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没有自然选择生命能有多聪明?

如果外星生命形式和我们很像,不要感到惊讶。

我可以尖锐地坚持认为,自然选择是复杂生命进化的唯一方式,但这并不完全正确。我们通过Arik Kershenbaum……

可能会尖锐地坚持自然选择是复杂生命进化的唯一方式,但这并不完全正确。我们已经可以设计出能够学习和推理的计算机,并且几乎可以让观察者相信它们的行为可能是人类的行为。在100或200年内,我们的计算机系统将具有有效的感知能力,这不是不合理的:类似于人类的机器人《星际迷航》数据的指挥官。比我们先进得多的外星文明可能已经有能力创造出这样的创造物了。这种机器人生命的可能性——甚至是可能性——对我们对外星生命的预测有影响。

如果像一些天体生物学家所相信的那样,外星生命很可能是人造的——也就是说。“人造的”——我们所知道的,源于物理、化学和生物定律的对生命的规则和约束还适用吗?或者当生命是清晰的、有意的设计的产物时,也许存在着不同的规则和约束?

CRAB-POCALYPSE:在苏联科幻小说中岛上的螃蟹在美国,一个自我复制的机器人带着一大群自身变异的复制品占领了一座岛屿。这个故事提出了一个问题:生物法则会阻止人造生物的生长和进化吗? 基里安/舒特斯托克

乍一看,自然选择似乎效率低下得令人沮丧。一代又一代的小瞪羚出生了,注定要被狮子吃掉。只有在偶然的情况下,一个婴儿出生时腿更长,能够跑得更快,从而避免被吃掉。当然,自然选择的美妙之处在于它不需要任何远见;自然选择精确地解释了宇宙中的生命,因为没有任何先验知识的假设。没有创造者是必要的,因为即使没有任何预定义的规则,进化过程也会继续进行。生命的进化虽然缓慢,但并不需要知道它要去哪里。

但如果一切都不同呢?生命会是什么样子做了知道它要去哪里吗?

20世纪50年代的物理学家阿纳托利·德涅普洛夫(Anatoly Dneprov)写了一部古怪的苏联科幻小说。他的小说岛上的螃蟹讲述了两个工程师在一个荒岛上进行控制论实验的故事。一个自我复制的机器人(“螃蟹”)被释放出来,并寻找原材料来制造其他机器人。不久,岛上就到处都是机器蟹宝宝。但是螃蟹开始变异。有些机器人比其他的更大,并无情地蚕食较小的机器人的备件,以制造更大的机器人。这样的实验将如何结束?当然是灾难性的,就像这类游戏一样,机器蟹在整个岛屿上呈指数级蔓延。

如果我对我的后代的外貌和行为有一个计划,我不想让任何事情碰运气呢?

科幻小说可能非常悲观,但这种悲观是没有根据的。其他因素也在起作用。资源是有限的。最终,就连岛上的螃蟹也没有制造新机器人的材料了。诚然,人类对我们的星球造成了巨大的破坏,但我们几乎没有摧毁宇宙。事实上,在夜空中没有任何迹象表明任何生物,无论是生物的还是人造的,已经将其影响传播得像我们所期望的那样遥远和广泛,如果它们像机器蟹那样呈指数增长的话。

但我们也必须谨慎乐观。我们依靠古老的自然选择过程来控制机器蟹的繁殖;会有东西进化来吃掉它们。但是,如果这些是智能生物,正在策划寻找新资源的方法,发现新的方法来提高自身的进化适应性,以及相互学习和向前几代学习的能力,那会怎么样呢?这样一支人工智能大军的复制可能吗?如果是这样,他们能被阻止吗?外星星球上居住着先进的人工生物,他们可以绕过自然选择本身,这有多现实?如果这是可能的,为什么这种生物从未自然进化?如果我们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的特别之处。

你可能还没有注意到,一代人到下一代的经验的智能传递,以及知道何时使用这些信息的能力,与我们在人类社会中看到的思想代代相传的文化传递没有什么不同。我们不需要遗传学来学习科学,我们只需要一所学校。更重要的是,我们不需要无限期地、毫无挑战地追随一种宗教或政治意识形态,我们可以发现它什么时候不符合我们的需要并改变我们的方向。经验的文化传递是一个具有可怕的拉马克特征的过程。启蒙运动时期的法国生物学家让·巴蒂斯特·拉马克(Jean Baptiste Lamarck,1744-1829),在达尔文之前的一个世纪,他试图解释动物似乎非常适合其环境这一事实,并对如何实现这一点有许多想法,其中最著名的是他的双管齐下的遗传法则,即动物发展出重复使用的特性,失去不使用的特性,并将获得的特性传递给后代。

