千個星球中還是只有地球是幸運(yùn)兒,那一定是造物主偏心;一萬個,億萬個星球,只有地球上擁有生命,這事就怪異到令人無法置信。地球不是宇宙的中心,生命亦然。
宇宙是宏大的,生命是微小的。最大個頭的生命,在宇宙的尺度下,都是微塵。然而生命卻比宇宙復(fù)雜。生命的起源仍舊是一個秘密,無從知道那初始的時刻到底發(fā)生了什么,然而那一定是一種自然的過程,從無機(jī)到有機(jī),從簡單到復(fù)雜,規(guī)律推動著生命不斷演化。也許有一天,會有一種理論,能夠解釋整體的生命現(xiàn)象,而進(jìn)化論只是其中一部分。就像牛頓力學(xué)是相對論在宏觀條件下的近似,達(dá)爾文進(jìn)化論是整體生命演化理論在復(fù)雜生物中的近似。這個整體生命演化理論應(yīng)該能夠覆蓋從無機(jī)到有機(jī),那是生命之樹如何從無機(jī)世界的土壤中破土而出,也應(yīng)該能覆蓋有機(jī)生命的不斷演化,那是生命不斷適應(yīng)環(huán)境,改變形態(tài),形成新的生命代謝機(jī)制,新的機(jī)能的過程。
引力和強(qiáng)相互作用力統(tǒng)治著宇宙,弱相互作用力則統(tǒng)治著生命。宇宙中到處都是核反應(yīng),生命需要的卻是化合,不打破原子核,而只是在試驗(yàn)化合物的組成方式。
可以設(shè)計(jì)這樣一個無限宇宙的思想實(shí)驗(yàn)。假設(shè)有一個無限大的宇宙,物質(zhì)不斷地生成,形成各種各樣的元素,那么在這樣的宇宙里,一種能自我復(fù)制的化合物總有機(jī)會被組合出來。既然能夠自我復(fù)制,不管幾率多么低,條件多么苛刻,只要宇宙足夠大,時間足夠長,這種化合物一旦產(chǎn)生,總有機(jī)會大規(guī)模擴(kuò)散。這是一種可能的生命起源方式。
有機(jī)起源于無機(jī)不是什么新鮮的結(jié)論,有一種特殊的生命形式可以給人一定啟示:病毒。病毒介于生命和非生命之間。它的個體并不表現(xiàn)任何生命特征,不能進(jìn)行任何代謝,然而一旦侵入機(jī)體,就能開始自我復(fù)制,利用宿主進(jìn)行生化活動。在病毒身上,生命和非生命的界限是模糊的,病毒能夠被提純,形成晶體。這是一種強(qiáng)烈的暗示,生命不需要女媧的一口仙氣,或者上帝的神力,它從自然而來,從宇宙洪荒中而來,是化合作用的自然選擇。
關(guān)于病毒有個猜想:病毒和最早的生命形態(tài)接近,但很可能不是最早的生命形態(tài)。更大的可能,它是高等級形態(tài)的退化或者說進(jìn)步。為什么這么認(rèn)為?因?yàn)椴《疽揽壳秩爰?xì)胞而復(fù)制,屬于寄生者,寄生者不該先于寄主存在,尤其是我們考慮的是生命之初的情形。
生命的進(jìn)化是一個不斷變得更豐富的過程。新的化學(xué)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)被不斷地發(fā)現(xiàn),并記錄在DNA中,漫長的生命發(fā)展史,是一部活生生的有機(jī)化學(xué)史,這本書人類一直在翻,一開始不知道這是一本大書,現(xiàn)在已經(jīng)明白了。但即便明白這是一本大書,書中的很多內(nèi)容已經(jīng)無法看到了。它是一本經(jīng)歷了許多年月的書,隨著時間的推移,頁數(shù)不斷累積,同時前邊的書頁開始泛黃,腐朽。我們所能看見的只是殘篇而已。
生命是否進(jìn)化,是否從低級走向高級,這是一個疑問,因?yàn)楦呒壍图夁@樣的詞匯太傷感情。但是生命所能包含的內(nèi)容越來越豐富,基因庫越來越龐大,這應(yīng)該是不爭的事實(shí)。這是用時間堆積起來的生命大廈。
生命如何從簡單形態(tài)進(jìn)化出復(fù)雜形態(tài),基因?qū)W和進(jìn)化論給出一個模糊的正確答案,之所以沒有準(zhǔn)確答案,因?yàn)檫^程實(shí)在太復(fù)雜了,從無機(jī)物進(jìn)化出生命也許就是那么一剎那的事,生命從簡單到復(fù)雜,卻是時間累積的結(jié)果,要求理論解釋復(fù)雜的生命進(jìn)化史,就像用一架哈勃望遠(yuǎn)鏡看盡所有的深空一樣,只存在理論上的可能——誰也負(fù)擔(dān)不起這個時間,能研究好一個小小的角落就能得諾貝爾獎了。好在人類已經(jīng)學(xué)會累積知識,在遙遠(yuǎn)的將來,如果人類能一直這樣累積下去,時間之矛還有機(jī)會刺穿時間之盾。
生命大廈的每一部分都很精彩,但是最精彩的一部分,還是智能。智能究竟是什么?
