确保彼岸值得生存的哲学（五）
2018-07-29 07:39阅读：
原创： 姚斌
一只花蛤的价值投资
2018年7月3日
文/姚斌
克里斯·朗顿的“人工生命”
克里斯·朗顿将圣塔菲的思想和洞见提炼出来，撰写了一份人工生命的宣言。他宣言，人工生命与常规生物学基本上南辕北辙。人工生命不是用分析的方法——不是用解剖有生命的物种、生物体、器官、机能、细胞、器官细胞的方法——来理解生命，人工生命是用综合的方法来理解生命，即在人工系统中将简单的零部件组合在一起，使之产生类似生命的行为。人工生命的信条是，生命的特征并不存在于单个物质之中，而全在于物质的组合之中。其运作原则是，生命的规律一定是其动力形式的规律，这种规律独立于四十亿年前偶然在地球上形成的任何特定的碳化物细节之外。人工生命将用计算机、或也许是机器人等新型媒介来探索生物学领域的其它发展的可能性。人工生命研究人员将能够取得像宇宙空间科学家把宇宙探测船发射到其他星球上那样的成就。也就是，从宇宙的高度来观察发生在其他星球上的事情，从而对我们自己的世界有新的了解。只有当我们能够从“可能的生命形式”这个意义上来看待“已知的生命形式”，才能真正理解野兽的本质。
从抽象的组织角度来看待生命，也许是人工生命产生的最为瞩目的思想。这一思想与计算机科学紧密相关绝非偶然。这两者之间有着许多共同的知识之源。人类一直在探索自动机的奥秘，即机器何以能够产生自己的行为。自法老王时代开始，埃及工匠利用水滴的原理发明
了时钟。公元一世纪，亚历山大的西罗撰写的气体力学的论文。在这篇论文中，他描述的加压气体如何使这种类似动物和人类形状的小机器产生简单的运动。一千多年以后，中世纪和文艺复兴时期的工匠便设计出了日益精巧的可以敲击报时的钟表。工业革命时期，从时钟自动化技术又发展出更加高精尖的过程控制技术，即工厂的机器有一组复杂的转动凸轮和相互连接的机械手所操纵。19世纪的设计师们在把可移动凸轮和具有可移动栓的转动鼓轮这些改良的技术结合进来后，研制出了一种能够在同一台机器上产生多种动作序列的控制器。随着二十世纪初计算机器的发展，这种可编程的控制器的引入便成为一般功能计算机早期发展的雏形。
与此同时，逻辑学家正在把逻辑步骤的程序变成正式概念，从而奠定了计算机一般性理论的基础。二十世纪初，阿龙佐·彻基、科特·高德尔、爱伦·托林等人都指出，无论机器使用何种材料制造的，机械流程的实质，即导致机器行为的东西，根本就不是机器本身，而是一种抽象的控制结构，是可以用一组规则来表示的程序。朗顿认为，正是这种抽象的东西使你可以从一台计算机里取出一个软件，插入另一台计算机上运作：机器的机制在于软件，而不在于硬件。一旦我们接受了这一点，那就不难理解，生物体的生命力同样也在其软件中，即存在于分子的组织之中，而不是存在分子本身。
由此就形成了第一个伟大的洞见：有生命的系统就像机器，然而生命体这台机器却具有与一般意义上的机器全然不同的组织形式。有生命的系统似乎总是自下而上地、从大量极其简单的系统群中突现出来，而不是工程师自上而下设计的那种机器。一个细胞包含了许多蛋白质、DNA和其他生物分子；一个大脑包含了许多神经元；一个胚胎包含了许多相互作用的细胞；一个蚂蚁王国包括了许多蚂蚁。从这个意义上来说，一种经济包含了许多公司和个人。朗顿归纳道，我们从计算机模拟复杂的物理系统中获得的最为惊人的认识是：复杂的行为并非出自复杂的基本结构。极为有趣的复杂行为是从极为简单的元素群中突现出来的。