我们确实从我们的父母和社会继承了某种文化观念的倾向,但我们可以把它们塑造成我们的最佳优势,改变它们,甚至抛弃它们。你的父母可能是出色的音乐家,但你决定你甚至不想碰卡祖笛。被使用的文化观念被强化,被忽视的文化观念被浪费。正是这种改进和修剪思想的能力,使人类文明以如此危险的速度前进。如果这种文化传播真的发生在另一个星球上,那么可以肯定的是,进化将是迅速而有效的——就像我们人类继续这样。

让我们做一个简短的思维实验。想象一下,你是一个高度发达的外星文明的成员,一心想把你的遗产传播到整个银河系。你来到一个无人居住的星球,打算“播种”它。但是,你可能不是一个生物分子,而是一个如此先进的外星人,你在这个星球上种下了智能人工生物,特别设计的机器人有能力绕过自然选择。他们天生就具有大自然所缺乏的远见。它们的机器瞪羚后代会知道腿越长越好,并会重新设计自己的设计,让它们的腿越长。类似地,机器狮子会重新编写自己的软件,使它们能够更隐蔽地接近猎物。

科幻小说可能非常悲观,但这种悲观是没有根据的。

这种情况的最终结果会是什么?还会有捕食者和猎物吗?或者这些生物的自我改进如此之快,以至于机器瞪羚很快就会建造宇宙飞船来躲避机器狮子,而机器狮子则会建造超级计算机来设计大规模杀伤性武器?这个荒谬的场景并不像它看起来那么微不足道,因为这个想法触及了进化的一些最基本的机制和限制。智力和绕开自然选择的能力,是否也能绕开自然世界强加的限制?

从表面上看,如果生态系统中的生物都是超级人工智能,那么我们在周围看到的许多熟悉的动植物特征就会消失。例如,牛津大学教授尼克·博斯特罗姆(Nick Bostrom)建议,人工智能社区将以一种有效而僵化的方式共享信息,以至于动物行为的许多方面都是不必要的。大鹿角,孔雀羽毛,五颜六色的花朵,甚至是鸟鸣,为什么还要用这种奇特而低效的方式来传达诸如“我在这里,我很强壮”这样的简单信息呢?人工生物只需发送一封电子邮件就可以达到同样的效果。如果系统设计良好,检查将确保电子邮件是一种诚实的信号形式。不允许伪造点火器配置文件。

这个由相互连接的计算机组成的宇宙,除了交流、复制和实现它们唯一的目标之外,什么也不做,这种可能性有多大?可能不是很。如果这样一个人工智能生物的外星世界真的存在,那么有些事情无论它有多聪明或设计得多好,都是无法避免的。一方面,人工智能离不开变化,变化带来突变的风险。另一方面,即使是最聪明的策略也有可能被利用——即使是拥有科幻级超级智能的计算机也不能忽视博弈论。

在生命(即像我们这样的自然有机体)中,突变的发生是因为宇宙具有随机性。一束游离的宇宙射线撞击了原子中的电子,你的DNA复制就被打乱了。每个细胞都有一个忠实的DNA副本,如果没有,结果往往是癌症。然而,并非所有的突变都是如此糟糕。一种能使你的颈骨在胚胎时期长一点的突变可能对成年人有益,也可能对成年人无益,但可能不会杀死胚胎时期的你。个体有机体的变异不可避免地通过突变产生(至少在地球上也通过性别产生)。

当考虑到自然选择时,所有这些都是非常直接的,没有人事先知道生物体的哪些特征是有益的,哪些特征是有害的。如果没有这种远见,那么只有尝试不同变体的方法是在已经存在的主题上通过随机但小的突变和改变。

但是如果我知道我想要的吗?如果我对我的后代的外貌和行为有一个计划,我不想让任何事情碰运气呢?

一旦被创造出来,人工智能肯定会接管宇宙吗?