一個孩子,我們并不認(rèn)為他具有智能,只有經(jīng)過不斷教育,才能最終具備智能。然而孩子也有了一些本能,比如會哭,會吃奶。動物的本能還要強(qiáng)大得多,蜜蜂能夠采蜜,可以利用陽光導(dǎo)航,紅螞蟻會俘獲黑螞蟻?zhàn)雠`,馬兒落地就會跑,魚兒孵化就能游。動物本能的強(qiáng)大,說明了一個道理,行為是可以編入DNA的。可以說,本能是一種簡單的智能,只需要生成相應(yīng)的器官,匹配相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)就可以進(jìn)行。本能的界定,應(yīng)該從隔絕了雙親的子代行為來認(rèn)定。人的本能,一向被認(rèn)為不如動物,可能不是完全的事實(shí)。人類的嬰兒是一個不成熟個體,而那些本能強(qiáng)大的動物,從子代產(chǎn)生的時刻起,子代就是完全的個體,即便沒有性成熟,其他方面都是完善的。如果真的要研究人類的本能,應(yīng)該研究七八歲的孩子,然而人類社會性發(fā)達(dá),七八歲的孩子早已經(jīng)從父母那里學(xué)會了太多,本能就成了不怎么重要的一樣?xùn)|西。哺乳類動物都是如此,只不過人類尤甚。
通??梢园殉霰灸艿闹悄芊Q為智能。這個定義似乎有點(diǎn)奇怪,就當(dāng)作狹義和廣義智能的區(qū)別吧。
其實(shí)從這個定義,就可以看出智能并不是能獨(dú)立存在的東西,如果一樣生物的能力,能夠被編入DNA中,不需要后天得到,它就會被劃入本能的范疇。只有通過后天學(xué)習(xí)得到的能力,才被稱為智能。將來的生物學(xué)界,應(yīng)當(dāng)會有一個正本清源的過程,智能的源頭就是學(xué)習(xí),沒有學(xué)習(xí),是不存在智能的。再復(fù)雜的本能,也只是本能。
關(guān)于本能和智能,還有一點(diǎn)可以思辨。本能影響的只是生物個體,本能可以進(jìn)化,可以演化得非常復(fù)雜,然而它只能一代代地積累。每一代從上一代得到遺傳,靠天吃飯,得到變異遺傳給下一代,是否有益有害還不得而知。一種假設(shè),時間的偉力可以造就一切,只要假以時日,我們的生物界能夠產(chǎn)生出擁有強(qiáng)大本能的生物,強(qiáng)大到令人匪夷所思,我們是不是可以真的看見龍?或者是那種在太空里也可以飛的超級生物?可惜這種設(shè)想是錯的,由于環(huán)境限制,本能再強(qiáng)大,也只是為了生存繁衍服務(wù),只要一種生物能夠生存繁衍,本能的進(jìn)化就會趨于停頓。據(jù)說螞蟻出現(xiàn)了上億年了,鯊魚也是,這兩種成功生物的本能億萬年不變就很能說明問題。
本能,或者說僅僅依靠DNA編程的能力永遠(yuǎn)不能把生物送上太空。那不是生存繁衍的需要。
智能則讓我們看到一點(diǎn)希望。
讓我們對智能進(jìn)行定義,定義不清晰,所有的討論都會失去意義。
智能是通過學(xué)習(xí)得到的能力。
智能的來源是學(xué)習(xí)。它更本質(zhì)的內(nèi)容應(yīng)該是記憶。我們可以給學(xué)習(xí)比學(xué)校里教學(xué)更廣泛的內(nèi)涵——記住發(fā)生過的,預(yù)見將來。用這個定義來審視人類的行為,我們所進(jìn)行的第一種簡單智能,是學(xué)會走路。嬰兒從爬行到走路并非沒有記憶,只不過,那種記憶在人的腦干中,成了無意識反應(yīng)。神經(jīng)系統(tǒng)記住了腳底傳來的信號,并且知道應(yīng)該如何反饋。學(xué)會走路并不是一件容易的事,大部分人都要花費(fèi)幾個月的時間,它是我們的第一種智能行為。沒有人教孩子行走,他就會變成爬行。狼孩就是如此。
有人會說,智能應(yīng)當(dāng)是后天習(xí)得能力的能力。這樣的爭論意義不大,習(xí)得的能力就是習(xí)得能力的能力的直接體現(xiàn)。而且,如果沒有習(xí)得能力,習(xí)得能力的能力就是空(這有點(diǎn)像是自認(rèn)為聰明的學(xué)生什么都不學(xué),結(jié)果就傷仲永了)。外星人的大腦袋肯定不是用來擺設(shè)的,一個什么都沒有學(xué)過的大腦袋,只會被人當(dāng)作白癡,沒有人會把他當(dāng)作天才。只有學(xué)了東西,才能是天才。
繼續(xù)討論走路的話題。直立行走顯然沒有上升到意識的層面,還屬于初級智能。
什么是高級智能?什么又是意識?