洛杉矶新柏利克斯公司的克内基·雷诺尔兹曾经展示了一个计算机模拟，这个模拟被称为“柏德”（boid）。雷诺尔兹宣称，这个程序意在抓住鸟类聚集成群或羊儿聚集成群或鱼儿聚集成群的行为本质。将一个自动的、类似鸟类的作用者，柏德置入到处是墙和障碍物的屏幕环境之中。每一个柏德都遵循三个简单的行为规则：1、它尽力与其他障碍物，包括其它柏德保持最小的距离。2、它尽力与其相邻的柏德保持相同的速率。3、它尽力朝其相邻柏德群的聚集中心移动。这些规律中没有“聚集成群”，完全是地方性的，只是针对每一个单独的柏德所能做的和从其邻居中所能见的发出指令。如果真的能够产生聚集成群的现象，那么这种动力只能来自最低层，只能是一种突发的现象。这就是说，柏德的行为真的是突现的。三条柏德规则相互作用，使得柏德群内对不同情况产生了有机的应变能力。这些规则总是趋于将柏德拉向集中，在某种方面有些像亚当·斯密的那只看不见的手，总是要使供求趋于平衡。但正如经济领域中的情形一样，聚集的趋向只不过是一种趋向而已，其结果却是所有的柏德都根据近邻的行动作出反应，所以，当一群柏德遇到像柱子这样的障碍物时，每一个柏德就会自行其事，整个群体就这样毫不困难地兵分两路，从障碍物的两侧流绕而过。
乌得勒支大学的林登美尔和里基那大学的普鲁辛凯乌泽的图示植物同样也是这种自下而上的、群体性思考的模式的产物。这些图是植物不是画在计算机屏幕上的，而是“种”到计算机屏幕上去的。它们起初是单个的茎枝，然后有一些简单的规则来告诉每一个茎枝怎样生出叶子、花朵和更多的分枝来。这些规则同样没有包含植物最终的整体形状应该是什么样的这类信息，只是模拟植物生长过程中众多细胞怎样各自区分开来、怎样相互作用。但这些规则却产生了看上去极逼真的灌木、树木或花朵。事实上，经过仔细筛选的规则是能够产生非常近似已知物种的计算机植物的。而如果对于这些规则做哪怕是极其微小的改变，都会导致产生完全不同的植物。这说明，对进化来说，发展进程中的微小改变多么轻易就能导致外形上的巨大改观。
于是，朗顿就提炼出第二个伟大的洞见：获得类似生命行为的方法，就是模拟简单的单位，而不是去模拟巨大而复杂的单位。是运用局部控制，而不是运用全局控制。让行为从底层突现出来，而不是自上而下地作出规定。做这种试验时，要把重点放在正在产生的行为上，而不是放在最终结果上，正如霍兰喜欢指出的那样，有生命的系统永远不会安顿下来。当我们把自下而上的概念当做其逻辑结论来看待时，我们就会把它视为一门新型的、纯粹的科学——生机论。在古远的概念中，生命包含着某种能够超越纯物质的能源、力量或精神。而事实上，生命确实能够超越纯物质。这不是因为有生命的系统是被某种物理和化学之外的某种生命本质所驱动，而是因为一群遵循简单的互动规则的简单东西能够产生永远令人吃惊的行为效果。生命也许确实是某种生化机器，但要启动这台机器，却不是把生命注入这台机器，而是将这台机器的各个部分组织起来，让他们产生互动，从而使其具有“生命”。
在此，朗顿又提炼出第三个伟大的洞见：从生命的特点在于组织，而不在于分子这一点上来说，生命有可能不仅只是类似计算机，生命根本就是一种计算法。以碳为基础的常规生物学解释。活的生物体最为显著的特点之一在于其基因型，即编入其DNA中的各种基因蓝图。生物体的结构正是这些基因蓝图创造的。活细胞的实际运作极为复杂，每一个基因对每一种单一的蛋白细胞来说都是一个基因蓝图，成千上万个蛋白分子在其所在的细胞内以各种方式进行着相互作用。实际上，我们可以把基因型想成是许多并行运作的小计算机程序的组合，每一个程序代表一个基因，但它们被激活时，所有这些被激活的程序就会既相互竞争又相互合作，陷入逻辑冲突之中。而作为一个集体，这些相互作用的程序却能够完成整体的计算任务，这就是表现型，即有机体发展过程中呈现出来的结构。从以碳为基础的生物学，移到人工生命这个更为一般的生物学，这一概念也同样适用。为了说明这一事实，朗顿创造了“泛基因型”（指任何低层次规则的组合）和“泛表现型”（指在某种特定环境中这些被激活的规则导致的结构和行为）两个词。比如，在一个常规的计算机程序中，泛基因型就是计算机编码本身，泛表现型就是这个程序对计算机操作者所输入的数据的反应。将此引入“柏德”程序，泛基因型就是三条规则，而泛表现型就是一群柏德群聚集成群的行为。
