人工智能先驱尼尔逊(Nielsen)教授曾经对智能下了这样一个定义:“智能是关于知识的学科,是怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”从前文的论述中可以看出,无论是脑的进化、互联网的进化,还是智能系统的智力等级划分,知识和智能的提升都是生物进化的核心。
恐龙生活在距今大约2亿3500万年至6500万年前,能以后肢支撑身体直立行走,恐龙支配全球陆地生态系统超过1亿6000万年之久,但在6500万年前白垩纪结束的时候,恐龙突然几乎全部消失。一种主流的观点认为,一颗珠穆朗玛峰大小的陨石撞击地球,引发特大火山爆发,进而导致恐龙大范围灭绝。[6]恐龙进化出很多种类,包括体型巨大的地震龙,能在空中飞翔的翼龙,令所有恐龙恐惧的暴龙等。但在大脑发育和智力提升上,恐龙一直没有大的进展,没有创造出属于自己的科技文明,当危机来临时只能被动地接受大自然安排的命运。
另一个典型的案例是大熊猫。大熊猫的生存历史可谓源远流长,迄今所发现的最古老大熊猫成员——始熊猫的化石出土于中国云南禄丰和元谋两地,地质年代约为800万年前的中新世晚期。在长期严酷的生存竞争和自然选择中,和它们同时代的很多动物都已灭绝,但大熊猫却存活了下来,成为“活化石”保存到今天。
但是,在21世纪的今天,大熊猫同样面临着灭绝的危险,这次不是因为自然灾害,而是由于食物来源单一,只吃竹子,一旦竹子遭到破坏,其生存就会受到影响,同时大熊猫本身的繁殖能力降低,其生殖系统受到某些细菌的感染,雌性的产卵率降低,雄性的交配欲望降低。[7]作为“活化石”的大熊猫虽然存活了至少800万年,但在智力发育和自身科技上一直处于非常低的水平,这样当遇到生存危机时,它同样无法利用智能和技术来解决。
与此同时,人类在近200万年里,在知识和智能上不断扩展,首先掌握了制造工具和使用火的技能,从此在自然界有了更强的竞争力。20万年前,人类掌握了用语言进行交流的能力,由此知识和技能可以快速在种群内传播。英国牛津大学遗传学专家安东尼·玛纳克(Anthony Manak)教授领导的研究小组发现,对人类产生语言起决定作用的“FOXP2基因突变”发生在大约12万~20万年前,与人口迅猛增加的时间相一致。[8]
大约4万~5万年前,人类的进化出现了明显的加速,在形态上已非常像现代人,在文化上,已有雕刻与绘画艺术,并出现装饰物。通过雕刻和绘画,人类的知识第一次通过外界媒介进行保存和传播,这提高了人类种群知识库的容量和稳定性。这是之前任何生物都不具备的。这一进程在经历了造纸术、印刷术的发明后得到进一步加速。
50年前,互联网的诞生让人类又一次经历了巨大的智能飞跃,这次革命不亚于200万年前人类第一次使用工具,也不亚于20万年前人类第一次开口交流。
互联网的发展让人类拥有了容量更为庞大,反应更为快速的外部知识库,同时互联网的类脑化发展,让众多前沿科技以更高的效率为人类进化提供保障与支撑,在互联网的帮助下,人类进一步确立了在自然界中的绝对统治地位。
从恐龙、熊猫、人类的例子可以看出,生物种群知识库的膨胀速度是生物进化的焦点,很多生物的知识库停滞,走向死胡同,在千万年里没有进一步的变化,往往在面临巨大自然灾害时,由于生存环境的变化而灭绝,或在地球的生命圈中处在越来越低的位置。而人类的种群知识库在过去10万年间发生了飞跃性的提升,由此人类在自然界中处于绝对统治地位。种群知识库发展曲线如图9.14所示。