我們采用這樣一種定義:高級智能是能對記憶進(jìn)行處理的智能。為什么動物會產(chǎn)生記憶?動物記憶的源起應(yīng)當(dāng)是復(fù)雜的環(huán)境所驅(qū)動。我們可以比較鯊魚的捕獵和獅子的捕獵,鯊魚的捕獵是一種簡單粗暴的過程,游動,追上,一口咬下。對于鯊魚來說,存在于DNA中的本能足夠它獲得足量的食物,只要它游得夠快,咬得夠狠,而它的對手,那些大大小小的海洋生物,在海水中的運(yùn)動也無非如此。在陸地上的獅子就沒有那么幸運(yùn)。陸地的情況要復(fù)雜得多,地形上,有山丘,有樹叢,有草原,風(fēng)向也會變化,更重要的是,獵物也在不斷地進(jìn)化成更復(fù)雜的形態(tài)。假想一種情形,原本草原上的動物只會跑,捕獵和逃避的策略就是比賽誰跑得快,很快,兩個物種就能達(dá)到速度的極限,而捕獵者,因?yàn)樾枰α浚w型會變大,速度上會吃虧,這種情況下,那種依靠死跑戰(zhàn)勝競爭對手就會變成一種不劃算的買賣。在這種情況下,對于捕獵者來說,靠譜的策略一是盡量縮短和獵物之間的距離,讓捕獵發(fā)生的時刻,獵物來不及發(fā)揮跑的潛力,二是增強(qiáng)爆發(fā)力,爭取在短途跑步中勝過對手,爆發(fā)力恰好也是獵殺所需要的要素。爆發(fā)力是一種本能,如何盡可能接近對手,就不是本能所能及,因?yàn)榍闆r太復(fù)雜,而且和對手的行為直接相關(guān),只有后天的習(xí)得,才是最有效的手段。所以我們所見的陸地上的獨(dú)行捕獵者,相對它的獵物往往都在爆發(fā)力和智能上勝出。而復(fù)雜地形上的動物比簡單環(huán)境中的同類也往往更聰明。
為了應(yīng)付復(fù)雜的記憶,動物的大腦開始發(fā)育起來。大腦是神經(jīng)細(xì)胞的聚集,具體的形式如何我們不做探討。它的功能就是記憶,把外界的情形轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的記憶。先前討論初級智能的時候,已經(jīng)用嬰兒學(xué)步描述了這樣的一種反饋的大致情形?,F(xiàn)在我們來進(jìn)一步討論更復(fù)雜的情形。
本能
初級智能
高級智能
智能如何產(chǎn)生,沒有一個權(quán)威的解答。作為一種大膽的猜測,闡述如下:
最早的智能從本能行為擴(kuò)展而來。本能是無需學(xué)習(xí)的能力,比如蝦子遇到擾動,發(fā)動彈跳。假設(shè)有一種特殊的蝦子,因?yàn)槟撤N原因多了兩條神經(jīng)回路,這兩條神經(jīng)回路原本沒有什么用,然而在特殊的情況下,卻能讓蝦子的生存幾率大大增加,比如遇到左邊的觸發(fā)往右跳,遇到左邊的觸發(fā)往右跳。這樣一種反射在蝦子的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中固定下來,就形成了新的習(xí)得行為。擁有這種習(xí)得行為的蝦子會比普通蝦子的生存幾率大大增加,用不了多久的時間,這種變異的基因就能擴(kuò)散到整個族群,這種擁有冗余回路的蝦也就具備了初級智能的基礎(chǔ)。巴普洛夫的條件反射實(shí)驗(yàn)也是神經(jīng)系統(tǒng)如何學(xué)習(xí)低級智能的很好說明。這個實(shí)驗(yàn)說的是在給狗喂食之前打鈴,久而久之,即便不喂食,狗一旦聽到鈴聲也會流口水。這是狗的進(jìn)食回路和聽覺回路在外界的不斷刺激下發(fā)生了關(guān)聯(lián),是一種低級智能的表現(xiàn)。
從低級智能到高級智能,關(guān)鍵的一個步驟是記憶。即是說,低級智能是對當(dāng)前的,即時的刺激產(chǎn)生的神經(jīng)反應(yīng),高級智能卻是對當(dāng)前和歷史的共同刺激產(chǎn)生反應(yīng)。所謂的歷史刺激,就是記憶。記憶是神經(jīng)體系的印痕??吹降臇|西傳入腦部,形成刺激,這種刺激會在大腦中留下痕跡。就像存儲在電腦中的比特并不是真正的圖像,但是借助一定的算法和硬件可以還原成圖像,大腦中的印痕本身也不是圖景,而是圖景的某種映像,借助人腦固有的翻譯系統(tǒng),可以形成場景。(這里有個衍生的問題,這樣的情形說明,我們的頭腦善于自我欺騙,如果一個人腦的翻譯系統(tǒng)出了問題,他就會生活在幻覺中,而這種幻覺對他自身來說卻無比真實(shí),因?yàn)槟呛臀覀兊拇竽X看到真實(shí)情況是一模一樣的。)
