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人工生命:世纪末兴起的新科学

  生命是什么?它是如何起源的?我们可以创造出生命吗?这些是人们一直在探索并试图回答的问题。20世纪60年代,人们破译了遗传密码,70年代遗传工程有了重大突破。很自然,生物学研究的下一个重要目标就是用人工的方法合成生命。然而,以现有生命物质为基础合成生命似乎前景并不乐观。那么,我们有没有其它办法创造生命呢?计算机科学的发展为我们提供了一条新的研究思路,即我们可以尝试在计算机或其他媒质中创造出新形式的生命。这就是80年代末90年代初在国际上兴起的一个新的研究领域——人工生命研究的目标。工人生命概念一提出,吸引了众多学者参与到这一新兴的研究领域中。

  人工生命研究虽然只有十多年的历史,但它的思想萌芽却可以追溯到本世纪中叶计算机专家图灵关于生物的胚胎发育的数学思想以及冯诺伊曼关于细胞自动机的思想。他们的这些思想虽然对人工生命意义重大,但由于当时的计算机速度的限制,并没有立刻引起人们的关注。

  到了70年代和80年代,随着电脑速度的大幅度提高以及个人电脑的普及,人们开始重新审视图灵和冯诺伊曼的工作。在康韦、沃弗拉姆等人有关“生命游戏”研究的基础上,克里斯·兰顿发现,处于“混沌的边缘”的细胞自动机既有足够的稳定性存储信息,又有足够的流动性来传递信息。当他把这种规律与生命和智能联系起来,他认识到,生命或者智能很可能就起源于“混沌的边缘”。于是一个崭新的思想浮现在兰顿的脑海中:如果我们在计算机中建立起产生“混沌边缘”的一定规则,那么,从这些规则中就有可能浮现出生命来。由于这种生命不同于地球上以碳为基础的生命,因此兰顿把它称为“人工生命”。

  兰顿的想法得到了洛斯阿拉莫斯非线性研究中心的多伊恩·法默的赞赏,在他的支持下,兰顿筹备并主持召开了1987年9月的第一次国际人工生命会议。会议得到了广泛的反响,150多名来自世界各地从事相关研究的学者、科学记者参加了会议。这次会议的成功召开标志着人工生命这个崭新的研究领域的正式诞生。提交的会议论文经过严格的同行评议,以《人工生命》为题出版。兰顿把参加人工生命研讨会的人们的思想提炼成该书的前言,在这些文字中,他阐述了人工生命的主要思想。

  自从1987年兰顿提出人工生命的概念以来,人工生命研究已走过了13年的历程。人工生命的独立研究领域的地位已被国际学术界所承认。在1994年创刊并在世界著名学府麻省理工学院出版的国际刊物《人工生命》,是该研究领域内的权威刊物。国际上有很多大学和研究机构设立了人工生命研究室。

  人工生命被认为是走向21世纪的科学。人工生命科学的坚定支持者法默在题为“人工生命:即将来临的进化”的演讲中曾这样说道:“随着人工生命的出现,我们也许会成为第一个能够创造我们自己后代的生物”,“当未来具有意识的生命回顾这个时代时,我们最瞩目的成就很可能不在于我们本身,而在于我们创造的生命。人工生命是我们人类潜在的最美好的创造。”

  人工生命已取得的进展以即将到来的进展,向我们提出了很多值得深思的问题。比如,生命的本质是什么?生命的计算观念与动力学观念的关系是什么?生命真的可以从简单的规则中突现出来吗?如何理解突现?人工生命研究可以完全替代人工智能研究吗?如何区别生命和心灵?计算机病毒是生命吗?假如在21世纪某个时候我们真的具有了创造较为高等的人工生命的和人工智能的能力,那么,我们是否应当建立“人工世界”的伦理规则,以避免我们的创造物会反过来毁灭我们自己?因此,兰顿说:“人工生命不仅是对科学或技术的一个挑战,也是对我们最根本的社会、道德、哲学和宗教信仰的挑战。就像哥白尼的太阳系理论一样,它将迫使我们重新审视我们在宇宙中所处的地位和我们在大自然中扮演的角色。”

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