从上面的案例可以看出,一个种群拥有的知识库容量和使用知识改造世界的能力,合称为这个种群的知识库,这将是判断生物进化方向和生物高低等级的基础(如图9.4所示)。我们可以从该种群拥有的全部生物基因信息(Gene)、发现的自然界现象和运行规律(Sci)、掌握的改造自然的技术(Tech)三个方面考察种群知识库的发展,从而形成公式:
PKB(t)=Gene(t)+Sci(t)+Tech(t)
我们可以尝试用图9.14和上面这个公式对人类、恐龙、熊猫、鲨鱼、狗等生物的种群知识库进行研究,绘制近200万年来其种群知识库的变化过程。
图9.14 种群知识库发展曲线
由于缺乏人类和相关生物在远古时期的具体知识库和能力运用数据,我们用常识分析和假设估计的方法进行示范,表明人类的种群知识库是如何在进化中脱颖而出的,更为科学和可靠的数据研究留待未来进行。
首先看恐龙,恐龙是出现在中生代时期(三叠纪、侏罗纪和白垩纪)的一类爬行动物的统称,矫健的四肢、长长的尾巴和庞大的身躯是大多数恐龙的写照。在前文中,我们提到由于自然环境的突然变化,恐龙在6500万年前白垩纪结束的时候突然全部消失,成为地球生物进化史上的一个谜。作为一个种群,无论是其生物基因信息,自然现象与规律认知,还是改造世界的技术能力全部随着恐龙种群的灭绝被清零(排除进化成鸟的恐龙,尚待证明),恐龙的种群知识库发展曲线如图9.15所示。
图9.15 恐龙的种群知识库发展曲线
大约450万年前,人和猿开始分化,产生腊玛古猿,以后在由腊玛古猿演化成200万年前的南方古猿,进一步再发展为现代人类。大约200万年前,人类已经能够直立行走,制造简单的砾石工具。[9]在这个时间点,人类和熊猫、鲨鱼、狗等生物的种群知识库差异应该不大。我们假定这时人类和熊猫、鲨鱼、狗的种群知识库都是2万,即PKB=2万。
在此后的200万年里,虽然人类基因信息与其他生物对比,差异并不是特别巨大,但在发现自然现象与运行规律、改造自然的技术两个方面,差距越来越大。
20万年前,人类已经可以熟练地使用火,制造复杂的工具,同时人类掌握了用语言进行交流的能力,由此知识和技能可以快速在种群内传播。我们假定此时PKB=10万。
5万年前,人类最早的原始壁画开始出现,人类开始把知识和技能存放在种群之外的材料上,让人类群体更容易共享知识和经验。此时原始宗教已经产生,人类开始用更复杂的工具探索和改造世界,我们假定此时的PKB=200万。
数百年前,15世纪末到16世纪初,大航海时代开启;18世纪60年代,大工业革命爆发;20世纪60年代,互联网革命启动,生物进化论、元素周期表、万有引力、相对论、基因、神经元、原子、电子、冥王星、海王星、汽车、火车、互联网、人工智能、云计算、机器人等出现。人类认识和改造世界的能力呈爆炸式提升。我们假定此时的PKB=10亿,由此形成如图9.16所示的人类种群知识库发展曲线。(www.xing528.com)
狗是人类的朋友,某种意义上狗可以算作与人类关系最为紧密的一种生物,狗是由狼驯化而来的。早在狩猎采集时代,人们就已驯养狗为狩猎时的助手。没有人确切知道人与狼第一次互动发生在什么时候。有科学家认为可能是在5万年之前,因为至少需要这么久的时间,野狼才能演化出如今的基因差异。美国亚利桑那大学的研究人员分别从比利时和西伯利亚地区出土的两个距今至少3.3万年的狗头骨发现,狗早在远古时代就已经被人类驯服。[10]
图9.16 人类种群知识库发展曲线