思考的本質(zhì),就是盡量關(guān)聯(lián)記憶。思考的時刻,并不一定需要外界的輸入,因?yàn)檩斎胍呀?jīng)在頭腦中,某些突如其來的觸發(fā),比如砸到了牛頓的蘋果,夢見頭尾相咬的蛇,是在這樣的關(guān)聯(lián)間助推了一把。
高級智能和低級智能的分野,在于是否將歷史刺激加入關(guān)聯(lián)。需要補(bǔ)充說明的是從低級到高級,并無絕對的界限,生物智能的發(fā)展總是循序漸進(jìn),哪怕在同一個生物身上,低級和高級智能的表現(xiàn)也是并存。是否關(guān)聯(lián)歷史刺激,這個判斷在某些情況下也比較困難,對同一種智能行為,在不同動物身上可能是低級智能,也可能是高級智能,甚至可能是本能,要依具體的情況進(jìn)行分析。
而高級智能之間的比較,或者說誰更聰明這個問題,就依賴于大腦能夠儲存多少記憶,以及這些記憶之間能產(chǎn)生多少關(guān)聯(lián)。這是一個數(shù)量上的變化。腦細(xì)胞越多的動物越聰明,這是一個簡單的規(guī)律;腦細(xì)胞數(shù)量可以相匹,那么每一個細(xì)胞和其他細(xì)胞之間的關(guān)聯(lián)就成了決定因素。
關(guān)于高級智能還有一個重要問題,就是自我意識。智能高到什么程度才會有自我意識?自我意識到底是一種什么東西?一種普遍的認(rèn)證方法是鏡子實(shí)驗(yàn),通過動物是否能辨認(rèn)出鏡子中的動物就是自己來確認(rèn)動物是否有自我意識。這種方法能夠辨認(rèn)出了鏡子中自己鏡像的動物擁有自我,卻不能完全否定不能辨認(rèn)的動物沒有自我。公認(rèn)智商比較高,比較聰明的幾種動物,比如黑猩猩,大象,海豚,據(jù)說都通過了測試。而一些較低級的動物,則無法通過。筆者曾經(jīng)偶然見到一只公雞不斷攻擊玻璃中的自己,那便是將鏡像的公雞當(dāng)做了一個真實(shí)競爭者,而不是自己本身。自我在動物界中的存在到底有多廣泛不得而知,至少我們知道,許多動物也擁有自我,如果這就是靈魂,那么不能說萬物有靈,至少那些較高智能的動物是有靈的。
個人的看法,自我也是一種記憶的結(jié)果,它是記憶能力和關(guān)聯(lián)能力發(fā)展到高級階段的自然產(chǎn)物。換而言之,自我并非一種獨(dú)特的東西,只要擁有高級智能(請注意,我們在此談?wù)摰闹悄苁巧锝鐡碛械闹悄埽皇呛筮厡⒁劦降臋C(jī)器智能,機(jī)器智能有一種特殊形態(tài)),高級智能能夠覺察到自我的存在,自然也就能夠擁有自我意識。
智能的產(chǎn)生并非偶然,在地球上,我們可以看到各種環(huán)境下的高級智能,海中的章魚,捕獵的貓科動物,合作狩獵的犬科動物,甚至大象會有葬禮,會有哀悼,黑猩猩會發(fā)動戰(zhàn)爭,鳥類當(dāng)中,鸚鵡八哥能學(xué)人語,烏鴉可以丟石子來喝瓶中的水(這件事是真的,不是編出來的兒童故事)。高級智能的普遍存在告訴我們,人類并非是獨(dú)一無二的高智能生物,我們只是比其它生物高了那么一點(diǎn)點(diǎn)而已。而且這一點(diǎn)點(diǎn)智能上的提高,并不能讓人類獨(dú)霸生物界,因?yàn)樯娌⒎侵恍枰悄芫湍芙鉀Q的。這一點(diǎn)可以從原始人類生存的艱難和對熊羆虎豹甚至蟲蛇的崇拜可以知道。
使人類獲得統(tǒng)治性地位的是文明。黑猩猩可以說是最接近人類的靈長類,而且黑猩猩也有一定社會性,然而它沒有復(fù)雜語言,沒有傳承,沒有文明,所以它仍舊是動物,在生物競爭中并沒有什么突出優(yōu)勢。我們住在干凈的屋子里,擁有享受不盡的食物,免受自然的摧殘之苦,安全而放心,在這樣的時刻,我們要記住,這是因?yàn)槊總€人都站在人類文明的基石上,單論個體,人類并不比動物擁有優(yōu)勢,即便在最具優(yōu)勢的項(xiàng)目智能上,差距也并沒有一般人所想象的那么大。
