生命3.0：人工智能时代，人类的进化与重生

超级智能的可能性彻底改变了这幅图景，让人类的星际旅行愿望变得更有希望了。只要去掉臃肿的人类生命维持系统，添加上人工智能发明的技术，星际殖民就会变得相当简单。假如宇宙飞船的尺寸只要能装下“种子探测器”（Seed Probe）就行，那福沃德的激光帆就变得便宜多了。“种子探测器”是指一种机器人，它能够在目标恒星系中的小行星或行星上着陆，从零开始建立新的文明。它甚至不需要随身携带任何指令，只需要建造一个足够大的信号接收天线就可以，以此来接收以光速从母体文明发来的详细指令和蓝图。一旦建造完成，种子探测器就可以用新建的激光器来发射出新的种子探测器，让它们继续在星系中探索，殖民一个又一个恒星系。即使是星系之间广袤无垠的黑暗空间，也总是包含着大量星际恒星，它们是从母星系中漂流出来的，可以作为中间站，从而实现星系间激光帆旅行的“跳岛战略”（Island-hoppingStrategy）。

一旦超级智能在另一个恒星系或星系殖民成功，要把人类带到那里，就很简单了，只要人类成功地为人工智能植入了这个目标即可。所有关于人类的信息都能以光速传播，之后，人工智能再用夸克和电子造出人类。这有两种实现方式：第一种方式的技术含量比较低，只是将一个人2GB的DNA信息传输过去，然后孵化出一个婴儿，由人工智能来抚养成人；第二种方法是，人工智能直接用纳米组装技术，用夸克和电子组装成一个成年人，他的记忆来自地球上某个“原版”人扫描上传的记忆。

这意味着，如果智能爆炸真的发生了，那么，重要的问题不是“星际殖民是否可能”，而是“星际殖民会有多快”。由于前文我们讨论的想法都是来自人类，所以，它们都应被视为生命扩张速度的下限；野心勃勃的超级智能生命的表现可能会好得多，并且，它们会有很强的动机去突破极限，因为在对抗时间和暗能量的战役中，殖民平均速度每提升1%，将会带来多于3%的星际殖民地。

假设用激光帆系统旅行到10光年外的另一个恒星系需要花20年的时间，到达之后，要在那里殖民和建造新的激光器和种子探测器需要再花10年的时间，那么，平均来看，殖民区域将会是一个以1/3光速扩张的球形区域。2014年，美国物理学家杰伊·奥尔森（Jay Olson）发表了一篇很棒的论文，全面分析了在宇宙级别上扩张的文明，并提到了“跳岛战略”的一个技术更为高超的替代方案，涉及两种不同的探测器：种子探测器和扩张者（expander）^[7]。种子探测器会停留下来，在目的地着陆并播下生命的种子。而扩张者则永远不会停下来，它们可能会使用某种改进的冲压发动技术在飞行过程中收集物质，并用这些物质来实现两个用途：一是作为燃料，二是作为建造更多扩张者和自我复制的原材料。这种能够自我复制的扩张者舰队总是保持缓慢加速的状态，因此，总是与邻近的星系保持匀速运动的状态，比如，光速的一半。并且，由于扩张者总是在自我复制，但分布密度保持不变，因此它们形成了一个不断扩大的球壳结构。

还有一种不顾一切的卑鄙办法，它比上面说的几种方法扩张得更快，那就是用汉斯·莫拉维克提出的“宇宙垃圾邮件”，我们在第4章曾提到过这种方法。一个文明向宇宙广播一条信息，欺骗刚刚进化出来的天真文明建造一个会攻击它们自己的超级智能机器，这样的话，这个文明就能以光速扩张，相当于它们极具诱惑的“塞壬之歌”在宇宙中传播的速度。这或许是高级文明想要在它们的未来光锥中占领大多数星系的唯一方法，而且，它们没有动机不去这么做，因此，我们应当对外太空传来的所有信息保持高度谨慎和怀疑！在卡尔·萨根的小说《超时空接触》一书中，地球人用外星人传来的蓝图建造了一台我们无法理解的机器。但我不建议这样做。

