人工生物如何演化？

　　来源：神经现实

　　我或许可以用十足把握表示，自然选择是复杂生命得以演化的唯一途径，但严格来说这并不正确。我们已经设计出了能够进行学习和推理的计算机，这些计算机的行为几乎能让观察者相信它们是人类。或许在数百年后，我们的计算机系统将具备有效的感知能力。比我们先进得多的外星文明很可能已经有能力制造出这样的人工智能。这种机械生命的存在将影响我们对外星文明的预测。

　　一些天体生物学家认为外星生命可能是人造的，如果真是这样，我们所熟知的生命规则和约束是否仍然适用？设计意图清晰且明确的人造生命，可能受到不同法则和约束的制约吗？

　　- Dmitry Moiseenko-

　　乍一看，自然选择的效率低得令人沮丧。一代又一代的小瞪羚自出生起便注定了被狮子捕食的命运。只有偶然情况下，才会出现一个生来腿就更长，跑得更快，能够避免被捕食的小瞪羚。自然选择的美妙之处在于，参与演化的个体对于自身未来的命运一无所知。我们的世界不需要造物主——在没有任何预设规则的前提下，演化程序也能稳定进行。生命在不知晓未来的情况下稳步演化。

　　但如果一切都不同呢？若是生命知道自己将前往何处会怎样？

　　在1950年，物理学家阿纳托利·第聂普罗夫（Anatoly Dneprov）写下了一部怪异而又具有苏联特色的科幻小说。他的小说《孤岛上的螃蟹》（Crabs on the Island）讲述了两个工程师在荒岛上进行控制论试验的故事。一个自我复制的机器人（“螃蟹”）被释放，并收集原材料来制造其他机器人。很快岛上便满是机器蟹宝宝了。不仅如此，螃蟹开始变异，有的机器蟹比其他的大，并无情地拆解小型机器蟹来获得多余组件以制造更大型的机器蟹。这样的实验最终该如何收场？

　　蟹之天启*：在苏联科幻小说《孤岛上的螃蟹》中，一个能够自我复制的机器人带着它自己的一大群突变复制体横扫了整个岛屿。这个故事提出了一个问题：生物法则能否控制人造生命的成长和演化？

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　　Kirian / Shutterstock

　　*译者注

　　Crabs on the island：

　　https：//biblioklept.org/2019/01/25/read-crabs-on-the-island-sixties-soviet-sci-fi-by-anatoly-dneprov/

　　科幻小说可能过于悲观，但这种悲观是杞人忧天的。其他因素可能限制灾难的发生：资源是有限的。最终，即使是这些机器蟹也会耗尽可用于生产新机器人的材料。诚然，人类对自己的星球已造成了巨大的破坏，但我们远没有摧毁宇宙。事实上，没有任何迹象表明任何生物体已经像机器蟹那样，在黑暗的夜空中爆炸增长。

　　但我们也必须对自己的乐观态度保持谨慎。长久存在的自然选择或许能控制机器蟹的过度繁衍：自然界中总会演化出机器蟹的捕食者。但如果这些智慧生物能够谋划去寻找新的资源、发掘新途径来提升他们的演化适应性，并且拥有从他人身上进行学习的能力呢？这样的一支可以自我复制的人工智能军团可能存在吗？如果可能，他们可能被阻止吗？外星球上可能生存着能无视物竞法则的先进人造生物吗？如果这是可能的，为什么自然演化中没能出现这样的生物？要想知道我们是否应该害怕外星人工智能，首先我们必须了解它有什么特别之处。

　　- Dmitry Moiseenko-

　　也许你已经注意到了，把经验传递给后代，与人类社会中思想文化的代际传递没有什么不同。我们无需通过基因来学习科学，我们只需一间学校。更重要的是，我们不需要一味地、不带质疑地追随一种宗教或政治意识形态，当我们察觉到它不符合我们的需求时，我们可以改变方向。经验的文化传播是一个具有诡异的拉马克适应性特征（Lamarckian characteristics）的过程。让-巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck，1744–1829）*是法国生物学奠基人，早在达尔文出世的一个世纪之前，拉马克就试图对生物极其适应环境这一现象提出解释。在他对该现象的若干猜想中，最为著名的是他的两分支遗传法则（two-pronged laws of inheritance）——动物经常使用的某些器官发达增大，不经常使用的器官逐渐退化，并将后天获得的特性遗传给它们的后代，即用进废退与获得性遗传。