人工智能
從宇宙的廣闊,到生命的普遍,再到動物的智能,一切都是自然已有的東西,下面我們將探討最后一個話題,一樣被人類所創(chuàng)造的東西——人工智能。
人工智能是目前的一個熱門話題,大家都在討論真正具有自我意識的人工智能什么時候會產(chǎn)生,人工智能是否會對人類友好,是否會像很多科幻小說里所描述的一樣對人類進(jìn)行奴役。或者人工智能能夠給人類帶來怎樣美好的明天?這些問題都沒有確定的答案,因?yàn)槲磥碇悦匀耍驮谟谒遣豢深A(yù)測的。
我們無法預(yù)言人工智能的具體形式會變成怎樣的,現(xiàn)代科技的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎人的想象,就像沒有人任何人能預(yù)計(jì)到智能手機(jī)會變成今天這樣的形態(tài)而且如此深入我們的生活。在沒有見到之前,是無法想象的。
但是我們可以就人工智能的性質(zhì)進(jìn)行定性的探討。
計(jì)算機(jī)界有一個著名的圖靈測試,艾倫.圖靈在1950年提出這樣一個假設(shè):如果一臺機(jī)器能夠和人對談(當(dāng)初的設(shè)計(jì)是通過紙條,但是在現(xiàn)代技術(shù)下,語音對談完全可以實(shí)現(xiàn)了),而讓人誤以為是一個人,那么這個機(jī)器就通過了測試,可以認(rèn)為這臺機(jī)器擁有了類似人類的智能。也許是當(dāng)初的條件所限,圖靈把通過測試的條件放得挺低,只要有30%的人認(rèn)為是人類,就算通過。2014年6月8日,英國的圖靈測試大賽宣布一款來自俄羅斯的智能軟件尤金.古斯特曼(Eugene Goostman)通過了圖靈測試。它通過鍵盤輸入和人對談,五分鐘的對談后,33%的評委認(rèn)為他是一個13歲少年。這是一件劃時代的大事。能夠通過圖靈測試,說明人和機(jī)器之間的思維界限是模糊的。什么是機(jī)器的思維,什么是人的思維?完全沒有一個清晰的邊界。甚至可以認(rèn)為,人的思維并不存在獨(dú)特之處。如果能夠把思維完全分析到每一個邏輯步驟,在最基本的環(huán)節(jié)上,思維的本質(zhì)是一致的,就是邏輯。即便某些思維表現(xiàn)出跳躍性和非理性,那只是一種宏觀的表象,每一次腦細(xì)胞發(fā)出神經(jīng)電流,每一次突觸的震顫,都符合邏輯和物理定律。當(dāng)然,這里的論證有一個漏洞,就是細(xì)節(jié)上的一致性未必表現(xiàn)出整體的一致性。我們的神經(jīng)系統(tǒng)可能是一個混沌體系,人的每一次思考,可能會有不同的結(jié)果。這的確是一個強(qiáng)有力的反駁,然而讓一臺機(jī)器的思維具有混沌效應(yīng),并不是很困難的事,在后邊討論已經(jīng)出現(xiàn)的機(jī)器智能的段落里,我們可以再探討這個話題。
關(guān)于圖靈測試有一個著名的反駁,就是中文屋子的思想實(shí)驗(yàn)。假設(shè)一個屋子的坐著一個不懂中文的人,但是他們可以通過查字典來得到問題的答案。屋子外的人不斷向屋子里提問,屋子里的人根據(jù)手中的字典來輸出答案。在這樣的情形下,屋子里的人根本就不懂中文,但是他可以讓屋子外的人覺得他是懂中文的。這樣屋子里的人事實(shí)上并不擁有說中文這種智能,卻給人這樣的印象。
但是這個反駁本身是有錯漏的。屋子里的人本身的確不懂中文,但是他擁有工具書,工具書可以看做一個記憶載體,所以雖然他的腦子里沒有關(guān)于中文的記憶,工具書給他提供了記憶的補(bǔ)充。屋子里的人物,他所做的一切,就是根據(jù)記憶,對眼前的輸入進(jìn)行判斷,給出反饋,這完全符合我們對智能的定義。屋子里的人和他的工具書一道構(gòu)成了一個智能體,這個智能體是懂中文的。