设想一个人工智能(甚至是生物有机体)创造了一组自我复制的智能机器人探测器,飞离太空探索(并殖民)宇宙。每个探测器都将降落在不同的行星上,并开始创造新的探测器,就像第聂普罗夫的一样岛上的螃蟹. 每个子探测器是否与父探测器相同?可能不会。母探测器可以选择使它们彼此略有不同,并具有智能预见性:例如,一个可以优化为在水下游泳,另一个可以在空中飞行。但是在这个过程中会有任何错误,任何突变吗?看起来,就像任何一位受人尊敬的工程师一样,父探测器会尽一切努力确保每个复制的探测器都是它本来想要的样子。进化变异的优势是存在的只有因为进化是没有远见的!如果你有先见之明,就有必要摒弃随意性。

但是,即使您可以百分之百的准确,并且能够完全阻止错误潜入您的软件(我们假设的父程序是超级聪明的,毕竟),我们已经看到,尽管如此,变化是必要的。即使你不想要突变,你也需要一个游动子探测器和一个飞行子探测器。这些女儿的后代也会发生变化:例如,一个用于深水游泳的孙女探测器和一个用于浅水游泳的孙女探测器。随着时间的推移和地球环境的变化,各种各样的人工生物将会出现。虽然不是通过我们在地球上所熟悉的机制,但却是多种多样的。每一个都将被完美地设计成适合自己的位置,没有我们随身携带的笨拙的智齿和附属品,这些都背叛了我们作为非由任何人设计的生物的起源。

即使自然选择没有在这个运转良好的超级智能社区中运行,一些进化规则仍然适用,无论它们有多么灵活和自我设计。即使是超级智能的人工生命形式也受制于博弈论强加给它们的无情的、不可避免的限制——毕竟,它们将与其他像它们自己一样的超级智能生物竞争。如果剥削付出代价,剥削就会发生。自私是一种威胁,即使在超级智能的人工外星人社区也会存在。有些事情,比如突变,甚至死亡,不能仅仅靠超级聪明就能消除。即使对于一种激进的、科技的、非达尔文的生命形式,我们用来理解地球上生命进化的许多原则,比如权衡,仍然适用,所以它们不太可能设计自己永生。

如果天体生物学家想知道为什么到目前为止我们还没有发现任何外星生命的迹象,我们应该更加困惑,为什么我们还没有发现任何外星超级生命的迹象。一旦被创造出来,人工智能肯定会接管宇宙吗?现在还没发生,所以风险可能比我们想象的要小。那么那些能力较弱的人工生命形式呢?一个星球能以人工生命形式为基础,自行进化出一个完整的生态系统吗?这些人工生命至少具有基本的拉马克能力,将一生的经历传递给后代,从而加速进化?很有可能,因为环境可以迅速变化,这样的生物最终可能不会在自然选择中拥有这样的优势,至少在它们能够进化出沟通、合作和有意规划进化策略的能力之前不会。如果你是一个外星物种,在一个星球上播种一些典型的人工生物,也许用达尔文生物播种会更好,而不是拉马克生物。

有可能我们自己是人工生物,数十亿年前由聪明的外星人播种到地球上。但是没有任何迹象,没有外星人干扰的指纹。我们也可能是自然进化的——我们表现出了所有的自然选择的迹象,没有拉马克加速的痕迹。

除非…

我们实际上有能力适应我们的进化,把我们一生的思想和经历传播给我们的后代和其他人。我们拉马克的能力通过我们的文化和技术,更重要的是,我们有情报知道如何以及何时使用,虽然还有待观察我们是否足够聪明能够找到出路的环境死胡同,我们扩大消费了。利用现代基因工程技术,我们甚至可以改变基因的内容,消除对疾病的易感性,甚至可能阻止衰老。最终,我们可能会改变自身发育的形状,长出额外的手臂、轮子,或任何我们喜欢的东西。

也许我们的外星播种者知道意识会进化。也许这就是整个时代的宏伟计划:拉马克的人工生物无法在早期进化阶段存活下来,但总有一天会成熟。我们的创造者知道这一点,并耐心等待这一天的到来。这可能是一种不太可能发生的情况,但它确实留下了一种可能性,即外星行星上将居住着“人工”生命形式,尽管这种生命形式与我们预期的自然选择没有什么区别。


请阅读我们对Arik Kershenbaum的采访在这里

Arik Kershenbaum是动物学家大学讲师,也是剑桥大学吉顿学院的研究员。他是METI.org国际顾问委员会的成员,METI.org是一个关于传送外星智能信息的智囊团。

《银河系动物学家指南》Arik Kershenbaum。由企鹅出版社,企鹅兰登书屋有限责任公司的成员安排出版。版权©Arik Kershenbaum, 2021。

主导图像:WinWin artlab / Shutterstock

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