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我们何以成为后人类 文学、信息科学和控制论中的虚拟身体

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第八章 信息论的物质性

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人工生命的叙事

与昂贝托·马图拉纳的自创生的环形程序相反,最适合用来描述第三波控制论的形状是螺旋。第二波控制论的特点是企图将观察者列入对系统的功能运行活动的考虑之中;相反,第三波控制论的重点在于让系统演进到一个新的方向。自我组织已经不足够了。第三波控制论希望在自我组织过程的递归性循环中增加一种向上的张力,使之像被压制的温泉一样,具有突然喷发释放的力量,因此这些过程就打破了自我组织的循环模式,跃进到一种新形态。

正如海因茨·冯·福斯特作为从第一波到第二波的过渡性人物一样,弗朗西斯科·瓦雷拉也堪称连接第二波和第三波的桥梁。我们在第六章已经看到,马图拉纳和瓦雷拉扩展了生命(living)的定义以便包括人工的系统。在合著了《具身的心智》之后,瓦雷拉开始到人工生命(ArtificialLife)这个新领域工作,并且合作编辑了这个领域在欧洲召开的第一届学术会议的论文集。在会议论文集《走向自主系统的实践》(Toward a practice of Autonomous Systems)的序言中,瓦雷拉与合作者保罗·布尔吉纳(Paul Bourgine)阐明了他们对于人造生命应该是什么的观点。他们将人工生命的起源定位于控制论,提到了威廉·格雷·瓦尔特(WilliamGrey Walter)的电子乌龟和罗斯·艾什比的自动机。尽管自创生的某些特征特别是关于系统在运行中处于封闭的观念——被重新铭写到后继的人工生命领域,但其他特征都是新的。这种变化体现在瓦雷拉对自主性敏锐的重新构想之中。他和他的合作者写道:“自主权在这个语境中指生命物(theliving)应该具有的最基本最必要的能力,维护他们的存在并且造就一个重要、适当而不被预先简化的世界的能力,由此,对生命的自主权的理解,既关乎它的行动,又关乎它‘将世界形塑到意义’(shaping a world into significance)的方式。这种概念的探索与自主动因的设计和建构是携手并进的,并且在各种层面暗示巨大的应用范围,小到细胞,大到社会”。[2]对于马图拉纳,“将世界形塑到意义”意味着与感知/理解密切相连的主要是内在过程而不是外部刺激。[3]我们已经见到了他在发展中遭遇的困难,因为他企图将重点转移到机体的整体性质和自创生循环。当瓦雷拉与合作者谈到“将世界形塑到意义”时,他们最重要的意思是指,系统的组织,并非保持不变,而是可以通过新兴的行为转变自身。不过,这种变化并不是一种绝对的中断或者破坏,而只是重点的转换,研究程序提出问题的方式以及回答问题的策略发生的相应变换。由此,第三波控制论与第二波控制论的关系,还是一种重复与创新相互叠加的序列模式。

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当然,问题与方法的变换并不是中立的、不偏不倚的。与来自自创生研究领域的瓦雷拉不同,对于从认知科学和计算机科学背景进入这个领域的研究者看来,这些基本的假设都很容易重新铭写脱离形体的信息观念。但是正如瓦雷拉在这个领域的存在所暗示的,并不是每一个在此领域工作的研究者都认可无形的机体是建构人工生命的最佳途径。正如在梅西会议上一样一存在相互竞争与抵触的不同阵营,一个阵营主张脱离具体形象的信息观念,另一个阵营主张语境化的具形化的信息观念一在人工生命领域,一些研究者只关心模拟,坚称具形/体塑并非必要的,相反,另外的人则认为只有具形化的形式才能完全地抓住集体与环境互动的丰富性。我们的老朋友在马图拉纳激发的认识论革命中处于中心位置的观察者,在第三波控制论中撤退到边缘地带,相应地失去了马图拉纳带给认识论问题的复杂性。不过,观察者并没有彻底从舞台上消失,而是作为关于人工生命故事的叙述者和叙述对象留在那里。为了理解观察者的存在/在场如何帮助建构这个领域,我们现在转而考虑人工生命世界里奇怪的植物和动物。