总而言之，在我看来，大多数科学家和科幻作家对太空殖民的观点都过于悲观了，因为他们忽略了超级智能的可能性。如果只把注意力集中在人类旅行者身上，他们就会高估星际旅行的难度；如果只局限于人类发明的技术，那么，他们就会高估技术达到物理上限所需的时间。

通过宇宙工程来保持联系

如果如最新实验数据显示的那样，暗能量持续加速遥远的星系，让它们彼此远离，这将会给未来生命带来一个大麻烦。这意味着，即使未来的文明能够殖民到几百万个星系，暗能量也会在几百亿年的时间内将这座宇宙帝国分割成几千个彼此无法通信的不同区域。如果未来的生命对此不采取任何措施，仅剩的最大生命聚集地只能是包含着几千个星系的星系团，在其中，维系星系团的万有引力超过了将它们分离的暗能量。

如果超级智能文明想要彼此保持联系，它们就有强烈的动机去建造一个大规模的宇宙工程。在暗能量将物质带到遥不可及的远方之前，这个文明能将多少物质搬运到它们最大的超级星系团内呢？要将一颗恒星移动到很远的距离，一种方法是将第三颗恒星推入一个两颗恒星绕彼此稳定旋转的双星系统。就像恋爱关系一样，引入第三者将会使关系变得不稳定，导致三者中的其中一个被暴力地驱逐出去，把情人换成恒星，驱除出去的速度会极快。如果三者中有一些是黑洞，那么，这种不稳定的三体关系就可以用来将质量快速抛出原来的星系。然而不幸的是，不管是用于恒星、黑洞还是星系，想要移动到足以对抗暗能量的遥远距离，这种“三体”技术能移动的物质量似乎很少，只相当于这个文明十分微小的部分。

但是，这显然并不意味着超级智能想不出更好的方法，比如，它们可以将星系团外围部分的大部分物质转化为宇宙飞船，用来飞进母星系团。如果它们能建造出夸克引擎，或许可以用它来将这些物质转化为能量，让这些能量以光线的形式照射到母星系团中。在那里，光线又可以被重新组装成物质，或者用作能量来源。

最幸运的可能性莫过于建造稳定的可穿越虫洞了。有了这种虫洞，无论两端相隔多远，都能实现几乎实时的通信和旅行。虫洞就是一条时空中的捷径，让你可以从A地来到B地而不用穿越横亘在二者之间的空间。虽然爱因斯坦的广义相对论允许稳定虫洞的存在，它们也在电影《超时空接触》和《星际穿越》中出现过，但是，要建造它们，需要一种目前只存在于假说中的拥有负密度的奇异物质。这种物质的存在可能取决于量子引力效应，而我们对量子引力效应知之甚少。换句话说，成功的虫洞旅行或许是不可能的，但是，假如它不是100%不可能，那超级智能生命就有强烈的动机去建造它们。虫洞不仅能够变革星系内的快速通信，还能够早早将外层星系与星系团中心连接起来，从而使得整个领土即使在长距离上也完全相连，打消暗能量阻断通信的企图。一旦两个星系由稳定的虫洞连接在一起，那么，不管它们未来各自漂向何方、相隔多远，都会永远连在一起。

尽管宇宙工程会花费很多心血，但是，假设一个未来文明相信它的一部分注定要永远失去联系，它可能会放它的一部分离开并送上祝福。然而，如果它拥有野心勃勃的计算目标，想要探索一些非常困难的问题，那它可能会采取一种大刀阔斧的策略：将外围星系转化为大型计算机，将其物质和能量转化为以疯狂速度进行的计算过程，希望在暗能量将残余物带走之前，未来文明可以将这些追寻已久的答案传回母星系团。这种大刀阔斧的策略特别适用于那些十分遥远以至于只有“宇宙垃圾邮件”方法才到得了的地区，但是，假如当地本来就有居民，那这种方法可能会令它们愤怒。而位于母星系团中的文明则可以追求尽可能长久的对话和方法。

