13年在MIT博士后的时候,听到的印象最深的研究之一是MIT的年轻教授Jeremy England,试图从物理的层面上去理解生物体系的功能的起源。简单地说,如果我们认为进化论解释了物种的出现、消失,那么在原初的时刻,当世界从无机向有机转变的时候,是什么样的原理和机制,以及外力的相互作用,改变了化学反应的倾向性,促生了具有生物功能的物质的出现。

这里所说的生物功能是指的那些在现有的世界中区别于一般性物质的表现。在Jeremy的学校主页上,他解释到,一只猫在重力的作用下会下落,一块石头也会,所以下落不是一个生命相关的功能。与此相对,生物的复制(reproduction),神经元的激发,从食物中摄取能量,以及通过过去、现在来预测未来等等就明显具有生命的色彩。Jeremy从远离平衡态的体系研究出发,探讨一套随机连接的化学反应系统如何通过自组织行为来最大化从环境中提取能量的效率,通过理论和模拟的方法来探讨生命在世界中如何出现。暂且不论这套理论在专业领域的接受度如何,它的研究提出了一个很好的问题,我们如何用物理的方法研究生命体?是否存在不同的演化路径,以及我们如何看到它们。好了,严肃的部分就到这里,以下都是一个人在吃完午饭“吃饱食困饿发呆”情况下的开脑洞,没有任何科学依据。可以当玄幻小说读:

进化是一个漫长的过程,如果把地球几十亿年的演化看做一天,人类的出现和盛行也只是最后的“那一秒”。我们可以判断物种的灭亡,但是似乎很难观察到一个进化导致的新的物种的出现。所以无可厚非,模拟是一个用来进行演化研究重要的工具和手段。这种巨大的时间尺度让我想起了庞加莱在他的“最后的沉思”中开篇提出的讨论:如果这个世界所有的常数都以某种方式在进行改变,我们是否能够感知到这样的变化。在一次对于进化的计算机模拟过程中,我们输入的方程是否保证了这个自然界所涉及的常数都以一种恒定的形式存在。如果还有某个常数在我们的认知之外,比如几百年前的真空光速,那么是否有可能当我们在计算机中进行虚拟的演化时,用来主导演化过程的方程在某种程度上会违背这些未知常数的性质,引起这些“未知常数”在模拟的时间尺度内发生演变。如果这种演变是缓慢的,那么我们是否有能力察觉这种变化,或者说这种变化在什么程度上会、或者不会改变我们对于模拟结果的解释。

在没有外加干扰下随意的杂交过程在热力学第二定律之下是趋向于混乱、多样化和平均化的。就像一团空气中的烟雾,总是趋向于向四周扩散,直至慢慢消散。生命的混合如果没有任何的限制看起来也应该向着无序的方向发展,所以进化的理论通过外部能量的介入,保证了更有组织性的高度智能的生命体的出现。如果我们把智能看做进化的一个重要指标的话,那么存不存在一种模拟方式,可以仅仅就智能的进化进行研究和讨论?就像Alex Pentland在“Social Physics”一书中指出的,社会学里面一个重要的研究对象是“想法”的流动。“想法”通过社会的网络进行流动、改变、聚集、消散,那么“想法”作为一种“智能”的间接反映,这样的流动是否可以代表某种智能的进化呢?从另一个方面Antonio Damasio在“Descartes’ Error: Emotion, Reason and the Human Brain”(笛卡尔的错误)里面不断强调的,因为不存在“纯理性”的恐惧和判断,心智无法脱离生命的物质实体而存在,“缸中之脑”不会存在心智。那么纯粹的对于智能演化的研究,是否会偏离自然的真实性,又或者如何将现实的物理实体和纯粹的算法的研究结合起来呢?最近各个大大小小,正规的,不正规的,官方的,民间的,媒体和论坛都在提一个问题,AI的未来发展以及对于人类发展的帮助和威胁。暂且不说这个威胁在技术上可能还很遥远,如果真的发生,那么AI是否会进化,AI的进化又是否对我们对于笛卡尔二元论的否定提出了反例呢?

说了这么多,是因为我最近在打算通过一些好玩的方法去研究一下在计算机上如何“非学术”性地探讨一下演化过程及新事物、新行为出现的模式。以期回答上面的一些问题。要是有谁感兴趣,也可以联系我,说不定大家可以先进行一下“想法的流动”。


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