涌现的力量

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我们能不能建造出真正有生命和智能的机器？

【每日一篇】

知其雄，守其雌，为天下谿；为天下谿，常德不离，复归于婴儿。知其白，守其黑，为天下式；为天下式，常德不忒，复归于无极。知其荣，守其辱，为天下谷；为天下谷，常德乃足，复归于朴。朴散则为器，圣人用之，则为官长。故大制不割。

——《道德经·大制不割》

巴西，亚马逊雨林。

几十万只行军蚁在行进。

没有谁掌控这支军队，不存在指挥官。

单只蚂蚁几乎没有什么视力，也没有多少智能。

但是这些行进中的蚂蚁聚集在一起组成了扇形的蚁团，一路风卷残云，吃掉遇到的一切猎物。

在行进了一天并摧毁了足球场大小的浓密雨林中一切食物后，蚂蚁会修筑夜间庇护所。

由工蚁连在一起组成的球体，将幼蚁和蚁后围在中间保护起来。

天亮后，蚁球又会散成一只只蚂蚁，各就各位进行白天的行军。

大家都知道，蚂蚁是一个“二维生物”。

如果将一只行军蚁放在一个平面上，它们就会不断往外绕圈直到体力耗尽死去。

因为它们是已知的行为最简单的生物。

但是，如果是上百万只蚂蚁放在一起，群体就会组成一个整体。

这样，就能形成具有所谓“集体智能”的超生物。

小时候看过《蚂蚁革命》，这个现象曾经让我非常震惊。

虽然科学家们已经很熟悉蚁群的习性，但是集体智能的产生机制依然是个谜。

人们发现，对蚁群的社会结构了解得越多，对其社会组织的疑问就越多。

显然，这让人类非常不安，因为发现了一种不可预测和不可理解的复杂性。

而且非常不符合笛卡尔提出的还原论。

侯士达在《哥德尔、埃舍尔、巴赫——集异璧之大成》中提到，还原论是对这个世界最自然的理解方式。

它是说“如果你理解了整体的各个部分，以及把这些部分'整合’起来的机制，你就能够理解这个整体”。

并且认为，只要是精神正常的人就不会反对还原论。

确实如此。

从17世纪以来，还原论就一直在科学中占据着主导地位。

笛卡尔认为，将面临的所有问题尽可能细分，细至能用最佳的方式将其解决为止。

并且，以特定的顺序引导思维，从最简单和最容易理解的对象开始，一步步逐渐上升，直至最复杂的知识。

但20世纪的科学见证了还原论梦想的破灭。

虽然基础物理学和还原论对于解释极大和极小的事物上都取得了伟大的成就。

但对于接近人类尺度的复杂现象的街市上，它们却保持着惊人的沉默。

还原论在很多现象面前止步不前。

比如天气和气候的不可预测性，比如生物以及威胁它们的疾病的复杂性和适应性。

比如社会的经济、政治、文化行为，或者现代技术与网络的发展。

比如智能的本质，或者用计算机实现智能的前景。

反还原论的口号是，整体大于部分之和。

从学科角度来讲，这属于“复杂系统学科”范畴。

人们开始研究一些让人着迷的问题。

自然界中复杂和具有适应性的系统，比如大脑、昆虫群落、免疫系统、细胞、全球经是如何通过简单规则产生出复杂和适应性的行为的？

相互依赖而又自私的生物是如何进行协作，以解决影响它们整体生存的问题的？

生命、智能、适应性能用机械和计算来实现吗？

如果能，我们能不能建造出真正有生命和智能的机器？

如果能做到，我们又该不该这么做呢？

就像蚁群一样，我们会发现，很多现象像是一种“涌现”。

包括人类自身的“智能”和“意识”。

我们尚未知晓，这是如何从不具有智能和意识的物质中涌现出来的？

在《哥德尔、埃舍尔、巴赫——集异璧之大成》中，侯士达将蚁群和大脑进行了比较。

两者都是相对简单的个体组成，个体之间只进行有限的通讯。

但，整体上却都表现出极为复杂的系统。

就目前的认知科学来说，绝大多数科学家认为是神经元的活动和神经元群的连接模式，决定了感知、思维、情感、意识等重要的宏观大脑活动。

经济也是一个复杂系统。

在其中由人或公司组成的“简单的、微观的”个体购买和出售商品。

但整个市场的行为却是复杂且无法预测的。

人们一直认为，微观上的自利行为会使得市场总体上趋于均衡。

在均衡状态下，商品价格无论如何变化都无法让所有人受益。

亚当·斯密将市场的这种自组织行为称作：看不见的手。

所有这类复杂系统在细节上各有不同，但是又具备很多共性。

首先是复杂的集体行为。

它们都是由个体组成的大规模网络。

个体一般都遵循相对简单的规则，不存在中央控制或领导者。

其次是信号和信息处理，系统会利用内部和外部的信息和信号，同时也产生信息和信号。

再者是适应性，所有这些系统都会通过学习和进化过程进行适应，通过改变自身的行为来增加生存或者成功的机会。

就如，它们涌现出了一个“意识”。

而包括蚁群和大脑在内的复杂性科学的核心就在于：涌现和自组织行为是如何产生的。

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