　　*译者注

　　让·巴蒂斯特·拉马克，生于皮卡第，卒于巴黎。法国伟大的博物学家，较早期的演化学者之一。1809年发表了《动物哲学》（Philosophie zoologique，亦译作《动物学哲学》）一书，系统地阐述了他的演化理论，即通常所称的拉马克学说。书中提出了用进废退与获得性遗传两个法则，并认为这既是生物产生变异的原因，又是适应环境的过程。达尔文在《物种起源》一书中曾多次引用拉马克的著作。

　　- Dmitry Moiseenko-

　　我们的确从我们的父母与社会中继承了某些文化观念的倾向，但我们可以塑造它们，改变它们，甚至抛弃它们。你可能由优秀的音乐家父母抚养成人，但你却决定连卡祖笛都不想碰。被使用的文化观念会得到强化，那些被忽视的则会消失。正是这种强化和删减观念的能力推动人类文明极速发展。如果这种文化传播确实发生在另一个星球上，那么可以肯定的是，演化将是迅速而有效的——就像我们的演化一样。

　　让我们做一个简短的想象实验。想象你是一个高度发达的外星文明的一员，打算将你的馈赠传播到整个银河系。你来到一个无人星球，准备在此“播种”。你的种族足够先进，因此你播撒的可能不是一个生物分子，而是人工智能生物，是设计特殊的、可以凌驾于自然选择之上的机器人，它们被编入了自然界所缺失的预知能力。这个星球上的机械瞪羚后代知道，腿越长活下来的几率越大，它们还有重新设计腿长的能力。类似的，机械狮子也会重编码它们自己的软件，使它们能够更隐蔽地接近猎物。

　　这个世界将发展成什么样？还会存在捕食者与猎物吗？或者这些生物会不会发展得太过迅速，以至于很快机械瞪羚就会建造宇宙飞船来躲避机械狮子，而机械狮子又会建造超级计算机来设计大规模武器摧毁机械瞪羚？这个荒谬的情形并不像它看起来的那般不值一提，因为它涉及到一些最基础的演化机制与约束。有了超越自然选择能力的智慧生命，能绕过自然世界设置的限制吗？

　　从表面上看，如果生态系统中的生物都是超级人工智能，那么我们看到的动植物的许多熟悉特征就会消失。牛津大学教授尼克·博斯特罗姆（Nick Bostrom）提出，人工智能社群将以一种有效而严格的方式共享信息，许多动物行为将变得不必要。巨大的鹿角，孔雀的羽毛，多彩的花朵，甚至是鸟鸣——为什么要用如此奇异而低效的方式来传达“我在这，我很强大”这样简单的信息呢？人工生物体只需通过发送一封电子邮件便能达到同样的效果。如果系统设计良好，审核机制还将会保证“电子邮件”传送的都是准确可靠的电子信号。

　　- Dmitry Mòói-

　　这个由相互连接的计算机组成的世界，除了交流、复制和实现它们唯一的目标外，什么都不做的可能性有多大？或许不会很大。如果这样一个人工智能生物的外星世界真实存在，有些事情一定是它无法避免的——无论这个世界多么智能，设计得多么好。一方面，没有改变，人工智能便无法提升，而改变就一定会带来突变的风险。另一方面，即使是最聪明的策略也存在剥削（exploitation）的可能性——即便是科幻作品级别的超级人工智能也无法绕开博弈论。

　　对于生命（也就是像我们这样的自然有机体）而言，突变之所以会发生，是因为宇宙具有随机性因素。或许一束游离的宇宙射线将原子中的一个电子击碎，随后你的DNA复制就会被中断。每个细胞都有着精准复制的DNA，反之，则产生癌变。但是，并非所有的突变都是绝对负面的。某一种突变使你的颈骨在胚胎时期长得更长，这也许对成年人有利，也可能对成年的你不利，但基本上不会杀死胚胎期的你。个体有机体的变异不可避免地通过突变产生。

　　从自然选择的角度考虑，非常明确的是，没有人能提前知道生物体的哪些特征是有利的，哪些特征又是有害的。如果没有预知能力，经历不同变异型的唯一方法，就是通过微小且随机的突变改变现状。但如若我知道我需要什么呢？若是我对于我的后代的样貌与行为有一份方案，并且我不想让任何事物听天由命呢？