你能活多久

长寿是最有野心的人类、组织和国家都心心念念的愿望。那么，如果一个野心勃勃的未来文明开发出了超级智能，同时又想要长寿的话，它们究竟能活多久？

关于这个问题，最早的全面科学分析也是由弗里曼·戴森^[8]做出的。表6-3总结了他的一些主要发现。结论是，如果没有智能的干预，那么，恒星系和星系都会逐渐毁灭，接着，其他一切都会逐渐毁灭，只剩下冰冷、死寂、空旷的空间，充满了永远衰减的辐射。不过，戴森在分析的结尾给出了一个乐观的注解：

从科学的角度出发，我们有很好的理由来认真对待以下这个可能性：生命和智能体能够成功地按照它们的目标来塑造我们的宇宙。

我认为，超级智能可以很轻易地解决表6-3中列出的许多问题，因为它可以将物质重新排列成比恒星系和星系更好的东西。我们的太阳在几十亿年后会死亡，这个问题经常被提起，但实际上没什么大不了的，因为即使是一个技术水平相对较低的文明也能轻易地转移到能延续2000亿年的小质量恒星周围。假设超级智能文明建造了能源效率比太阳还高的发电厂，那它们可能会想要阻止恒星的形成，以此来节省能源。因为一旦恒星形成，即使它们能用戴森球来收集这颗恒星在主序星阶段发射出来的所有能量（相当于总能量的0.1%），它们也可能很难利用剩下的99.9%，所以，剩下的99.9%只好在恒星死亡的过程中被白白浪费掉。质量较大的恒星在死亡时会发生超新星爆炸，释放出的大部分能量都以难以捉摸的中微子的形式逃逸掉了。对质量特别大的恒星来说，它死亡后会形成黑洞，大量的质量就在黑洞中被浪费掉了，此后，这些能量需要漫长的10⁶⁷年才能逐渐渗透出来。

只要超级智能生命还没有耗光物质或能量，它就能按照自己想要的方式维持它的栖息地。或许，它还能够利用量子力学中所谓的“量子芝诺效应”⁽⁵⁹⁾来防止质子衰变，通过常规观测来减缓衰变过程。然而，还有一种惊人的可能性：可能在100亿～1 000亿年后，一场“宇宙大灾变”会毁灭整个宇宙。当弗里曼·戴森在写他那篇原创性的论文时，他还不知道暗能量的发现和弦理论的进展可能会带来新的宇宙大灾变。

那么几十亿年后，我们的宇宙到底会如何走向终结呢？在图6-9中，我画出了自己对“宇宙大灾变”的5种主要猜测：大冷寂（BigChill）、大挤压（Big Crunch）、大撕裂（Big Rip）、大断裂（BigSnap）和死亡泡泡（Death Bubbles）。迄今为止，我们的宇宙已经膨胀了大约140亿年。大冷寂是说，我们的宇宙会永远膨胀下去，宇宙最终会被稀释成一个冰冷和黑暗的空间，一片荒芜死寂。在戴森写那篇论文的时代，这种情景被认为是最有可能发生的。这让我想到艾略特（T. S. Eliot）所说的：“这就是世界完结的方式：不是砰的一声垮掉，而是轻轻啜泣着消亡。”如果你像美国诗人罗伯特·弗罗斯特（Robert Frost）一样，更喜欢世界终结于烈火中而非冰冻中，那么请双手合十，祈祷大挤压的出现吧。在大挤压中，宇宙的膨胀最终将反向进行，万事万物被再次压缩在一起，导致灾难性的坍缩，很像大爆炸的倒播。而大撕裂在无耐心的人眼里与大冷寂十分相似，在其中，我们的星系、行星甚至原子都将在有限时间后的一场终曲中被撕裂。这三个结局，你会赌哪一个发生呢？这将取决于占宇宙质量70%的暗能量随空间膨胀后将会发生什么变化。如果暗能量保持不变，那将发生大冷寂；如果暗能量稀释为负密度，将发生大挤压；如果暗能量“反”稀释为更高的密度，将发生大撕裂。由于我们尚不知道暗能量究竟是什么东西，我只能告诉你，我的赌注是这样的：40%赌大冷寂，9%赌大挤压，1%赌大撕裂。

