探索生命本质的新途径——对人工生命引起的哲学问题的一些思考
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社会 科 学 2 O 0 2年 第 4期
哲 学 思索 与 时代 精 神
探 索 生 命 本 质 的 新 途 径
一
对 人 工 生 命 引 起 的 哲 学 问 题 的 一 些 思 考
郦 全 民
摘 要 : 工 生 帝 不便 是 当夸 的 前 沿 学 科 之 一 , 且 引 起 了一 系 列 新 的 哲 学 问题 。 人 而 文 章 分 析 了人 工 生命 曲 基 本 特 征 和 创 建 人 工 生命 体 的 主 要 速 径 , 在 此 基 础 上 着 重 并 探 讨 了人 工 生帝 对 生命 的起 源 和 本 质 所 提 出的 新 挑 战 以 及 给 我 们 带 来 的 新 认 识 。 关 键 词 : 工 生帝 ; 生 帝 本 质 ; 进 化 人
收稿 日期 :0 !1 2  ̄O 5 .t .
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2 0世纪两 位天才 的数学家 和 电子计算 机之父冯 - 依曼 和 图灵 最 先研究 了运 用计 算 机创 诺
建 人 工 生 命 的 可 能 性 。从 4 0年 代 末 开 始 , ・ 依 曼 就 对 一 台 机 器 能 否 通 过 编 程 来 实 现 自 我 冯 诺 复 制 的 问 题 发 生 了兴 趣 , 且 在 原 则 上 给 出 了肯 定 的 回 答 。他 在 D A 的 分 子 之 谜 解 开 前 , 并 N 就
“ 物 一逻 辑 ” “ i- g ” 的更 大 领 域 。 生 (bol i ) oc
人 工生命 的理论 焦点是 生命 体 的基本特征 : 白组 织。 白组 织不只是 表现 的变 化 , 而是基 本 结构 的 白发或 自主的发展 。作 为 自组织 系统 , 生命体 的属 性 或功能 主要 由其 组元 之 间 以及 与 环 境 的相 互作 用所 决定 , 这些 相关 的作 用包 括化 学 扩散 、 觉 、 信 、 知 通 变异 的过程 和 自然 选 择 等 。一个 核心 的问题 是 : 自组织 和 自然选择这 两种 因索究 竟 以 什么样 的方 式 导致 生物 序 的产 生 。人 工生命 已做 的一些工 作倾 向于得 出这样的结论 : 自组织 产生基本 的序 , 自然选 择则 是 而 除 去 不 适 应 当下 环 境 的模 式 。
一
、
人 工 生 命 及 其 历 史 背 景
人工生命这 一 名称 由该学科 的 主要创始 人 美 国科学 家 朗顿 ( G. 鲫 ) 1 9 率 先 c. 在 96年 提 出 , 味着它 的 目标 是创建 新 的生命 体 , 意 但这一 目标并未得 到所有从 事该研 究 的科学 家 的认 同。事实上 , 对人 工生命 作为一 门新学 科 的研 究对 象和基 率 目标及 其 所处 的地位 一直 存 在 着 不 同 的看法 , 中朗顿 为《 工生命 Ⅱ》 书所作 的序 言 中表 达 的观点 不 仅改 变 了他 自己原 先 其 人 一 的 目标 , 而且具 有较广泛 的代表性 。他认 为 , 人工 生命 是 一个 致力 于理 解 生命 的研 究 领域 , 实 现这 一 目标 的方法 是抽象 出生物现象背 后的基本 动力学 原理 , 在其他物理 媒介 ( 并 主要指 计 算 机) 中重新创建 这些动 力学 , 从而能对 它们进 行新 的实验 操 作和 测试 。这 样 , 工生命 除 了对 人 研究 地球上 与我们 所知 的生命相 关联 的生物现象 以外 , 还允 许 我们 扩 展 到去 研究 可 能生命 的
中国分 类号 : 0 1 文献标认码 : 文章 编号 :275 3 (0 2o — 3 -4 N3 A 0 5 . 3 2o )4 0 40 8 0 在2 0世纪 8 年代 以后所诞 生的新 兴学科 中 , 工生命 ( rfi ) 疑是最 令 人关 注 0 人 At c l i aL 无 i 同时也 是发展最 快 的学科 之一 。它所研 究 的人工 生命 体 (rfa l ) a icl 是指 在计 算机 或 其他 非 t i 生物 的物理媒介 中所创建 的具有类 似 于 自然生命 属 性的生物 、 生物群 落 , 尤其是 由计算机 和 网 络所 构成 的虚拟世界 中的数 字生物或 数字 生态系统 。这样 的人工生命 体具有 一定的 自主性 和 自适 应性 , 能在虚拟 世界 里为争夺 资源而竞争 , 并实 现生存 和进 化 。于是 , 竟什 么是生命 、 究 模 拟生 物的实 质是 什 么等一系列哲学 问题便 随之产生 。
通 过 思想实验 得 出 : 任何组 成 自我繁 衍系统 的构件 , 论是 自然 的还是 人 工韵 , 必 须具 有 两 无 都 种 不 同的基本 功能 : 一方面 , 种构件必 须起 到计 算机 程序 的 功能 , 一 种在 繁衍 下 一代 的 过 这 是 程 中能够运行 的算 法 ; 另一 方面 , 它必须 起到被驱 动数 据 的作 用 , 是一 个 能够 复制 和传 给 下 一 代的 描述 。冯 ・ 依曼甚 至定义 了一种普适 的复 制 机— —能够 复 制包 括 自身 在 内的 元胞 自动 诺 机, 并且证 明 了起 码有一种 能实 现 自我繁衍 的元胞 自动机 模 型的存 在 。这 表明 , 倘若将 自我 繁 衍 看作 是有生命 物体 的基本特 征 , 那么机器 也可 以是有 生命 的。而 图灵 则不 仅奠 定 了 电子计 算 机 的计算理 论基础 和开创 了人 工智 能研究 的 先河 , 并且 证 明 了具有 相 互作 用 的化 学扩 散 梯 度能使 得原初 的均一 组织 中涌现出更 高层次的结构 。 现在我们 知道 , 至在 很简单 的元胞 自动机 中 , 甚 只要把 相 关 的低 层次 规则进 行 多 次迭 代 , 些 高层次 的序就会 涌现 出来 。然 而 , 样做 需要 有 高性 能 的计 算 机 。直 到 18 这 97年 , 工 生 人 命 才 首 次 作 为 一 个 新 的 研 究 领 域 或 学 科 而 出 现 。 这 年 9月 , 顿 在 美 国新 墨 西 哥 州 的 洛 斯 阿 朗