全球首個活體機器人誕生顛覆認知,生命、意識本質或有新解

高維宇宙觀 發佈 2020-01-18T02:28:03+00:00

自從1956年美國達特茅斯夏季會議上,人工智慧這個概念被提出之後,尤其是人形機器人產業的興盛,很多文學作品都預言和描述了我們心中最深處的恐懼——出現擁有意識和判斷能力的矽基生命並將人類文明在地球上抹去。

自從1956年美國達特茅斯夏季會議上,人工智慧這個概念被提出之後,尤其是人形機器人產業的興盛,很多文學作品都預言和描述了我們心中最深處的恐懼——出現擁有意識和判斷能力的矽基生命並將人類文明在地球上抹去。當然,這就如同我們兒時心中恐懼的魔鬼一樣,我們也明白,這些冰冷的東西畢竟都是機器而已,離我們這種已經證明可以存著的生命邏輯還差的很遠。

然而,我們一直處於想像之中,全球首個完全由青蛙胚胎中提取的活細胞,創造出第一個毫米級「活體可編程機器人」成為現實之後,則完全顛覆了我們的認知,畢竟人類也是有細胞構成的,意識也是通過由細胞組成的大腦實現的,這種由活體細胞構成的生命到底算是什麼呢?難道真的如同科學家所說的,只要足夠複雜就能產生意識嗎?

但如果繼續想下去,我們不由得對自己這種生命形式也產生了深深的疑惑,基因不就是控制地球生命演化的一種程序嗎?我們到底是什麼?

新的活體可編程,可自我修復生物

2020年1月13日,一項激動人心又爭議紛紛的重磅研究論文在全球頂級期刊《美國科學院院報》(PNAS)上發表,美國佛蒙特大學(University of Vermont,簡稱UVM)計算機系的科學家們以胚胎期青蛙的表皮細胞和心臟細胞為原料,通過人工智慧進化算法造出了一種不到一毫米,可以編程的新型「活體機器人」,並將其命名為xenobots。這種機器人擁有兩個「短腿」,能依靠自主力量在水性介質中移動、具有自我修復能力、可自行生物降解。最關鍵的一點,其自身被損壞或撕裂後,還能自行複製和修復。

Xenobot首先不同於一般的科技產品,科技產品雖然功能強大,但被破壞後都無法再繼續使用。比如筆記本電腦,如果將電腦劈成兩半,是無法再進行運算的。但xenobots不同,科學家將它們切成兩半後觀察到,這些機器人可以通過細胞修復功能會自我癒合,然後毫髮無傷的繼續按照既定路線前進。這種技術再進步一些,如同專家指出的,如果按照這樣的路線,日後再加入認知功能,未來可能出現電影《終結者2》中的T-1000機器人,一個Xenobots被切開後,還可以自動癒合,兩個Xenobots可能會與對方結合。

Xenobot也不同於機械機器人,後者是由機械裝置或微型材料創造的,並不具有生物特性。而且傳統金屬或塑料原材料製成的機器人(如納米機器人)雖然更加強大或者靈活,但同時也會影響生態和人類的健康。活體機器人可進行自我生物降解,比納米機器人更適合進入人體實現各種功能。

Xenobot更不同於普通人造細胞。2010年,美國克雷格·文特爾私立研究所的一個20多人的科研團隊,研發出了地球上首例人造細胞,取名為辛西婭;2018年,英國《自然》同時在線發表了美國和中國研究人員的2篇論文,都是將酵母染色體融合的成果,中國的研究人員創造了一種新的人工合成酵母。這次產生的Xenobot比此前人工合成的人造生命進步了很多。最大的進步在於,它是由生命演化和計算機編程功能結合而成,此前的人造生命則純粹是生物合成。

迄今,包括人類已經認識的各種生命,動植物、微生物等;也包括「如其所能的生命」,比如可能存在的外星生命和人類創造的數字生命和人造生命等。異形機器人也是地球上從未出現過的,由人創造出來的另一種(微)生命。

但與其說是人類創造的,倒不如說是由計算機和人工智慧聯合創造的,這是科學家們在超級計算機集群上進行了數月的處理,並使用了一種進化算法為xenobots創建了數千個候選設計。通過計算機一遍又一遍的將數百個模擬細胞重新組裝成無數種無數種形式和體型,科學家確定了最優的設計方案,這在某種程度上證明,只要給算法足夠的試錯機會,創造生命並非不可能。

足夠複雜即可產生某種社會性狀態

之所以稱其為獨立的生命體,是因為雖然Xenobot是由細胞組成,但是實際上這些細胞之間只是機械的排列在一起。也就是說,細胞之間並沒有非常緊密的聯繫,也沒有明顯的分工,僅僅是排列在一起。

這與我們的存在邏輯完全不同,地球生命都是從一個受精卵開始發育成胚胎,一直到發育為成熟生命體,每個細胞之間實際上都有緊密的聯繫和明確的分工。

完整生命體的行為是有序的,生物學對其研究比較完整;而目前生物學界,對形成一個整體的細胞集合的研究卻幾乎是空白。但如果簡單一想,這種細胞集合與機器人的零件集合何其相似。

2018年,美國哥倫比亞大學的機器人科學家就發現,當一些獨立攜帶人工智慧,有移動能力的機器人聚集在一起的時候,群體總會顯示一些穩定的特徵。

比如像骰子形狀的機器人,如果開始3個堆疊在一起,骰子機器人不斷加入後,會發生自動堆疊成多個三個堆疊的現象。

科學家們認為這是一種類似複製自身行為的現象,並表示骰子機器人似乎有意識一樣。這個現象表明,即便是沒有生命的機器人,在聚集後,也會形成固定的模式,甚至產生複製或繁殖行為。

xenobot也明顯的體現出了這種特徵,後期研究發現,它們還能自發的進行團隊合作將測試物體推到中央位置。它們合體行動時還會自發組成中間有孔的形狀,以減少前進的阻力。

但更重要的是,xenobot的出現證明了一個理論——即便是碳基生命,也有多種可能,具有多種形式。

重新思考地球生命的本質

科學家們認為,xenobot的出現會引起人類對於自身生命形態的重新思考。

這並非聳人聽聞,雖然生命形式不同,但是邏輯是一以貫之的。

自古以來,全球各個文明的神話都有這樣的描述,人類是以泥土為原料,由造物神賦予靈魂(一般是吹一口氣)產生的,而現代科學研究也發現,地球生命都源於一個細胞共生體,之所以能夠百花齊放百家爭鳴,其幕後的操縱者就是基因,這是我們包括地球生命所有行為的根本溯源(獸性)。

如果這樣來看,泥土可以比喻為構成人類的細胞或者是元素,而靈魂則可以理解為意識(無非是足夠複雜的腦細胞與突觸通過生物電連接的產物),而操縱身體和意識的則是一整套生命模式,我們可以理解為是一套程序,這麼看來,我們無非也是一種「活體機器人」,只不過不知道編程的是誰罷了。

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