在那個陽光明媚的日子,全球的聚光燈聚焦於一場備受世界矚目的高峰盛事——希捷科技的人類未來峰會。這場峰會猶如一麵映射科技倫理交織輝映的鏡子,吸引了眾多國際頂尖專家學者匯聚一堂,共同探討生命改造技術及其深遠的社會影響這一前沿課題。 在這場盛會中,永生派研究領域的領軍者尼古拉教授尤為引人注目,他的每次發言都仿佛是一把銳利無比的手術刀,精準地剖析著人類對未來的認知邊界。他堅定地認為,科學進步不應受製於傳統觀念的羈絆,而應勇敢地涉獵未知領域,利用基因編輯、人工智能等先進技術手段提升人類的生命質量,甚至挑戰衰老與疾病的自然法則,探尋人類生存形態的全新可能。 尼古拉教授莊重而激昂地開篇闡述:“回顧歷史,人類已成功創造了二維生命形態;如今,在算力飛速發展的時代背景下,我們完全有能力跨越到更高層次,設想並實現矽基智慧生命的永生狀態。讓我們追溯一段鮮為人知的故事,它始於1970年劍橋大學數學天才約翰·康威的一個看似平凡的遊戲發明。這個起初被人們忽視的遊戲後來揭示出超乎設計者預想的深遠內涵,直至2010年後偉大的物理學家史蒂芬·霍金才洞察其本質,並預言人類有望通過科技進步進化為具有神一般能力的存在。今天,我的這段分享或許會顛覆大家對世界的固有認知。” 教授停頓了一下接著說:“ 1945年6月30日,這是人類歷史上的重要時刻。美國賓夕法尼亞大學的馮諾依曼教授向美國陸軍軍械部提交了一份人類裡程碑式的101報告,內容詳述了一種機器的設計方案,旨在計算遠程炮彈的精確彈道軌跡。這就是馮諾依曼提出的計算機概念,他創造性地規定了使用二進製代替十進製進行運算,以“0”和“1”作為基本符號,並將計算機係統劃分為五大核心部件,這一偉大構想奠定了現代計算機的基礎。今日我們所處的萬物互聯時代,正是馮諾依曼這項發明無盡生命力的體現。 然而,鮮有人知的是,馮諾依曼除了計算機的構思外,還曾構想過另一種更為神秘的機器——細胞自動機。這種機器如同賦予了生命般,隻要設定好初始條件,就能自我繁殖並持續迭代演化。遺憾的是,這位天才學者在1957年因癌癥英年早逝,未能親眼見證自己這一遠見卓識設想的實現。接力棒傳到了另一位傑出人物手中,那就是約翰·康威。 康威在幾何拓撲學、數論、群論以及組合博弈論等領域都有卓越貢獻。1970年,他創造了一個規則簡單卻蘊含深奧原理的遊戲,即所謂的“生命遊戲”。在這個遊戲中,無限延伸的格子世界僅存在兩種狀態:活躍(黑)與非活躍(白)。康威製定了三條關鍵規則:第一,當一個黑色棋子周圍恰好有兩個或三個黑色棋子時,該棋子保持存活;第二,若周圍有四個以上的黑色棋子,則該棋子為死亡;第三,當一個空白位置周圍恰好出現三個黑色棋子時,該位置將新生一個黑色棋子。最初,康威並未意識到這個遊戲的偉大潛力,隻是隨意在紙上繪製了幾種結構,發現它們經過幾代演變後就進入了穩定狀態。例如,我曾經嘗試過的一種簡單結構,雖然隻能生成一組美麗的對稱圖案並在第二十一代時便停止變化,但它展現出了固定不變的永生狀態。 康威的“生命遊戲”不僅僅是一個簡單的數學模型,它揭示了自然界復雜係統自組織規律的深刻內涵。在這一遊戲中,康威特別提到了一種最小且能持續移動的結構——滑翔機(Glider),隻要網格足夠廣闊,滑翔機會始終保持原有方向無限運動下去。康威直覺地認為,在這個看似簡單規則的世界中,必然存在某種能夠無限製增長的圖形結構。為了激發人們的探索精神,他甚至懸賞五十美元尋找這樣的構造。 不出所料,麻省理工學院的比爾·格斯帕迅速找到了這樣一種神奇的圖案。這種圖案在迭代過程中永不停歇,其演變過程引人入勝。在第十五代時,圖案生成了一個滑翔機;再經過十五代,又孕育出了第二個滑翔機,並且不斷地向外發射滑翔機。這一過程就像一個永不停息的炮臺,因此人們將此結構命名為“哥斯帕滑翔機槍”。從此刻起,圖形的演變似乎脫離了人為控製,仿佛獲得了自我生命的律動,完美體現了馮諾依曼提出的細胞自動機概念。 