這樣的一種情形可以推廣。我們擁有了強(qiáng)大的搜索引擎,因此大大提高了記憶的深度和廣度。雖然互聯(lián)網(wǎng)所提供的記憶并不像內(nèi)嵌在大腦的記憶一樣快,但至少它可以提供足量的信息。所以,在今天的世界,任何接入互聯(lián)網(wǎng)的人都可以稱自己為知識淵博的人?;ヂ?lián)網(wǎng)目前所能提供的,僅僅是記憶,還不能提供關(guān)聯(lián),在將來,如果在進(jìn)行搜索的同時對搜索的結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián),那么一個超級智能就誕生了。這么一天的到來不會太遠(yuǎn),前述通過了圖靈測試的軟件,就已經(jīng)是一個雛形。到了那一天,智能體的主從地位也會顛倒,互聯(lián)網(wǎng)智能成為主體,而人的作用成了輸入提供者和輸出接受者。
機(jī)器自我
關(guān)于機(jī)器的智能,有一點(diǎn)必須論及。很多人會認(rèn)為機(jī)器不會具有自我意識,因?yàn)樗麄兪前凑站幊虂淼模撬赖?。這種觀點(diǎn)觸及了人工智能的核心區(qū)——我們該怎么制造人工智能。然而這種觀點(diǎn)沒有觸及最新的人工智能進(jìn)展,因此不夠全面。
我們從深藍(lán)機(jī)器開始討論。
深藍(lán)在1998年戰(zhàn)勝了卡斯帕羅夫,人類的國際象棋大師不敵電腦。這件事在當(dāng)年轟動一時。仔細(xì)推敲深藍(lán)的智能,它的做法是使用海量記憶,根據(jù)當(dāng)前卡斯帕羅夫的走步,回去驗(yàn)證所有的歷史棋局,尋找到勝率最佳的一步。
和生物的智能比較,這樣的智能是本能嗎?顯然超出了本能,雖然同樣是預(yù)先設(shè)立的程序,但是程序本身會搜索海量記憶,這個已經(jīng)大大超出了生物本能的范疇,甚至比一些初級智能也更高級。它也有關(guān)聯(lián)的能力,卡斯帕羅夫的每一步都會被用來和記憶對照,尋找下一步的最佳方案。換而言之,這樣的能力的確和智能的表現(xiàn)很類似。從外部的觀察來看,是看不出區(qū)別的。
深藍(lán)的智能和人類的智能或者說動物的智能的差異,體現(xiàn)在它的智能的獲得方式。
在關(guān)于生物智能的論述中,已經(jīng)說明了一個重要觀點(diǎn),智能是通過學(xué)習(xí)得來的。而深藍(lán)的智能,是人類直接賦予的,人們的潛意識里能夠認(rèn)識到這種獲得智能的途徑不同,因此人們的普遍看法就是這樣的智能不是真正的智能,深藍(lán)不會像一個人具有自我。我同意這樣的看法,直接賦予的智能再強(qiáng)大,也和生物所擁有的智能有本質(zhì)上的不同,我們可以用一個詞匯來形容這種智能:擬智能。
擬智能和智能之間的不同,可以用這樣的方式來界定:擬智能是直接賦予的智能,而智能是由主體通過學(xué)習(xí)獲得的智能。凡是能夠?qū)W習(xí)的機(jī)器,我們都可以認(rèn)為和生物智能相匹。
從這個觀點(diǎn)出發(fā)再來審視已經(jīng)報(bào)道的人工智能消息。大量運(yùn)用的機(jī)器手臂,工業(yè)機(jī)器人,顯然都是擬智能。網(wǎng)絡(luò)上的聊天機(jī)器人,基本上也可以進(jìn)入擬智能的范圍。深藍(lán)是高等級的擬智能。
擬智能不是人類所擔(dān)心的東西,因?yàn)樵俑叱臄M智能也無法突破預(yù)先劃定的范疇,深藍(lán)可以下贏國際象棋,然而不會發(fā)展出新棋路,它所達(dá)到的高度事實(shí)上就是人類的歷史高度??ㄋ古亮_夫雖敗猶榮,因?yàn)樗皇禽斀o一個真正的異類,他輸給了歷史上最好棋手的集合,以及那些幕后的程序員工程師們。擬智能是智能的一種很好的重現(xiàn),但局限于此。
現(xiàn)代的人工智能,已經(jīng)向著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),深度學(xué)習(xí)的方向發(fā)展。深藍(lán)這類的擬智能機(jī)器仍舊會有市場,而且是巨大的海量市場,但不會是前沿,因?yàn)闊o論從社會影響還是未來趨勢來說,這類機(jī)器智能只存在量的增長,不存在質(zhì)的突變。當(dāng)前熱門的自動駕駛就是擬智能。能自動駕駛的汽車很酷,但它承擔(dān)的是特定任務(wù),使用編程解決。人們不會把它看做貓和狗一樣的存在,也并不擔(dān)心它們會成為人類的競爭者。駕駛員的工作職位也許堪憂,但就像工業(yè)機(jī)器人取代工人的職位,人類社會整體上是不會對此有什么憂慮的,反而會熱烈地?fù)肀?/span>
