碳基or硅基?數字生命的二三事
數字生命看似與“流浪地球”的主題相反,但電影最終把高光給了它。
電影《流浪地球2》里各種硬核科技讓人眼花繚亂,我印象最深的,是影片關于數字生命這個半科學半哲思的設定。
劉德華飾演的工程師圖恒宇在女兒丫丫瀕死之際,將她的意識上傳到了550A計算機中,以“數字生命”的形式為女兒續命。在流浪地球計劃的最后一步,需要重啟全球互聯網,但北京的根服務器被淹沒,科學家溺亡,絕境時是數字生命丫丫記住了密鑰,與同樣成為數字生命的圖恒宇逆轉了局勢。
數字生命看似與“流浪地球”的主題相反,但電影最終把高光給了它。
數字生命的進化史
數字生命思想的誕生據說與一次偶然的事故有關。1975年夏天,美國圣菲研究所教授蘭頓在一次滑翔事故中受了重傷,險些喪命,康復過程中,他博覽生物學、哲學、遺傳學和科幻小說等書籍,這讓他越來越確信,沒有什么生命有機體不能在計算機中重建。后來,他提出了在計算機中創造“硅化生命”的思想。
1990年,世界上第一例數字生命模型Tierra,誕生在托馬斯·雷的計算機中。他將生命進化的概念引入計算機領域,利用計算機提供的資源為數字生命提供生存環境。托馬斯·雷設計的數字生命以數字為載體,目的是探索生命進化過程中的各種現象和規律。
這些早期的數字生命研究多是從無到有的數字原生,研究對象主要是具備生物學特性的“有機體”,而非人類。到《流浪地球2》中呈現的數字生命,已經是直接將人類意識上傳到計算機而來。
無論是這部《流浪地球2》,還是此前的《黑鏡》《西部世界》《上載新生》等科幻作品,我們當下距離這些影視所呈現的數字生命還非常遙遠。現實與科幻間的溝壑,只能依靠技術日積月累地填補,要想初步實現數字生命,得有完美的腦機接口實現與腦波交互,記錄各種意識活動對應的大腦活動模式;得有準確的大腦結構快照記錄大腦的神經元連接結構,復制記憶;最后還要通過全腦仿真完成思維擬合,重建意識。實現這些需要量子計算、腦機接口、基因測序、數字孿生等技術的持續突破。
相比脆弱的人體,數字生命存在于計算機系統中,不僅“聰明絕頂”,理論上,只要有電且軟硬件不出問題,人就能以數字化的形式一直活下去,在數字世界實現“永生”。比起古時的煉丹修仙,數字生命也許真的拉近了一點人類和永生的距離。
但數字生命算真正活著嗎?迭代了幾百次的丫丫還是圖恒宇的女兒嗎?
數字生命到底是什么?
影片中的數字生命丫丫,目光會隨著人的動作移動,能感知到現實世界,與圖恒宇交流,這背后其實是計算機視覺和自然語言處理技術的作用。即便數字生命能完整復制你的記憶、人格、思維、情感,但終究不是原本有血有肉的你,數字的“你”只是一行行代碼,是電腦程序模擬出來的虛擬生命,一個數字副本。
拋開親情的羈絆,電影中另一位科學家馬兆的觀點似乎更令人深思,他認為“數字生命不過是電子寵物”,“沒有人的文明,毫無意義”。
不過現在討論數字的“你”是不是你還為時尚早,我們所處的現實世界,末世沒有降臨,我們也沒有面臨帶球跑還是在數字世界永生的抉擇。相比數字生命這個終極命題,數字人、元宇宙、腦機接口、數字孿生等跟數字生命相關的技術和應用離我們要近得多。通過拆解它們與數字生命的關系,也能進一步了解數字生命。
首先,數字人是數字生命嗎?
回答這個問題,先要弄清楚什么是數字生命。《流浪地球2》科學顧問王元卓表示,數字生命簡單來說就是一種擁有自我意識的智能體。這個智能體可能是程序從無到有不斷學習、進化來的,也可能是通過對人腦或者生物的信息采集生成的。
這么看,電影中丫丫屬于采集生物信息轉化來的,MOSS則偏向程序自然而然產生了意識。
這里有一個關鍵信息,數字生命要有“自我意識”,目前的數字人顯然都不具備自我意識,所以并不能算是數字生命。它們要么是智能驅動型,比如新華社播報新聞的“AI合成主播”,要么是真人驅動型,比如洛天依、柳夜熙、AYAYI、A-SOUL等,空有數字外殼,內核其實是“中之人”。
第二,近兩年火熱的元宇宙與數字生命是什么關系?
元宇宙,可以理解成是數字生命生存的空間。元宇宙是一個數字原生世界,數字化的人在這個世界里去做各種各樣的事情,這里就是數字生命的天和地。
第三,自我意識到底是什么?
電影開始,數字生命派的科學家對著鏡頭說“人,就是一堆電信號”。從生物學上看,人類大腦中約有1000億個神經元,互相通過突觸聯系,突觸在傳遞信息時,神經遞質介導的化學信號會轉化為電信號。也就是說,人的意識本質是大腦神經電化學信號的產物。
那么對腦電信號進行觀測是否就能還原人類意識?
腦機接口是數字生命的鑰匙?
在電影《黑客帝國》里,“腦后插管”的場景讓人印象深刻,只要一根線接入大腦就能接管大腦的神經系統,人們就能進入虛擬世界Matrix。《阿凡達》里,通過意念控制阿凡達以及阿凡達連接靈魂樹,也是類似的設定。
事實上,“腦后插管”已經不只是一種想象了,將人類大腦與計算機相連的技術正在緊鑼密鼓地探索推進中。

2022年底,馬斯克在腦機接口公司Neuralink的發布會上,向公眾展示了猴子用意念打字的場景,聲稱已經成功解碼動物的神經信號,并向FDA(美國食品藥品監督管理局)提交了文件,表示再過6個月就能開始人體實驗,為人腦植入芯片。
Neuralink以外,很多科技公司都在進行腦機接口的研發和產業布局,但從體驗層面看,腦機接口的感知仍處于一個很初級的水平,當前腦機接口研究更偏向在腦控方面,離數字生命還很遠。
要實現數字生命,得把人類大腦完整神經網絡拷貝到計算機上,所需的數據量不可想象,即便成功,也只是復制了大腦在某一時刻的靜態。要想有“意識”,還需要計算機模擬出神經網絡的運作,這是極其困難的。
電子科技大學信息醫學中心主任堯德中在采訪中表示,影響腦機接口解碼準確性的一個重要原因是個體差異、狀態差異非常大,建立腦機接口的理論模型是一個有效的方法,若能成功建立起一個人精確的數字孿生腦模型,人的思維、記憶等就能夠在這個腦模型中存儲、運行、迭代更新。如果未來這個數字孿生腦模型進化到能更真實地反映大腦活動,實現腦功能的“孿生”,那未來意識在數字世界永生也是可能的。
立足眼下,腦機接口在現實中也已經有了很多應用場景,在醫療健康領域,腦機接口可以用來監測和預防精神疾病,也可以幫助人們直接通過思維控制設備。根據近日消息,腦機接口創企Synchron,正在幾名癱瘓病人身上進行臨床試驗,讓他們利用思維操控電腦光標和智能家居等設備,改善日常生活。
電影中的數字生命離我們很遠,但“初級的數字生命”已經向我們走來。
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