作者：迈克斯·泰格马

克麻省理工学院物理系终身教授、未来生命研究所创始人迈克斯·泰格马克，重磅新作。从14岁起，作者就开始关注科技对人类未来的影响，人工智能的突飞猛进，更是加剧了他的担忧，所以在其45岁，创立了人工智能界鼎鼎大名的非营利性组织“未来生命研究所”，致力于用科技改善人类的未来。

本书简介

      在人工智能崛起的当下，你希望看到一个什么样的未来？当超越人类智慧的人工智能出现时，人类将何去何从？你是否希望我们创造出能自我设计的生命3.0，并把它散播到宇宙各处？人工智能时代，生而为人的意义究竟是什么？在《生命3.0》中，麻省理工学院物理系终身教授、未来生命研究所创始人迈克斯·泰格马克将带领我们参与这个时代最重要的对话。

    《生命3.0》一书中，作者迈克斯·泰格马克对人类的终极未来进行了全方位的畅想，从我们能活到的近未来穿行至1万年乃至10  亿年及其以后，从可见的智能潜入不可见的意识，重新定义了“生命”“智能”“目标”“意识”，并澄清了常见的对人工智能的误解，将帮你构建起应对人工智能时代动态的全新思维框架，抓住人类与人工智能共生演化的焦点。                                                     

本书书摘

      生命的三个阶段：生命1.0、生命2.0和生命3.0 生命是什么？

        这个问题的争议之大，众所周知。关于这个问题，有许多不同的定义，其中的一些要求非常明确，比如要求生命由细胞组成。这种要求可能不太适用于未来的智能机器和外星文明。由于我们不想将我们对未来生命的思考局限在过去遇到过的物种，所以让我们将生命定义得更广阔一些：它是一个能保持自身复杂性并能进行复制的过程。复制的对象并不是由原子组成的物质，而是能阐明原子是如何排列的信息，这种信息由比特组成。当一个细菌在复制自己的DNA时，它并不会创造出新的原子，只是将一些原子排列成与原始DNA相同的形态，以此来复制信息。换句话说，我们可以将生命看作一种自我复制的信息处理系统，它的信息软件既决定了它的行为，又决定了其硬件的蓝图。 

      与宇宙自身一样，生命逐渐变得越来越复杂和有趣。现在，请允许我做一点解释。我发现了一个有用的方法，就是根据复杂程度将生命形式分成三个层次。这三个层次分别是生命1.0、生命2.0和生命3.0。

        我在图中总结了这三个层次的意思。 生命的三个阶段 注：

        生命1.0在它的有生之年都无法重新设计自己的硬件和软件：二者皆由它的DNA决定，只有进化才能带来改变，而进化则需要许多世代才会发生。

      相比之下，生命2.0则能够重新设计自身软件的一大部分：人类可以学习复杂的新技能，例如语言、运动和职业技能，并且能够从根本上更新自己的世界观和目标。

      生命3.0现在在地球上尚不存在，它不仅能最大限度地重新设计自己的软件，还能重新设计自己的硬件，而不用等待许多世代的缓慢进化。

名词备忘表

  关于超级智能的常见误区：

      总之，我们可以根据生命设计自身的能力，把生命的发展分成三个阶段：

      ◦ 生命1.0（生物阶段）：靠进化获得硬件和软件；

      ◦ 生命2.0（文化阶段）：靠进化获得硬件，但大部分软件是由自己设计的；

      ◦ 生命3.0（科技阶段）：自己设计硬件和软件。

      经历了138亿年的漫漫进化之后，宇宙前进的步伐在我们的地球上开始猛然加速：生命1.0出现在约40亿年之前，生命2.0出现在约10万年前，而许多人工智能研究者认为，随着人工智能的发展，生命3.0可能会在一个世纪以内降临，甚至可能会出现在我们的有生之年。

        2014年春天，我与我妻子梅亚、我的物理学家朋友安东尼·阿吉雷（Anthony  Aguirre）、哈佛大学的研究生维多利亚·克拉科芙娜（Viktoriya Krakovna）以及Skype创始人扬·塔里安（Jaan  Tallinn）一起，成立了一个非营利性组织“未来生命研究所”（Future of Life Institute，简称FLI）。我们的目标很简单：保证生命在未来继续存在下去，并尽可能的兴旺发达。具体而言，我们认为，技术赋予了生命一种力量，这种力量要么让生命实现空前的兴盛，要么让生命走向自我毁灭，而我们更青睐前一种。