注：我们知道，我们的宇宙开始于140亿年前的一场炙热的大爆炸，它先膨胀，然后冷却，将它的粒子变为原子、星星和星系。但是我们并不知道它的终极命运。人们提出的终极情景包括大冷寂（永远膨胀）、大挤压（再次坍缩）、大撕裂（无穷大的膨胀率将万物撕裂）、大断裂（空间被拉伸过多时，它的结构展现出了致命的颗粒性质）和死亡泡泡（空间“冷冻”入致命的泡泡中，并以光速膨胀）。

另外50%呢？我要把钱存起来，投注给“以上皆非”的选项，因为我认为人类应当更加谦卑地意识到，还有许多基本的东西是我们所不了解的，例如空间的本质。大冷寂、大挤压和大撕裂的结局，都事先假定了空间本身是稳定的，并且能够被无限拉伸。我们曾经认为，空间处于一种无聊的稳定状态，宇宙的戏剧在其中徐徐展开。然后，爱因斯坦告诉我们，空间并不只是这场戏剧的舞台，它也是其中的重要演员，它能弯曲成黑洞，能荡漾出引力波，能拉伸为一个膨胀的宇宙。也许，它还能像水一样冷冻为另一个不同的相，在其中产生出致命的高速膨胀的泡泡。这些泡泡都是新的相，为我们提供了一种新的宇宙大灾变情景。如果发生了“死亡泡泡”，它们可能会以光速传播，就像野心文明释放出来的“宇宙垃圾邮件”一样，形成一个不断扩张的球形区域。

此外，爱因斯坦的理论认为，空间拉伸可以永远持续下去，让我们的宇宙的体积接近无限，就像大冷寂和大撕裂情景中发生的那样。这听起来太好了，但令人难以置信，我对此表示怀疑。橡皮筋看起来很不错，具有连续的性质，就像空间一样。但假如你把它拉伸得过多，它就会断裂。为什么呢？因为它是由原子组成的，如果拉伸得太多，橡皮筋原子的颗粒性质就变得重要起来。有没有可能，在人类无法企及和注意的微小尺度上，空间也具有类似的颗粒性呢？量子引力学研究认为，在小于10^-34米的尺度上谈论传统的三维空间是没有意义的。如果空间不能被无限拉伸，当拉到一定程度时就会发生灾变式的“大断裂”，那么，未来的文明可能会想要迁徙到它们能到达的最大的“非膨胀”空间区域中，也就是一个巨大的星系团中。

你能计算多少东西

在研究了未来生命能延续多久之后，让我们来探讨一下它们可能“想要”延续多久。你可能会认为，人人都想长生不死，活得越久越好，但弗里曼·戴森对这种愿望提出了一个更为定量式的观点：当计算的速度变慢时，计算成本会降低。所以，如果你尽可能地放慢脚步，那你最终能完成的事情反而更多。戴森甚至计算出，如果我们的宇宙永远膨胀和冷却下去，那计算量可以达到无限。

慢，并不一定意味着无聊。如果未来生命居住在一个模拟世界中，它对时间流逝的主观体验不一定与运行在外部世界中的模拟器的速度有关，那么，这些模拟的生命形态就可以将未来无限的计算量转化为主观上永生的体验。基于这个思想，宇宙学家弗兰克·蒂普勒（Frank

