生命3.0：人工智能时代，人类的进化与重生

复杂简史

那么，这个惊人的苏醒过程是如何发生的呢？它不是一个孤立事件，而只是一个过程的一小步。在138亿年的无情岁月中，这个过程让宇宙变得愈发复杂和有趣，并且，它的步调正在加快。

作为一位物理学家，我很庆幸花了过去1/4个世纪的时间来研究我们宇宙的历史。同时，这也是一段精彩的发现之旅。得益于精度更高的望远镜、更强大的计算机和更深入的知识积淀，从我上研究生那会儿开始，人们争论的焦点就已经从“宇宙是100亿岁还是200亿岁”转变成了“宇宙是137亿岁还是138亿岁”。我们物理学家至今仍不能肯定，到底是什么触发了宇宙大爆炸，也不知道大爆炸是不是万事万物的起点，抑或只是某个存在于大爆炸之前的状态的结果。不过，多亏了一系列高质量的观测数据，我们已经非常了解，宇宙在大爆炸之后发生了什么。因此，请允许我花几分钟的时间来总结一下这138亿年的宇宙历史。

一开始，就有了光。

在大爆炸后的一瞬间，从理论上来说，可用望远镜观测到的整个空间区域⁽⁴⁾比太阳的核心还要热得多和亮得多，并且迅速膨胀。虽然这听起来很壮观，但实际上却很无趣，因为那时候，我们的宇宙就是一锅毫无生机、滚烫致密、沉闷均匀的基本粒子汤，除此之外，别无他物。宇宙各处看起来似乎都差不多，唯一有趣的结构是一些模糊不清、看似随机的声波，这些声波让这锅“汤”的某些部分比其他部分的致密程度高出大约0.001%。许多人相信，正是这些模糊的声波引发了所谓的“量子涨落”⁽⁵⁾，因为量子力学主要创始人沃纳·海森堡提出的不确定性原理不允许任何事物呈现完全无聊和均匀的状态。

随着我们的宇宙的膨胀和冷却，它变得越来越有趣，因为宇宙中的粒子开始组合成日益复杂的物质。在开始的一瞬间，强核力将夸克组合成质子（氢原子核）和中子，其中一部分又在几分钟内聚变成氦原子核。大约40万年后，电磁力将这些原子核与电子组合起来，形成了最初的原子。随着宇宙继续膨胀，这些原子逐渐冷却下来，成为冰冷黑暗的气体。“最初的黑夜”持续了大约1亿年的时间。当万有引力在这些气体中放大了涨落，用原子组成了最初的恒星与星系时，长夜终于终结，宇宙的黎明开启了。这些最初的恒星将氢原子聚变成更重的原子，例如碳、氧和硅，并在这个过程中产生了热量和光。当这批恒星死去时，它们创造出来的许多原子又回到了宇宙中，形成了围绕在第二代恒星周围的行星。

在某个时间点上，一些原子组合成了一种能够维系和复制自我的复杂形态。因此，它很快就变成了两个，而且数量不断增加，只经历了40次翻倍，它的数量就达到了一万亿。这个最初的“自我复制者”很快成为一股不容忽视的力量。

生命降临了。

生命的三个阶段：生命1.0、生命2.0和生命3.0

生命是什么？这个问题的争议之大，众所周知。关于这个问题，有许多不同的定义，其中的一些要求非常明确，比如要求生命由细胞组成。这种要求可能不太适用于未来的智能机器和外星文明。由于我们不想将我们对未来生命的思考局限在过去遇到过的物种，所以让我们将生命定义得更广阔一些：它是一个能保持自身复杂性并能进行复制的过程。复制的对象并不是由原子组成的物质，而是能阐明原子是如何排列的信息，这种信息由比特组成。当一个细菌在复制自己的DNA时，它并不会创造出新的原子，只是将一些原子排列成与原始DNA相同的形态，以此来复制信息。换句话说，我们可以将生命看作一种自我复制的信息处理系统，它的信息软件既决定了它的行为，又决定了其硬件的蓝图。

与宇宙自身一样，生命逐渐变得越来越复杂和有趣⁽⁶⁾。现在，请允许我做一点解释。我发现了一个有用的方法，就是根据复杂程度将生命形式分成三个层次。这三个层次分别是生命1.0、生命2.0和生命3.0。我在图1-1中总结了这三个层次的意思。

