AlphaGo餘波：機器能夠取代人嗎？

我第一次接觸到自繁殖機器人的概念還是大學的時期。當時改革開放伊始，思想活躍，國內出版界引進了一批西方典籍，也包括近代的科普的著作。美國物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)的傳記《宇宙波瀾》(Disturbing the Universe)也在那個時期由上海科技出版社翻譯介紹到中國，第一版印數只有5,000本。然而這本小冊子卻意外地成為我在大學時期讀過的最重要的書，後來留學海外以及最終來到矽谷都同這本書有關。

不久前，我在一家舊書店裡買到這本書的英文第一版，不禁喜出望外。重讀《宇宙波瀾》再次提醒我為什麼在年輕時候會喜歡這本書。弗里曼·戴森是個雜家，他除了是頂尖的數學家，物理學家外，對其他很多問題比如核武控制，生命起源，尋找外星人等都有興趣。戴森的人文底蘊也非常深厚：在討論嚴肅的科學問題時大量穿插引用文學，詩歌，歷史文獻，神話傳說，科學幻想，等等。這是我喜歡的文風。許多人試圖這樣做，但真正能做到的是鳳毛麟角。

《宇宙波瀾》篇幅不長卻內容豐富，讀者可以見仁見智各取所需。而我印象最深刻的是書中一節有關機器人演進到一定程度達到自我複製的討論。這一時刻很可能是地球生命演化的重要里程碑，再往後會發生什麼呢？

馮·紐曼的自動機

自繁殖機的概念並不是戴森最先提出的。1948年9月，現代機算機的鼻祖之一約翰·馮·紐曼 (John Von Neumann)做了一個題為「自動機的一般邏輯理論」的講演。他敏銳地看到當時還處在嬰孩階段的計算機科學的革命性的潛能以及可能產生的影響。馮·紐曼提出能夠自我繁殖的機器包括以下部分：

A部分：自動工廠 – 根據指令從外部收集原材料並加工生產出產品

B部分：複製器 - 能夠接受指令並將指令複製

C部分：控制器 - 與A和B相連並對它們提供指令

D部分：指令 – 包括建造A，B，和C的全部步驟和方法

馮·紐曼得出兩個非常重要的結論：1)這樣的自繁殖機在理論上講是可以製造出來的；2) 當自繁殖機達到一定的尺寸和複雜度后，不需要將自繁殖機本身變的更複雜，只需要給它更長更複雜的指令，它就能完成更複雜的工作。

第一個結論很容易理解，而第二個結論卻是需要解釋的。比如說人想造房子卻搬不動石頭，這有兩種解決的方法：第一想法子變更高大強壯；第二用其他辦法比如先製造工具再撬動巨石或將石頭砸成數塊。當人類的智力達到一定地步的時候，他不需要變得更強壯或更聰明，只需要更加冗長繁複的步驟就可以一步步地完成越來越複雜的任務。

馮·紐曼在1948年提出的是一個抽象的自繁殖模型。它不僅適用於計算機和機器人，也同樣適用於地球上的已知生命。馮·紐曼講演的5年後，克里克和沃森發現了DNA結構，證實了馮·紐曼自繁殖機的四個組成部分在生物學上都有對應部分。

戴森的設想實驗

按照馮·紐曼的理論，自繁殖機器的出現是不可避免的，它們的影響卻很難預測。於是戴森在《宇宙波瀾》中提出一系列「設想實驗」(thought experiment)幫助讀者想象自繁殖機可能的應用及後果。

火星上無水、溫度太低因而不適於人類居住，戴森提出一個解決的方法：發射一個火箭去土星的一個冰雪覆蓋的衛星 - 土衛二 (Enceladus)。這個火箭帶有一個很小卻很複雜的機器。它能利用微弱的陽光做能源，土衛二的資源做原材料，來達到複製自己。除此之外，它的唯一功能是張開用薄膜製成的翅膀，攜帶一小塊冰，利用太陽風的壓力飛離土衛二與火星會合，然後像流星一樣地墜落。開始時地球上還看不到繁殖起來的自動機，不久，成群的「小帆船」就像雲霧般在土衛二周圍出現，然後飄向火星。

「幾年以後，由於小流星的不斷閃爍，火星的夜空開始發出炙熱的光輝。流星日以繼夜地下落，只是在晚上看得更清楚些。柔和的微風吹拂著火星大地，冰凍的紅土地開始融化。不久，億萬年來火星上第一次降雨了。。。。」

每次讀到這裡，我總要掩卷嘆息- 未來也可以是這樣美好。很遺憾我可能看不到了。

當然，戴森並不是只看到自繁殖機好的一面。在另一個設想試驗中，他的自繁殖海水淡化船失去了控制，堆滿了海邊，河道，造成了生態的大災難。像很多科學技術一樣，自繁殖機也是一把雙刃劍。運用得當可以造福人類乃至整個大自然，運用不當則可能造成一系列嚴重後果，甚至毀滅人類。

勇敢的新世界

馮·紐曼的預言過去了將近70年，我們現在離自繁殖的機器還有多遠？實際上比絕大多數人想象都近。3D列印技術的出現為機器實現自繁殖的提供了理想工具。幾乎可以肯定地說，第一台實現自我繁殖的機器將是一台3D印表機。現在，印表機的大部分部件(甚至電路板)已經可以列印出，目前技術還不能列印的只有少數幾個部件，比如CPU晶元或能耐高溫的精密噴嘴等。樂觀的估計是這些問題在幾年內都會被一一解決。不久的將來我們就能看到3D印表機不但能列印別的東西，也能打出同自己一樣的機器。

這樣擁有自繁殖能力的機器是否能像生物一樣演化呢? 答案是肯定的。當自繁殖的能力同人工智慧相結合就產生能自我改進的機器。馮·紐曼當時就意識到未來的生命演化可能是由機器來進行的，因為機器學習和自我改進的速度是人類或任何生物都無法相比的。谷歌的AlphaGo軟體能在很短時間棋藝大漲就展示出這種自我學習的潛力。那人類會不會像渡渡鳥一樣地滅絕，被更強大更聰明的機器取代呢？很有可能。我只希望當機器人控制了整個世界后能對人類心存憐憫，留幾個人在動物園裡供機器人觀賞。我們也沒啥好抱怨的，因為我們就是這樣對待別的動物的。

白露為霜注：戴森今年92歲。幾年前他剛從工作了60多年的普林斯頓的高級研究所(Institute for Advanced Study)退休。他很可能能活著見到自繁殖機這一歷史時刻的到來。

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