康威通過“生命遊戲”的發明,實際上完成了馮諾依曼對細胞自動機設想的具體化實踐,創造出了人類歷史上首個真正意義上的細胞自動機模型。他以“生命遊戲”命名這項發現,寓意著生命的起源與演化可以從最簡單的邏輯開始。 我們身處的世界雖然表麵看來紛繁復雜,但其底層邏輯卻可能極其簡潔明了。正如中國古代哲學家老子所言:“道生一,一生二,二生三,三生萬物。”從虛無到1,再到0和1構成的二進製編碼,便足以演化出無窮無盡的大千世界。令人驚嘆的是,3000年前的老子是如何洞察到世界的本質,預見了如此深邃的宇宙觀。 康威遊戲的底層邏輯與馮諾依曼的設計理念異曲同工,都是在一個由黑(相當於1)和白(相當於0或死亡)兩種狀態組成的網格上進行演化。每個格子代表一個細胞,當周圍有2或3個細胞時,該細胞可繼續存活;而當周圍超過4個細胞,則會因過度擁擠導致死亡。得益於計算機技術的支持,人類可以設計並快速模擬無數種生存形態,觀察這些“細胞”的生死輪回,從而揭示出生命遊戲的豐富多樣性和動態美感。 舉例來說,我曾親手繪製過一種杠鈴狀結構,盡管它在迭代至五十七代後歸於平靜,期間卻湧現了許多美麗的對稱圖案,這些圖案展示了生命遊戲中的消亡類型。與此相對,還有一些穩定的結構,如方塊、小船、麵包、蜂巢等,它們雖永久存活卻不發生變化。更令人驚奇的是那些振蕩結構,例如閃光燈、信號燈和脈沖星般的形態,它們不僅能生成新的結構,還能循環往復地維持振蕩狀態。這些不同的結構還可以相互組合,形成更為壯觀的多種集合體。 尤為值得一提的是,在康威發明“生命遊戲”後的二十多年間,人們進一步證明了這款遊戲本身就是一個強大的計算模型。研究人員成功地將計算機的五大部件架構在網格之上,輸入特定指令後,驚人的一幕發生了:生命遊戲變成了一個精確無比的電子時鐘,隻要有電供應,它就能永遠準確運行下去。這有力地說明了生命遊戲具備圖靈完備性,即理論上它可以執行任何可計算問題,展現了從極簡規則中誕生出來的強大計算能力。 我舉2個實際例子,在2019年澳大利亞那場震撼全球的叢林大火中,科學家們巧妙地運用了康威“生命遊戲”的原理來模擬和預測火勢的蔓延狀況。他們將每一個格子視為林地中的一棵樹,在規則設定上,若一棵樹周圍的兩個相鄰格子代表的樹木著火,那麼該格子內的樹木也將不可避免地燃燒起來。科研人員將實際山林的航拍圖像映射到這個網格模型中,通過不斷迭代計算,能夠迅速推斷出火災可能波及的區域範圍,從而為救援行動提供關鍵決策依據。 另一個實例發生在2020年的COVID-19新冠疫情初期,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 病毒傳播模型借鑒了生命遊戲的思想。每個格子被看作是一個個體,其周圍八個格子代表第一層密切接觸者,而八格之外的十六個格子則是第二層接觸者,甚至可以進一步擴展至第三層的二十四個接觸者。根據病毒傳染規律設置相應的規則後,該模型就能進行精準的疫情擴散趨勢預測。 2012年,美國探索頻道播出的科學紀錄片《史蒂芬·霍金之大設計》中,物理學大家霍金揭示了生命遊戲深遠的意義。他指出,盡管生命遊戲的規則極其簡潔,但其所能產生的復雜特征和潛在的智慧誕生過程卻令人驚嘆不已。設想在一個擁有無限大的空間、強大算力支持的超級計算機中運行生命遊戲,初始時隨機賦予一些圖形,隨著無數次迭代,這些圖形的變化將以指數級速度增長,如同在無垠的網格宇宙中繁衍生息。隻要電力供應不中斷,隨著時間的推移,智慧生命就會在這樣的虛擬環境中自行演化出來。 霍金引用聖經創世記的故事比喻這一現象:上帝從混沌中創造了萬物,並於第六天造就了人類。 那麼當人類通過科技手段在虛擬世界創造出智慧生命時,實際上也成為了創造者,實現了某種意義上的神性跨越。 如今,量子計算機的出現更是拓展了這一理念的可能性邊界。人們或許能在未來將主觀意識、客觀思維以及海量記憶上傳至網絡,實現超越肉體限製的永續迭代生命。” 尼古拉教授的演講讓聽眾沉浸在對生命本質與科技極限的深刻思考之中,現場一時陷入了莊重而寂靜的沉思氣氛。