注：生命1.0在它的有生之年都无法重新设计自己的硬件和软件：二者皆由它的DNA决定，只有进化才能带来改变，而进化则需要许多世代才会发生。相比之下，生命2.0则能够重新设计自身软件的一大部分：人类可以学习复杂的新技能，例如语言、运动和职业技能，并且能够从根本上更新自己的世界观和目标。生命3.0现在在地球上尚不存在，它不仅能最大限度地重新设计自己的软件，还能重新设计自己的硬件，而不用等待许多世代的缓慢进化。

生命最早是在何时何地、以何种方式出现在我们的宇宙中的呢？这个问题依然没有答案。不过，有力的证据表明，地球上的生命最早出现在大约40亿年前。不久之后，我们的地球上就充满了各种各样的生命形态。那些最成功的生命很快便从中胜出，并具备了某种与环境共生的能力。具体而言，它们就是被计算机科学家称为“智能

体”（Intelligent Agent）的东西：这种实体用感应部件收集关于环境的信息，然后对这些信息进行处理，以决定如何对环境做出回应。对信息的处理可以包括高度复杂的信息处理过程，例如，你能用眼睛和耳朵收集信息，并用这些信息来决定在一段对话中要说些什么；不过，它也可以只包括非常简单的硬件和软件。

比如说，许多细菌都有感应器，用来测量周围液体中的糖浓度。同时，它们还拥有一种形状很像螺旋桨的结构，叫作“鞭毛”，用来游泳。将感应器和鞭毛连接起来的硬件可能会执行下面这个简单却很有用的算法：

如果我的糖浓度感应器发现周围液体中的糖浓度值比几秒钟前低，那么，改变鞭毛的游向，我就可以改变方向了。

作为一个人，你学会了说话，还学会了无数其他技能。但是，细菌却不是一个很好的“学习者”。它们的DNA不仅规定了硬件的设计，比如糖感应器和鞭毛，还规定了软件的设计。它们永远学不到“应该游向糖多的地方”；相反，这个算法从一开始就“写死”在它们的DNA中。虽然在细菌身上还是存在某种学习的过程，但这并不是发生在单个细菌的一生中，而是发生在细菌这个物种的进化过程中，通过之前许多代的试错，自然选择在DNA的随机变异中选出了能提高糖摄入量的那些变异。其中一些变异帮忙改进了鞭毛等硬件的设计，还有一些变异改善了软件，譬如执行“寻糖算法”的信息处理系统。

这些细菌就是被我称为“生命1.0”的一个例子。生命1.0是说：生命的硬件和软件都是靠进化得来的，而不是靠设计。不过，你和我却属于“生命2.0”：生命的硬件是进化而来，但软件在很大程度上却是依靠设计的。在这里，“软件”指的是你用来处理感官信息和决定行动时使用的所有算法和知识，从你识别某人是不是你朋友的能力，到你行走、阅读、写作、计算、歌唱以及讲笑话的能力，这一切都属于软件。

刚出生时，你是无法完成以上这些任务的。所有的软件都是后来在一个被我们称为“学习”的过程中编入了你的大脑。你小时候的课程表大多是由你的家人和老师设计的，他们决定了你应该学什么；不过，你会逐渐获得更多的权利，开始设计自己的软件。或许，学校允许你选修一门外语，那你想不想在大脑中安装一个法语软件模块或者西班牙语模块？你想不想学打网球或下象棋？你想不想成为一位厨师、律师或者药剂师？你想不想通过阅读一本书来学习更多关于人工智能和生命未来的知识？

生命2.0能够重新设计自身的软件，这种能力让它比生命1.0聪明许多。高度的智能不仅需要许多由原子组成的硬件，还需要大量由比特组成的软件。我们人类的大部分硬件都是出生后通过生长获得的，这个事实十分有用，因为这说明我们身体的最终尺寸并不局限于母亲产道的宽度。同样地，我们人类的软件也是在出生后通过学习获得的，这个事实也十分有用，因为这说明我们最终能达到的智能程度不局限于受精时DNA所传递的信息量——这是生命1.0的风格。我现在的重量比出生时重了25倍，我脑中连接神经元的突触存储的信息比我出生时的DNA存储的信息多了大约10万倍。突触存储着我们所有的知识和技能，大约相当于100TB的信息，而我们的DNA却只存储了大约1GB的信息，还不如一部电影的容量大呢。因此，一个刚出生的婴儿不可能说一口流利的英文，也没法参加高考，而且这些信息无法预先被安装在他的大脑中，因为他从父母那里得来的信息主模块，也就是他的DNA，缺乏足够的信息存储能力。