在狗作为狼被驯服之前,与其他动物一样保持了自然进化的自由状态,在最近的数百万年里,其发现的自然现象和规律,掌握的改造世界的能力没有大的变化。但成为人类的助手后,狗的种群知识库也因人类的进化而发生重大变化,例如在大航海时代,狗也随着远航的船队到达世界各地,20世纪50年代,太空时代来临,狗也成为探索太空的先驱者,1957年11月3日,苏联成功发射了第二颗人造卫星“斯普特尼克2号”,在这颗卫星上搭载了一只叫莱卡的流浪狗,它成为第一只随人造卫星飞上太空的地球生物。[11]从这些事实看,狗了解的新知识和新规律要领先于其他动物。我们假定在5万年前,狗的PKB=5万,在互联网时代的今天,狗的PKB=20万,形成的种群知识库发展曲线如图9.17所示。
图9.17 狗的种群知识库发展曲线
鲨鱼早在恐龙出现之前的3亿年前就已经存在于地球上,至今已超过5亿年,[12]在1亿年前,鲨鱼在世界范围内的海洋巡游,捕捉海洋中的生物作为食物,作为海洋中的庞然大物,它们在近1亿年来几乎没有改变。鲨鱼没有登上陆地,没有飞向太空,没有机会观察到世界新的自然现象,也没有发现任何一条如同万有引力一样的科学规律。它们的工具在1亿年里除了血盆大嘴和游泳的鳍,再也没有产生新的技术或工具。因此,我们假定,鲨鱼在5万年前的PKB=3万,在2018年的PKB=5万,鲨鱼的种群知识库发展曲线如图9.18所示。
大熊猫属于食肉目、熊科,体色为黑白两色,有着圆圆的脸颊,大大的黑眼圈,胖嘟嘟的身体,以及标志性的内八字的行走方式,也有解剖刀般锋利的爪子,是世界上最可爱的动物之一。大熊猫已在地球上生存了至少800万年,被誉为“活化石”和“中国国宝”。
图9.18 鲨鱼的种群知识库发展曲线
200万到50万年间,大熊猫逐渐适应了亚热带竹林中的生活,体型开始逐渐增大,逐步达到种群的鼎盛时期。这时的大熊猫广泛分布于北京周口店到江南的广大地区,连越南、缅甸和泰国都发现过其化石。然而在5万~2万年前自然环境发生巨变,剑齿虎、剑齿象全部灭绝,大熊猫在北方从此绝迹,在南方的分布区也骤然缩小,进入历史的衰退期。到21世纪,熊猫的种群已经大幅度减少,数量已经低于2000只。[13]
熊猫与鲨鱼一样,在过去的几百万年中,没有发现和记录自然规律,在创造改变世界的新技术方面也是一片空白,没有像狗一样,跟随人类的脚步,学习到很多知识,相反由于环境和基因的原因,其分布地域和种群数量大幅度减少,其种群知识库呈下降趋势,我们假定熊猫在5万年前的PKB=1.5万,到2018年,PKB=1万,熊猫的种群知识库发展曲线如图9.19所示。
图9.19 熊猫的种群知识库发展曲线图
在激烈的竞争中,人类暂时取得了领先地位,如果未来人类没有像恐龙一样因为遇到重大灾害而灭绝,那么由于活动范围不断向宇宙深处蔓延,人类掌握的知识随科技发展特别是互联网大脑的进化而扩展。当时间趋于无穷大时,在技术结构上依托互联网大脑形成智慧宇宙或宇宙大脑,在种群知识库上就实现了从0到无穷大的飞跃。
PKB(t)=∞,t=∞
我们把恐龙、人类、狗、鲨鱼、熊猫种群的知识库曲线放在一张图中,形成图9.20。
大脑、人工智能、互联网在21世纪的融合,形成一个前所未有的超级智能。这个超级智能的发展与进化,使生命共同体第一次有了一致和明确的进化方向。
无论是大脑近十亿年来的进化、人工智能的最新发展,还是互联网大脑的形成,无一不在提醒我们,种群的知识和智能是生命进化的核心,当一个种群的知识和智能趋近于无穷大时,生命进化的终极目标“全知全能”将产生。
图9.20 恐龙、人类、狗、鲨鱼和熊猫的种群知识库曲线
法国著名进化论哲学家德日进于20世纪上半叶在《人的现象》(The Phenomenon of Man)一书中提出,人类进化的终极状态是“全知全能”。当人类或其他种群的知识库到达“全知全能”时,德日进的预言就实现了。
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