泛基因型概念与约翰霍兰的“内在模型”概念基本上如出一辙。唯一区别在于，朗顿概念比霍兰概念更强调其为作为计算机程序的作用。这个概念同样适用于生态系统模型，在这个模型中，一个生物的泛基因型包括其进攻和防御两个染色体。这个概念也适用于阿瑟的玻璃房经济的模型。在这个模型中，人工作用者的泛基因型就是通过刻苦努力而学会的一组经济行为规则。从原则上说，这个概念适用于任何复杂的适应性系统，只要其系统的作用者是根据一组规则发生相互作用，这个概念就能适用。这种系统的泛基因型不断发展，呈现为泛表现型，其实就是在进行一种计算。这个概念的美妙之处在于，一旦你看到了生命和计算之间的关系，你就能从中推导出大量的理论。朗顿指出，大自然编程其实就是建立各种由许多随意形成的不同泛基因型的机器，然后再淘汰掉那些不能胜任的机器。这段混乱而漫长的过程，其实是大自然所能做出的最佳选择。同样，霍兰的基因算法对计算机编程而言，也许是对付定义不清、乱麻似的问题的唯一现实的办法。“这可能是寻找具有特定泛表现型的泛基因型的唯一有效的通用程序。”
朗顿说：“我对所有这一切的含意做了大量纯臆测性的结论，我透过这些相变之镜来看世界，从而得出这样的结论。你可以把这个观察方法用于对许多事情的观察上，而且会发现其放之四海而皆准。前苏联和东欧国家的奔溃，使他无法不从当时的情况联想到在混沌边缘上稳定与动乱的幂律分布。如果你从这个角度来看问题，那么冷战时期其实就是事物长期停滞不变的一种情况。虽然美苏这样举枪瞄准世界之颅具有很大的危险性，但又有防止双方毁灭全球的唯一方式。在那段时间里，世界非常稳定。但现在那段稳定期已经结束了，巴尔干和其他地方的动乱此起彼伏，我对即将要发生的事情更加忧心忡忡，因为在模拟的模型中，一旦你超越的这些亚稳定期，就进入了大幅度变化动荡的混沌期，战争的可能性大大增加，有些战争甚至可能引发世界大战，现在的局势比以前更加敏感。”
正确的行动就像进化史上的间断式均衡。如果没有一个大规模的灭绝，是不会出现这样情况的，而且这也不一定是向更好的方向的进一步迈进。有些计算机模型表明，在动荡之后的稳定期内占优势的物种也许并不比动荡前占优势的物种更好，所以这种进化改变期可能会是非常糟糕的阶段。这可能会是美国作为一个超级大国在国际舞台上销声匿迹之时，但谁会知道什么是会从另一个极端冒出来呢？
我们所要做的是决定我们是否能够把间断式均衡的概念应用于对历史的诠释。如果能够的话，我们是否也会从历史上看到这种间断性均衡，比如像罗马帝国的衰落。因为在那个时期，人类确实处于进化的过程中。如果我们真的研究罗马帝国衰落的过程，我们也许就能够将间断式均衡的概念与政治、社会和经济理论结合起来，这样我们就能够认识到，我们必须十分小心地达成某种全球性的协议和盟约，才能安全度过历史大关。但问题是，我们想控制自己的计划吗？如果想，我们的控制能够阻挡进化吗？进化总是件好事，如果单细胞体能够找到一种停止进化的方法，始终保持其占主导地位的生命形式，那么我们人类就不会出现了。所以你并不想停止进化。但另一方面，也许你想了解如何能避免杀戮和灭绝，使进化延续下去。进化尚未停止，这也许是我们应该从中汲取的教训。进化在继续，除了现在正在发生的社会和文化巨大变化之外，进化还呈现出与生物许多雷同的现象，也许我们能够看到许多许多诸如此类的灭绝和动荡。