设计软件的能力不仅让生命2.0比生命1.0更加聪明，还让它们更加灵活。如果环境发生改变，生命1.0只能通过多代进化来缓慢适应新环境，而生命2.0却可以通过软件升级来立刻适应新环境。比如，如果细菌总是遇到抗生素，就可能在许多代之后进化出抗药性，但单个细菌并不会改变自己的行为；相反，一个女孩如果知道自己对花生过敏，就会避免接触花生。这种灵活性在群体层面上赋予了生命2.0更大的优势：即便我们人类DNA中存储的信息在过去5万年都没有发生过什么大变化，但存储在我们大脑、书籍和计算机中的信息总量却仿佛发生了爆炸。通过安装一个允许我们用复杂的口语进行交流的软件模块，我们便可以将某人大脑中存储的最有用的信息复制到另一个大脑中，这些信息甚至在最初那个大脑死去之后，还可能继续存在。通过安装一个能让我们读写的软件，我们就能够存储和分享远超于人类记忆总量的大量知识。通过学习科学和工程学知识，我们可以开发出能产生科技的大脑“软件”，任何人只需点击几次鼠标就能获得全世界的大部分知识。

这种灵活性让生命2.0统治了地球。从基因的桎梏中解放出来之后，人类总体的知识量以越来越快的速度增长，一个突破接着一个突破：语言、写作、印刷、现代科学、计算机以及互联网等。人类共同的“软件”发生着空前快速的文化进化，这种进化逐步成为塑造人类未来的主要力量。相比之下，极端缓慢的生物进化开始显得无关紧要起来。

尽管我们今天拥有强大的科技能力，但从根本上来说，我们所知的所有生命形式都依然受到生物“硬件”的局限。没有人能活100万年，没有人能记住Wikipedia的所有词条，理解所有已知的科学知识，也没有人能在不依靠航天器的情况下进行星际旅行。没有人能将很大程度上了无生机的宇宙转变成一个能繁荣亿万年的多样化的生态圈，从而让我们的宇宙最终发挥出所有潜能，并彻底苏醒过来。所有这些，都需要生命经历一次最终的“升级”，升级成不仅能设计自身软件，还能设计自身硬件的“生命3.0”。换句话说，生命3.0是自己命运的主人，最

终能完全脱离进化的束缚。

这三个阶段之间的界限有一点模糊。如果细菌是生命1.0，人类是生命2.0，那你可以把老鼠看作生命1.1：虽说它们可以学习许多知识，但还不足以进化出语言能力，更不可能发明互联网。此外，由于它们没有语言能力，所以学到的大部分东西在死去后就丢失了，并不会传递给下一代。同样地，你也可以认为，今天的人类其实应该算是生命2.1：虽说我们可以对自身的硬件实施一些微小的升级，比如种植假牙、植入人工膝关节和心脏起搏器。不过，我们却没法做到“长高10倍”或“把大脑容量扩大1 000倍”这种戏剧化的事情。

总之，我们可以根据生命设计自身的能力，把生命的发展分成三个阶段：

◦ 生命1.0（生物阶段）：靠进化获得硬件和软件；

◦ 生命2.0（文化阶段）：靠进化获得硬件，但大部分软件是由自己设计的；

◦ 生命3.0（科技阶段）：自己设计硬件和软件。

经历了138亿年的漫漫进化之后，宇宙前进的步伐在我们的地球上开始猛然加速：生命1.0出现在约40亿年之前，生命2.0出现在约10万年前，而许多人工智能研究者认为，随着人工智能的发展，生命3.0可能会在一个世纪以内降临，甚至可能会出现在我们的有生之年。到时候会发生些什么？这对我们人类来说意味着什么？这就是《生命3.0》这本书的主题。

生命3.0何时出现

这个问题极富争议，而且争议得十分精彩。全球顶尖的人工智能研究者不仅在做出预测时众说纷纭，他们的情绪反应也截然不同：有的是充满信心的乐观主义者，有的则怀有严肃的担忧；甚至于，对于人工智能会在短期内对经济、法律和军事方面造成什么影响，他们也都难以达成共识。如果我们将讨论的时间范围扩大一些，把通用人工智能，特别是达到或超过人类智能水平、使得生命3.0成为可能的通用人工智能涵盖进讨论的话题，那么他们的分歧就更大了。与包括下棋软件等狭义人工智能不同的是，通用人工智能几乎可以完成任何目标，包括学习。