  人工智能的发展带来的关键问题

        图注： 哪些人工智能的问题会很有趣，取决于人工智能发展到什么水平，以及我们的未来会走上哪一条支路？

  人工智能可以胜出人类的任务

      智能的定义是，完成复杂目标的能力。

      它不能用单一的IQ指标来衡量，只能用一个由所有目标组成的能力“谱”来衡量。箭头指的是当今最好的人工智能系统在不同目标上的表现。通过这张图可以看出，当今人工智能的能力总是比较“狭窄”，每个系统只能完成非常特定的目标。与之相比，人类智能则非常宽广：一个健康儿童能学会做任何事情，而且在所有事情上都做得比人工智能更好。

  人类能力地形图

      这张“人类能力地形图”是机器人专家汉斯·莫拉维克提出的，其中，海拔高度代表这项任务对计算机的难度，不断上涨的海平面代表计算机现在能做的事情。

      随着“海平面”持续上升，它可能会在某一天到达一个临界点，从而触发翻天覆地的变化。在这个临界点，机器开始具备设计人工智能的能力。在这个临界点之前，“海平面”的上升是由人类对机器的改进所引起的，但在这个临界点之后，“海平面”的上升可能会由机器改进机器的过程推动，其速度很可能比人类改进机器的速度快得多，因此，很快，所有“陆地”都会被淹没在水下。这就是“奇点”理论的思想。

      大脑的记忆原理与计算机的信息存储原理截然不同，这不仅体现在它的构成上，还体现在它的使用方式上。你在计算机或硬盘上读取记忆的方式是通过它存储的位置，但你从大脑中读取记忆的方式则是依据它存储的内容。在计算机内存中，每组比特都拥有由一个数字组成的地址。当需要读取某些信息时，计算机检索的是它的地址，这就好像在说：“请你从我的书架上取出最顶层从右往左数的第5本书，然后告诉我第314页上说了什么。”相反，你从大脑中读取信息的方式却更像搜索引擎：你指定某个信息或与之相关的信息，然后它就会自动弹出来。比如，当你听到“生存还是……”这个短语时，它很可能会在你脑中触发“生存还是毁灭，这是一个值得考虑的问题”这句话；如果你在网上搜索这个短语，搜索引擎也很可能会给你同样的搜索结果。实际上，即便我引用的是这句话中的另外一部分，甚至弄混一些字词，结果可能还是一样的。这种记忆系统被称为“自联想”（auto-associative），因为它们是通过联想而不是地址来进行“回想”的。

在有形的物理实体中，如何产生了那些抽象、虚无缥缈的东西？例如智能？

      现在，对这个问题，我们已经有答案了：在感觉上，智能之所以没有物质形态，是因为它独立于物质层面而存在。它似乎拥有自己的生命，而且，这个生命并不依赖于、也不会反映出物质层面的细节。简而言之，计算是粒子在时空中排列出的形态。粒子并不重要，重要的是它们组成的形态。所以，物质是无足轻重的。

        换句话说，硬件就是物质，软件就是形态。计算的“物质层面的独立性”暗示着我们，人工智能是可能实现的：智能的出现并不一定需要血肉或碳原子。

        人工智能真的会统治世界，还是会赋予人类统治世界的能力？

        从今天的现实情况到通用人工智能统治的世界之间，在逻辑上，需要执行三个步骤：

            ◦ 第一步：建造人类水平的通用人工智能；

            ◦ 第二步：用这个通用人工智能来建造超级智能；

            ◦ 第三步：使用或者放任这个超级智能来统治世界。

  人工智能可能带来的后果总汇

人工智能可能带来的各种后果的特征

      在人类所有的智力特质中，意识（consciousness）是最了不起的。我认为，意识正是宇宙的意义之来源。星系之所以美丽，是因为我们的目光触及它们，并在主观上体验到它们的存在。

      如果说在遥远的将来，高科技的僵尸人工智能占领了整个宇宙，那么，无论它们的跨星系结构是多么的奇妙，它都不会是美丽的或者有意义的，因为没有人能够体验它，只是对空间巨大而又毫无意义的浪费罢了。

      我认为要广泛地废除技术，唯一可行的方法就是通过一个全球范围的极权主义国家来执行。雷·库兹韦尔在《奇点临近》一书中，以及埃里克·德莱克斯勒（Eric  Drexler）在《造物引擎》（Engines of Creation）一书中，都得出了同样的结论。原因很简单：如果一些人（而不是全部）放弃了一种具有变革性的技术，那么，那些没有放弃的国家或集团就会逐渐累积起足够的财富和权力，从而接管和统治世界。

地球毁灭的可能情景

      图注：这些例子是可能毁灭已知的生命形态或永久剥夺其发展潜力的情形。尽管我们的宇宙本身可能还能延续至少100亿年的时间，但我们的太阳将在10亿年后将地球烤焦，然后将其吞噬，除非我们把地球搬运到一个安全的距离。35亿年后，银河系会与相邻的仙女座星系相碰撞。虽然我们并不知道它们相撞的具体时间，但我们可以预言，早在这场碰撞发生之前，就会发生小行星撞击地球，或者超级火山爆发引发经年累月的“火山冬天”。我们既可以用技术来解决所有这些问题，也可以用技术创造出新的问题，比如气候变化、核战争、改造瘟疫或出错的人工智能。