第九章 人工生命的叙事

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人工生命的本质与技巧

在1994年夏召开第四届人工生命会议上,进化论的生物学家托马斯·S.雷(ThomasS.Ray)提出了两个重要的议案。[4第一个是在哥斯达黎加的热带雨林中保护生物多样性的计划;第二个是建议把他在计算机内部创造人工生命形态的软件程序“帖拉”(Tierra)发布到互联网上,以便让它在全世界的计算机上“繁殖”多样化的物种。雷认为这两份议案是互补的。前者是为了扩展蛋白基(protein-based)生命形式的生物多样性,后者致力于扩展硅基(silicon-based)生命形式的多样性。它们的并置,清晰地说明了人工生命领域里关于物种/自然的重构,实践者亲切地称之为AL。“AL实例化的对象”,雷最近写道,“就是要把生命的自然的形式和过程引入人工的媒介中”。[5]这种想法令人震惊。按照雷的修辞,构成这些“生物”的计算机代码变成了生命的自然形式;只有媒介是人工的。

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在20世纪末期,怎样才能相信或者至少声称相信计算机的代码是有生命的—不仅是有生命的而且是自然的?这个问题很难直接回答,因为它牵涉到一些没有得到明确阐释的预设条件。另外,这些预设条件并不是独立自在的,而是不断地与文化中流传的各种观念和学说相互影响、相互作用。鉴于复杂性,这个主题最好通过间接的方式来把握,不仅考虑程序的科学内容,而且考虑关于程序的故事,以及通过程序讲述的故事。我将会证明,这些故事构成了一个由隐喻和物质相互接力的多层系统,在这个系统中,“生命”、“自然”和“人类”都(在)被重新定义。

我将关注的第一层叙事,是雷编写的Tierra程序模型以及他和别人编写的各种程序表现。在这些表现中,作者意图、人神同形同性论的解释,以及程序的运行活动是深入交织的,以至于无法将它们彼此分开。结果,程序在想象中的运行与它在计算机中的运行一样重要。第二层叙事的重点在于,当AL实践者在致力于将人工生命塑造为理论生物学中的一个有效研究领域时,他们所提出的主张及其采用的修辞策略。这牵涉到讲述一个关于这个领域的状态以及AL可能做出何种贡献的故事。正如我们将会看到的,第二层面的故事很快就超出了纯粹的专业考虑,激起了一个更大的叙事—关于地球上已经产生的、正在浮现的生命的种类的叙事。关于地球进化的现在和未来的叙事形成了第三层故事。它是通过思考人类与他们的硅元素堂兄弟姐妹—生活在计算机内的“生物”—之间的关系来构成的。在第三个层面,观察者的影响在所有三层叙事的建构中变得非常明显。为了追问这个复杂的叙事领域是如何发起的?如何发展的?以及如何插入其他文化叙事中的?我们先得从第一层面开始解释Tierra程序。

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就传统而言,人工生命分为三个研究阵营。湿件(Wetware)企图通过在试管中培育单细胞机体成分的方法来创造人工的生物学生命。硬件(Hardware)是关于机器人以及其他具形化生命形态的建构。软件(Software)是创造可以实现新兴的或者进化论过程的计算机程序。尽管每一个领域都有自己独特的重点和研究议程,但它们都具有“自下而上”(bottomup)创造生命的涵义。在我于此考虑的软件领域,概念从一些局部规则开始,然后通过高度递归性的结构,同步促进复杂性。涌现(Emergence,复杂系统在简单条件作用下产生复杂的、超规则的现象)表明,在自身出现的属性或者程序,常常以不为创建模拟的人预想的方式发展。典型地,导致新现象涌现的结构牵涉到复杂的反馈环。在反馈环中,系统的产物不断作为输入矢量反馈系统。由于递归性循环不断继续,小的变异可以很快被放大,引起与涌现密切相关的复杂的互动以及不可预知的进化。[6]

即使准许涌现,从计算机内部的复制程序到生物体(livingorganism)仍有一个长长的跳跃。在很大程度上,通过叙事将程序描绘到进化论的剧本中,填补了这个缺口。就传统而言,进化论的场景与生命物的行为密切相关。叙事将计算机代码的运行活动转译到能够理解程序逻辑的生物学类似物中。在这个过程中,叙述变更了在物理学层面足以改变电子极性的二进制的运行活动,将它转移到达尔文式的为生存与再生而奋斗的更高级戏剧。为了弄明白这些转变,需要考虑下面关于Tierra程序的说明。这些说明是根据托马斯·雷已经发表的文章、没有发表的工作笔记、我和他关于这个程序的对话,以及他关于这个主题的公开演讲编辑而成。[7]