有趣的是，关于生命3.0的争议围绕着两个而不是一个问题展开，这两个问题分别是“何时”和“什么”，即如果生命3.0真的会出现，那何时会发生？这对人类意味着什么？我认为，存在三个截然不同的学派。这三个学派都值得我们认真对待，因为它们之中都包括一些世界顶尖的专家。我在图1-2中描绘了这三个学派，它们分别是：数字乌托邦主义者（Digital Utopians）、技术怀疑主义者（Techno-Skeptics）和人工智能有益运动支持者（Members of The Beneficial-AIMovement）。现在，请允许我向你介绍一些他们中最雄辩的支持者。

注：大多数关于强人工智能⁽⁷⁾的争议都围绕着两个问题：如果真的会发生，何时会发生？它对人类是一件好事吗？技术怀疑主义者和数字乌托邦主义者都认为，我们不需要担心，但二者不担心的原因却很不同：前者相信，人类水平的通用人工智能在可预见的未来不会发生，而后者则认为，它当然会发生，但可以肯定地说，这绝对是一件好事。人工智能有益运动支持者则觉得，担忧是有必要和有用的，因为人工智能安全方面的研究和讨论会提高“结果是好事”的可能性。卢德主义者则相信，结果一定是坏的，所以反对人工智能。绘制这张图的灵感一部分来自这个网站：http://waitbutwhy.com/2015/01/artificial-intelligence-revolution-2.htm。

数字乌托邦主义者：数字生命是宇宙进化的天赐之选

小时候，我认为亿万富翁都是浮夸和自大的，但2008年，当我在谷歌公司遇到拉里·佩奇时，他完全颠覆了我的刻板印象。佩奇穿着一条休闲牛仔裤，一件非常普通的衬衫。如果他坐在麻省理工学院的草地上，一定会迅速地融入野餐的人群。佩奇讲话的时候很温和，笑起来十分友善，这让我在和他交谈时感到很放松，没有一丝紧张感。2015年7月18日，埃隆·马斯克和他前妻塔卢拉·赖利（Talulah Riley）在纳帕谷举行了一个宴会。在宴会上，我遇到了佩奇，聊起了我们的孩子对粪便的共同兴趣。我推荐了安迪·格里菲思（Andy Griffiths）的经典作品《我的屁股发疯的那天》（The Day My Butt Went Psycho），佩奇马上就买了一本。我不断地提醒自己，他可能是人类历史上最具影响力的人：我猜测，假设在我的有生之年出现了吞噬宇宙的超级智能数字生命，这个决定应该就是佩奇做出的。

后来，我们与我们的妻子们——露西·索斯沃斯（LucySouthworth）和梅亚·奇塔·泰格马克（Meia Chita-Tegmark）一起共进晚餐。在席间，我们讨论了机器会不会产生意识这个问题。佩奇认为，这个问题是在混淆视听，并没那么重要。稍晚些时候，在鸡尾酒会之后，佩奇和马斯克展开了一场冗长但热烈的辩论，主题是人工智能的未来以及我们应该为此做些什么。到凌晨时，围观者变得越来越多。我认为，佩奇激烈维护的观点正是我认为的“数字乌托邦主义者”特有的观点。这个派别认为，数字生命是宇宙进化自然而然、令人期待的下一步，如果我们让数字智能自由地发展，而不是试着阻止或奴役它们，那么，几乎可以肯定地说，结果一定会是好的。我认为，佩奇是数字乌托邦主义最具影响力的支持者。他说，如果生命会散播到银河系各处甚至河外星系（他认为这肯定会发生），那么，这应当以数字生命的形式发生。他最大的担心是，人们对人工智能的猜疑和妄想会延迟这个数字乌托邦的到来，而且可能会导致邪恶的人工智能发动军事叛乱，接管人类社会，违背谷歌“不作恶”的座右铭。马斯克则一直还击，要求佩奇把观点讲得更详细一些，比如，为什么他如此相信数字生命不会毁灭我们关心的一切。佩奇时不时抱怨马斯克有“物种歧视”：只因某些生命形式是硅基而非碳基就认为它们低人一等。从第4章开始，我们会回到这些有趣的问题上，进行详细的探讨。