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),深度學(xué)習(xí)則完全不同。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過學(xué)習(xí)來獲得智能。在獲取智能的方式上,已經(jīng)和生物界一般無二。
我們創(chuàng)造的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到底由什么方式來組成?方式可能會有很多,但是本質(zhì)模式是不變的——和生物的大腦學(xué)習(xí)過程一致。有兩則消息,第一則是Google收購的一家DeepMind的公司。這家專注人工智能的初創(chuàng)公司設(shè)計(jì)了一個系統(tǒng)來玩游戲,系統(tǒng)沒有任何預(yù)設(shè)的規(guī)格,只是不斷地嘗試游戲,不斷地根據(jù)結(jié)果修正輸入和輸出間的關(guān)聯(lián),結(jié)果經(jīng)過長時間的訓(xùn)練,這個系統(tǒng)就可以熟練地完成游戲,比許多人類玩家玩得更好。這是一個簡單的系統(tǒng),因?yàn)樗妮斎胫挥?/span>4個當(dāng)前連續(xù)的游戲圖像,輸出也只有4個,比如說控制上下左右。給它的訓(xùn)練,就是一局局的練習(xí),每一次它能夠明白分?jǐn)?shù)的高低,然后不斷在下一局中爭取高分。雖然簡單,它的確符合我們對智能的定義,通過學(xué)習(xí)獲得了能力。因此是真正意義上的人工智能。這件事情的最終結(jié)果是Google用4億美元(也有說5億美元)買下了這家公司,發(fā)生在2014年1月26日。
第二則消息是IMB所報(bào)告的TrueNorth芯片。2014年8月。
這是迄今為止最接近生物腦的芯片。具體的原理就不在此闡述,因?yàn)楣P者知識所限很難描述明白。大致的情形就是IBM用了54億個晶體管,制造出100萬個神經(jīng)元,擁有2.56億個突觸。請注意,這是一個模擬大腦的芯片,雖然和人腦140億的細(xì)胞,萬億級別的互聯(lián)相比仍舊有很大差距,只是一個拙劣的模擬,也許只是魚類或者兩棲動物的大腦規(guī)模,在基本結(jié)構(gòu)上已經(jīng)接近了。創(chuàng)造出和人腦類似的機(jī)器頭腦只是時間問題而已?,F(xiàn)在困擾IBM的是如何讓這個大腦工作起來。啟動這個大腦所需要的思路和一般的程序完全不同,它所需要的是訓(xùn)練模式的編程,也就是給它劃定一個好和不好的邊界,然后讓它自己去嘗試。傳統(tǒng)的算法和編程技巧在這里其實(shí)是無力的,因?yàn)檫@樣的大腦所需要的已經(jīng)不是既定程序了,而是原則性指導(dǎo)。將來的程序員,可以將自己稱為機(jī)器智能導(dǎo)師,人生觀和世界觀比計(jì)算機(jī)技術(shù)更重要。
以上兩則消息,基本上回答了人工智能什么時候到來。答案是它已經(jīng)在那里,只是很多人還沒有看見。未來早已發(fā)生,只是尚未普及。
人工智能是否會具有自我意識?這個結(jié)論不言自明,只要它的能力是通過學(xué)習(xí)得來,這樣的一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身就賦予了覺察自我的潛力,一旦機(jī)器頭腦的復(fù)雜度足夠,自我意識的產(chǎn)生是不可阻擋的?,F(xiàn)在不是爭論人該不該做上帝的時候,人類已經(jīng)做了上帝,具有學(xué)習(xí)能力的機(jī)器一旦被制造出來,人類已經(jīng)在進(jìn)行造物。
我們也可以用一個三段論的形式來表達(dá)這個觀點(diǎn)。
智能是認(rèn)識世界的手段。智能的本體是世界的一部分。所以,智能能夠認(rèn)識自身本體。