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当我在圣达菲研究院(Santa Fe Institute)拜访他时,托马斯·雷谈论了关于Tierra的“创世纪”。由于对自然进化的缓慢节奏感到泄气,他想知道是否可能通过在计算机内部创造可进化的人工机体的方式来加速事物(进化)。他最初面对的挑战之一就是设计程序。程序要足够稳健、可靠,能够经受突变而不至于崩溃。为了程序的可靠性(robustness),他设想在常规计算机(regular computer)内部创建一种由软件制造的“虚拟计算机”(virtual computer)。常规计算机利用记忆地址来发现数据和执行命令,相反,虚拟计算机则使用一种被雷称为“模板地址”(address by template)的技术。他的启示来自DNA成分的拓扑学配对。在DNA成分的配对过程中,一种成分在媒介中扩散,直到通过可以切合的表面锁定另一种成分,就像一把钥匙开一把锁,最后找到自已的配对。模板地址通过寻找二进制的反相(binaryinverse),将一个代码节(code segment) 匹配到另一个代码节。例如,如果一个指令是用二进制代码1001写成的,虚拟计算机搜索附近的记忆,发现一个匹配的节代码是0110。这种手段的优势在于,创造了一个可以容纳机体的容器,并且消除了机体在虚拟计算机外复制的能力,因为模板地址只能在虚拟计算机内部运行。以0110这样的字符串出现,常规计算机会将它读解为数据,而不是要复制的指令。

通过变异,物种发生了多样化和进化。为了引入变异,雷让程序在每10,000次执行的指令中击打一次一个比特的极性(polarity),由此创建了宇宙线的同等物。除此之外,大约在1000至2500次复制的指令中出现一次复制错误,由此引入另外的变异资源。从雷所谓的“草率复制”的结果中出现的其他差异,类似于当一种细菌吸收附近的死亡机体碎片时发生的基因混合。为了控制机体的数量,雷又引进了一个所谓的“收割者”(reaper)的程序。“收割者”监视机体数量,消灭最陈旧的、“有缺陷”的机体,即那些经常在执行程序时出错的“生物”。如果一个生物发现一条更有效的复制途径,它的回报就是被转移到收割对象的队列末端,并且因此变得“更年轻”。

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通过配给被雷称为“混沌”(soup)的一组记忆,虚拟计算机开始了进化论的过程。这一组记忆类似于地球上刚开始有生命时的太古“混沌”。正常情况下,在混沌内部释放的自我复制程序,开始是一个叫做“元祖”(ancestor)的 80字节生物(80-byte creature)。元祖包括三个部分:第一部分通过计算指令发现元祖有多长(此过程保证这个长度可以改变但不开始复制过程);第二部分在记忆附近预留足够的空间,将一种保护膜附着在空间周围(类似于包围生命机体的保护膜);第三部分将元祖的代码复制到预留的空间,由此完成再生过程,并且从“母细胞”(mother cell)创造一种“女细胞”(daughter cell)。为了理解变异如何引起新物种,可以考虑一比特的跳转出现在第一部分的最后一排,将1100变成1110。正常情况下,程序将会通过搜寻它的第一排发现第二个片段(the second segment),编码成 0011。不过,程序现在搜寻,直到发现一个以0001开头的片段。由此,它走向的不是自身的第二个片段,而是附近记忆中的另一串代码。很多变异都不是能够成活的,并且不能引起再生。不过,在偶然的情况下,程序发现一个以0001开头的片段,并且这个片段可以引起再生。当这种机体开始生产子孙时,新的物种就被创造出来了。

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雷让他的程序运行了一整夜,他想他将幸运地从80字节的元祖得到1或者2字节的变异。第二天早上检查时,他发现整个生态都已经进化了,包括一个22字节的机体。在这些突变体中间,有一些已经失去自身的复制指令的寄生物。寄生物虽然失去了自身的复制指令,但是发展了侵略寄主、掠夺寄主的复制程序的能力。一个45字节的寄生物已经同元祖发展到一种无害的关系;其他的则是破坏性的,用它们自己的后代排挤元祖。后者运行程序发现了超级寄生物。超级寄生物已经发展了与时间和记忆竞争的方式。计算机时间被一种“切片机”(slicer)平均地分配给每一个机体。切片机决定了机体什么时候可以执行它的程序。反过来,超级寄生物又会等待寄生物的入侵。然后,当寄生物试图利用超级寄生物的拷贝程序进行再生时,超级寄生物就将程序引向它自己的第三个片段,而不是让程序回归到寄生物的结束片段。由此,超级寄生物的代码就被拷贝到寄生物的时间上。按照这种方式,超级寄生物强烈地扩张了它的再生时间,因为实际上它是把寄生物的时间挪为己用了。