Tipler）推测，在大挤压发生前的最后时刻，随着温度和密度的飞升，未来生命也可以通过将计算加速到无限大的方法来实现主观上的永生。

由于暗能量似乎会毁掉戴森和蒂普勒关于“无限计算”的美梦，未来的超级智能或许会更青睐于以较快的速度燃烧掉它的能量供应，以便将它们变成计算能力，免得遇到大灾变或质子衰变等问题，到时候就为时已晚了。如果终极目标是将总体计算量最大化，那最好的策略就是在过慢（为了避免前面提到的问题）和过快（在每单位计算量上花的能量超过了必需量）之间找到一个平衡。

本章探讨的所有内容告诉我们，最高效的发电厂和计算机将使超级智能生命的计算量达到令人惊叹的程度。为你13瓦的大脑供电100年需要大约半毫克的物质，比一颗普通糖粒还要小。塞思·劳埃德的研究表明，如果大脑的能源效率可以提高1千万亿倍，那一颗糖粒就足够模拟迄今活过的所有人，甚至再加上几千倍的人数也可以。如果我们把可到达宇宙中的所有物质都用来模拟人类，那就能模拟出10⁶⁹条生命，或者模拟出超级智能想用它的计算能力来完成的其他事物。如果这些模拟人的运行速度慢一些，同样的能量还可以驱动更多的模拟生命^[9]。尼克·波斯特洛姆估计，假设对能源效率水平的估计保守一些的话，可模拟的生命数会减少到10⁵⁸条。不过，不管我们如何玩转这些数字，它们的共同点就是：大。这些数字太大了，我们必须负起责任，不要白白浪费掉未来生命繁荣昌盛的好机会。正如波斯特洛姆所说：

如果我们用一滴喜悦的泪珠来代表一次人生中所经历的快乐，那么，这么多灵魂的快乐可以填满地球上的海洋多次，如果每秒清空一次再立刻填满，可以连续进行万亿亿个千年。因此，保证这些泪珠是出于快乐，真的是一件很重要的事情。

宇宙等级

光速不仅束缚了生命的传播，而且限制了生命的性质，在通信、意识和控制等方面都布下了巨大的制约。那么，如果我们宇宙的大部分最终都会变成生命，这些生命会是什么样的呢？

思维等级，越大越慢

你有没有过用手打苍蝇却总也打不中的情况？苍蝇之所以反应比你快，是因为它个头比你小，所以，信息在它的眼睛、大脑和肌肉之间传播的时间比你短很多。这种“大＝慢”的原则不仅在生物学上适用⁽⁶⁰⁾，也适用于未来的宇宙生命，只要信息的传播速度不会快于光速。所以，对一个智能信息处理系统来说，身体变大是一件喜忧参半的事，会带来此消彼长的有趣均衡。一方面，变大意味着它可以拥有更多粒子，也就能带来更复杂的思想。而另一方面，如果它想要真正的全局思维，这反而会降低速度，因为信息需要花更长的时间才能传遍它身体的各个部分。

那么，如果生命会布满我们的宇宙，它会选择什么形式？是简单而快速，还是复杂而缓慢的呢？我预测它会做出与地球生命一样的选择：二者兼有！地球生物圈的居民跨越了惊人的范围，从200多吨的巨大蓝鲸到10^-16千克轻的娇小细菌远洋杆菌属（Pelagibacter），据说，这种细菌的生物量加起来，比世界上所有鱼类的总和还要多。而且，大型、复杂而缓慢的生物通常会包含一些简单而快速的小型模块，以此来缓解因迟缓造成的问题。譬如说，你的眨眼反射的速度非常快，因为它是通过一个很小、很简单的回路来实现的，而不涉及大脑的大部分区域。如果那只拍不到的苍蝇突然飞向你的眼睛，你会在1/10秒内迅速眨眼，而这个时间远不够相关信息传遍整个大脑和产生意识。通过将信息处理过程组织成等级化的模块，我们的生物圈兼得了鱼和熊掌——既得到了速度，又获得了复杂性。我们人类早就开始使用相同的等级策略来对并行计算进行优化。