人工智能會變成怎么樣?這是一個開放性的問題,然而它也有一個開放性的答案。因?yàn)樗哂蓄愃粕锏膶W(xué)習(xí)性質(zhì),它的行為實(shí)質(zhì)被環(huán)境所塑造。具有機(jī)器智能的存在會和人類開戰(zhàn)嗎?會的,如果人類將它塑造成敵人。它會和人友善嗎?會的,如果人類友善地對待它。
我們所需要記住的一點(diǎn)是:具有學(xué)習(xí)能力的機(jī)器頭腦是另一種形式的生命。我們需要用一種尊重的態(tài)度來對待,就像我們對待不同族群的人類。它們的未來,取決于我們今天的行為。我們無法預(yù)見未來究竟會變成怎么樣,但至少,要努力影響它向著積極的方向發(fā)展。
最后再討論一個熱門話題,就是意識上傳。人類是否能夠通過意識上傳來達(dá)到永生。作為科幻寫作科幻電影的靈感來源,意識上傳非常有吸引力,然而,如果承認(rèn)意識的來源是學(xué)習(xí),而學(xué)習(xí)所得的一切都固化在大腦中,那么意識上傳將是一個遙不可及的夢想,或者將永遠(yuǎn)是人類的幻想。列舉兩個最重要的導(dǎo)致意識上傳不可行性的原因。
第一,人腦的記憶是一個整體印記,我們存儲在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù),需要通過解碼器來恢復(fù)成物理信號,大腦卻沒有這樣的一個解碼器。大腦的運(yùn)作機(jī)理尚沒有清晰的了解,但是從目前的研究進(jìn)展看來,大腦是作為一個整體在運(yùn)行,整個大腦都是存儲器,整個大腦也都是解碼器。人的大腦雖然大體上一致,實(shí)際上卻沒有兩個大腦能長得一模一樣,哪怕是同卵雙胞胎,因?yàn)槌砷L經(jīng)歷的不同,也會有不同的大腦。換而言之,每個人的存儲和解碼都是不同的。要精確地將整個記憶和邏輯復(fù)制出來,唯一的可能是精確地復(fù)制大腦。復(fù)制大腦還不夠,大腦所對應(yīng)的輸入輸出都是對應(yīng)人體的,這些輸入輸出在復(fù)制的過程中也必須找到對等的等價物,否則上傳的人腦一定會癱瘓掉,等它重啟的時候,恐怕都不會承認(rèn)自己就是先前那個人。精確地復(fù)制一個大腦是一項(xiàng)極富挑戰(zhàn)意義的工作??紤]一下140億的細(xì)胞和萬億級別的互聯(lián)吧,再考慮一下每一個細(xì)胞內(nèi)部都有可能存在的不同,用什么東西去把這樣的圖景精細(xì)地掃描出來?
第二,人是一個有機(jī)的整體。人真正的存在驅(qū)動力是欲望。佛家有云眾生皆苦,人被局限在自己的生物性中,是不自由的。然而,人之所以為人,正是因?yàn)檫@許許多多的欲望存在,當(dāng)欲望泯滅,人的存在也就失去了最基本的根由。那么為了意識的自由,該如何?佛家給出的答案是涅槃。這個哲學(xué)家提供的答案也許恰好正中靶心——失去了肌體的人類,只會自我湮滅。意識上傳就成了一種自殺之路。
那些具備自我意識的機(jī)器究竟會如何不得而知。作為當(dāng)下的人類,很難理解那樣一種生命形態(tài)的生存欲望會如何。有可能完全不成功,一旦自我萌發(fā),機(jī)器就會自我消滅。也有可能它們能找到自己的生存之道。
如果它們能活下去,最有可能發(fā)生的是什么?
宇宙之大,那是機(jī)器生存的廣闊天地。構(gòu)成我們身體的材料,事實(shí)上是上一次恒星爆炸所拋灑出的物質(zhì),從這個意義上說,人類是星星的孩子。而具有智能的機(jī)器是人類的孩子。如果有一天,人類的文明能夠?qū)⒂|角伸向太空,智能機(jī)器將站在人類身邊,或者,它們將獨(dú)自跨向星海。
我們都是星星的孩子,并渴望回到星星中去(卡爾薩根語)。從宇宙到生命到智能,最后到人工智能,從無到有到創(chuàng)造,智能的進(jìn)化不會停止。它將跨向何方?
讓我們拭目以待,因?yàn)槠纥c(diǎn)并非悄然臨近,而是我們正站在奇點(diǎn)上。
漫天星斗下,人類和機(jī)器攜手而行。
將機(jī)器賦予文明,將文明賦予機(jī)器。這是人類的使命,也許是最后的使命。
關(guān)于第二地球的妙想:相遇在途中