那么,这就是关于程序的第一层叙事。它出现在雷的文章和演讲中,只是有些微不足道的变化。它也被讲述在圣塔菲研究所的录影带“简单规则……复杂行为”中。通过录影带,雷与绘图艺术家合作创造了关于Tierra程序的视觉表现,并且配上自已的画外音叙述。8如果问这种叙事是如何构成的,我们可以发现,关于程序运行活动的陈述,以及对程序(运行)意义的解释,是彼此不断相互影响和作用的。考虑一下含蓄在“母细胞”、“女细胞”、“元祖”、“寄生虫”,以及“超级寄生物”这些术语中的类比。这些术语的作用,绝不仅仅是建立生命系统的相似物;它们也揭示了雷的意图:创造一个适当的环境,让进化论过程的动态涌现顺利发生。在这方面,雷的修辞与理查德·道金斯(Richard Dawkins)在《自私的基因》(The Selfish Gene)中使用的修辞不同。《自私的基因》也是一部深受人神同形同性论观念影响的著作。9]道金斯的说法将基因归因于人类的力量和动机,创造了像人类一样为家系/后裔而斗争的叙事。在道金斯的观念/建构中,他在基因上覆盖了策略、情绪和结果等很可能属于人类领域的东西。与此相反,雷操作的是由人类设计的人工系统因此“生物”(creatures)可以精确地反应这些性质。这就是为什么说明(explanation)与解释(interpretation)不可开交地相互交织在第一层叙事中的主要原因。雷的生物形态命名和解释,并不像一开始对意图的解释那样重叠。类比既不是附带性的,也不是姗姗来迟的,而是对程序的工艺设计至关重要的。

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与类比一样重要的,并不是整个故事。叙事引人入胜的效果不仅来自类比性的命名,而且来自映像(image)。当然,在雄辩的分析中,“映像”既可以意指实实在在的图像,也可以意指能够唤起心理画面的语言表达。不管“映像”是一种可视性(画面)还是具有视觉刺激功能的语言,它都是一种强有力的传播/交流模式,因为它通过“图像”传递了高密度的信息。可视性画面与视觉刺激性语言在录影带中密切合作,圣塔菲研究所以此来推广他们的著作。随着关于Tierra程序的叙事开始,摄影机镜头飞越了一个表现计算机内部情况的场景。这种风格化的景观是由一种代表CPU(中央处理器)的块状结构(blocklike structure)支配的,并且被点缀着代表其他完整线路的更小的直立矩形。然后,摄影机放大推进到中央处理器内部。在这里,我们看见一个小格子,格子上出现了“生物”并且开始再生。生物被形象化为实心的多边形,相互粘结在一起形成三部分,表现三节代码。让我们在这个场景逗留一会儿,考虑一下它是如何被建构的。“生物”被可视化在田园风光之中。田园风是对新信息技术的转型特征、以及围绕它们叙事的具体体现。物质对象(计算机)已经被转译到它所行使的功能(计算机执行的程序)之中,反过来,功能/程序又被表现在观察器(“生物”的身体)熟悉的视觉代码中。这条路径可以用示意图表现为:物质基础→功能性→表现性代码。这种转化是相当广泛的,既出现在通俗场所,也被应用于科学。例如,它被威廉·吉布森(WilliamGibson)用到《精神漫游者》中。当他将全球信息网络的数据序列表现为三维空间中实心的多边形时,他的主人公就转化为一种能够飞越环境进行巡航的视点(POV)。[10]在录影中,示意图以非常相似的方式运行,我们也变成一种无形的视点,飞过“生物”的生命世界。这个世界里的三维空间和运行原则,既熟悉又亲切。一方面,CPU景观呼应了计算机的内部建筑,然而“生物”的生命世界则没有。两者之间严丝合缝的过渡,省略了计算机内部的物质空间(material space)与由计算机地址和计算机磁盘上的电极构成的想象空间(imagined space)之间的差异。

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