　　设想这样一个人工智能（乃至是生物有机体），它创造了一套自我复制的智能机器人探测器，飞向宇宙，在宇宙中进行探索、殖民。每个探测器都将降落在不同的星球上，并开始制造新的、与自己类似的探测器，就像第聂普罗夫的孤岛上的螃蟹一样。而每个子探测器都会和母探测器完全一样吗？大概率不会。母探测器可以选择让它们彼此间略有不同：例如，有的可以优化水下游动，另一个可以优化空中飞行。但在这个过程中会产生误差或突变吗？母探测器将尽全力保证每个复制体都完美地是它该有的样子，就如任何值得尊敬的工程师一样。演化突变的优势之所以存在，是因为演化过程中没有预知能力！如果你能够预知，那么你的确能够舍弃随机性。

　　但是，即便你能够保证百分之百的准确，并且能够完全阻止漏洞（bug）悄然渗入到你的软件中（毕竟，我们假设的父母是超级智能的），变异似乎仍旧是必要的。即使你不想要突变，你也需要一个能在水下游行的子探测器和一个能够飞行的子探测器。而每个这些子探测器的后代又会有变化：例如，一个三代探测器探测深水区，而另外一个探测浅水区。随着时间的推移和星球环境的变化，各种各样的人工生物将会出现。它们将不仅是我们这些地球生命熟悉的机械装置，而更多种多样。每一个体的设计都尽善尽美，没有我们身上尴尬的智齿和阑尾，这些不完美的特点揭示了我们不是被人设计出来的造物。

　　- Dmitry Moiseenko-

　　即使自然选择对这个运作良好且超智能的文明不起作用，一些演化规则也依然适用。即便是超级人工智能生命，也要受到博弈论施加给它们的无情而无可避免的约束——毕竟它们要与其他类似自己的超智能生物体竞争。只要剥削有回报，则其必然会发生。利己主义是一个即便在超级人工智能外星生命中也会出现的危害。优越的智能生命依旧需要面对突变或死亡：就算对于不符合达尔文演化学说的生物形态而言，一些我们用于理解地球生命演化的法则也依然适用，例如权衡（trade-off）法则，因此，它们不太可能将自己设计成长生不老的生命。

　　天体生物学家不知道为什么我们至今没能发现任何外星生命的迹象，那么我们应该更加困惑，为什么我们没能发现任何外星超级生命的迹象。人工智能一旦被创造出来，就必然会统治宇宙吗？如果这件事还没有发生，风险可能比我们想象的更低。能力更有限的人工智能又如何呢？一个星球是否能够仅通过自身，以拥有至少一种拉马克学说的能力、传递它们在世经验以加速演化的人工生命为基础，演化出一个完整的生态系统？很可能由于环境也能高速变化，这种生物体根本没有比通过自然选择演化的生物体更大的优势，至少在它们演化出交流、合作以及主动规划自身演化策略前是这样。如果你是一个外星物种，想要在一个星球上播种一些典型的人工生物，也许用达尔文式的生物播种要比拉马克式的更好。

　　- Matt Chinworth-

　　可能是，我们是人工生物，数十亿年前由智能外星人播种到地球上，目前我们还没找到支持这个假说的任何迹象，也没有外星人干扰的痕迹。我们也可能是自然演化的——我们表现出自然选择的所有迹象，纯粹而直接，没有通过拉马克式演化加速的痕迹。

　　除非……

　　我们确实能够适应演化，能将我们一生的思想和经验传播给后代和他人。我们能从文化和技术中获得符合拉马克学说的能力，更重要的是，我们拥有知道如何以及何时使用它们的智慧，尽管我们是否拥有足够的智慧找到出路，走出我们不断扩大的消费所导致的环境死胡同，仍有待观察。未来，通过现代基因工程技术，我们甚至能通过调控基因来避免疾病和衰老。或许我们终将获得操控自身发展的能力。

　　也许我们的外星播种者知道这样的高级生命将演化而生。也许这自始至终是它们的宏伟计划：拉马克式的人工生物无法在演化的早期阶段存活下来，但可能通过演化形成。我们的造物主知道这一点，他们有足够的耐心等待这一天的到来。这或许是一种不太可能发生的图景，但它确实有着这样一种可能性，或许外星球居住的“人工”生命形式与自然选择演化形成的生命没有什么区别。

　　摘自

　　艾瑞克·克什鲍姆的《动物学家银河系指南》（The Zoologist’s Guide To The Galaxy），由企鹅兰登书屋有限责任公司（Penguin Random House LLC。）的企鹅出版社（Penguin Press）出版。

　　作者：Arik Kershenbaum | 封面：Leonard Dupond

　　译者：阿朔 | 校对：山鸡 | 排版：文英

　　原文：

　　http://m.nautil.us/issue/98/mind/how-intelligent-could-life-be-without-natural-selection