  物质转化为能源的效率

      图注：将物质转化为能量的效率是相对于理论上限E=mc2而言的。正如表中文字所示，通过向黑洞中注入物质然后等待其蒸发，可以达到90%的效率，但这个过程实在太漫长了，一点用都没有。但速度快一些的过程，其效率又太低了。

  假如我们在途中有无限的时间可以旅行，难道我们不能到达任意远的星系吗？

    宇宙的婴儿照

      图注：我们的宇宙，也就是138亿年前的宇宙大爆炸以来，光线有足够的时间到达我们的球形区域（我们身处这个区域的中心）。这张图片显示了普朗克卫星所拍摄的宇宙早期照片，也就是宇宙的婴儿照。这张图说明，在宇宙只有40万年历史时，它是由炙热的等离子体组成的，其温度和太阳表面一样高。在这区域之外，可能还有更广袤的空间，每年，这个区域都在扩大，我们也因此会看到新的物质。

      第一个挑战是，我们的宇宙正在扩张，这意味着几乎所有的星系都在离我们远去，所以，殖民遥远的星系就变成了一场追赶。

      第二个挑战是，宇宙膨胀正在加速，这是由构成我们宇宙的约70%的神秘暗能量造成的。如果你想知道宇宙的膨胀为什么会引起麻烦，请想象一下，你到达了火车站站台，看到你的火车正慢慢地加速远离你，但有一扇门开着。如果你快速冲过去，能赶上火车吗？由于它最终肯定会跑得比你快，所以，答案显然取决于火车最初离你有多远：如果超过了某个临界距离，你就永远赶不上它。我们也面临着同样的情况：试图追赶正在远离我们的遥远星系，即使我们能以光速前进，所有与我们相距超过170亿光年的星系依然遥不可及，而宇宙中超过98%的星系距离我们都超过了170亿光年。     

      但是等一下，爱因斯坦的狭义相对论不是说没有东西可以比光速跑得更快吗？那这些星系膨胀的速度怎么能达到超光速呢？答案是，狭义相对论已经被爱因斯坦的广义相对论取代了。在广义相对论中，速度的限制更为自由：当物体在空间中运动时，没有什么东西可以比光速更快，但空间可以随意扩大，要多快，有多快。

      爱因斯坦还给我们提供了一个很好的方法来可视化这些速度限制，那就是将时间视为时空的第四个维度，如下图所示，图中加上时间后依然是三维，因为我省略了三维空间中的其中一维。如果空间没有膨胀，光线将在时空中形成45°的斜线，这样，我们从地球上能看到并可能到达的区域就是圆锥体。我们过去的光锥被138亿年前的宇宙大爆炸所截断，而我们未来的光锥将永远膨胀下去，让我们获得无限的宇宙资源。相比之下，中图显示了一个因暗能量而膨胀的宇宙（我们所栖身的宇宙应该就是这样的），它将我们的光锥变成了香槟酒杯的形状，将我们能够殖民的星系数量永远限制在大约1  000万个。

      图注：在这张时空图中，一个事件就是一个点，这个点的水平位置和竖直位置分别表示它发生的地点和时间。如果空间没有扩张（左图），那么，两个圆锥体将两个时空区分开，一是能影响身处地球上的我们（我们位于顶点）的时空，二是地球上的我们可以影响的时空（上圆锥），因为因果关系，时空不能跑得比光速还快——光线每年跑一光年。如果空间膨胀（右图），事情就变得更有趣了。根据宇宙学标准模型，即便空间是无限的，我们也只能看到和到达时空中的有限区域。中间的图片很像一个香槟酒杯。在这张图中，我们用坐标隐藏了空间的扩张，这样，遥远星系随时间的运动可以用竖直线来表示。在我们目前的位置（大爆炸后138亿年），只有“香槟酒杯”底座上的光线才有足够的时间到达我们身边。并且，即使我们以光速行进，我们永远到不了“香槟酒杯”上部分之外的区域，而那里包含了几百亿个星系。右图的下部像一个水滴。在这张图中，我们用普通的坐标系来表示空间，所以你能看到空间在膨胀。这将“香槟酒杯”的底座变成了一个水滴形状的结构，因为我们能看到的区域的边缘地带在早期都离得非常靠近。 

      如果这个限制让你感觉到一种“宇宙幽闭恐惧症”，那不要难过，高兴一点，因为上面的分析可能有一个漏洞：我的计算假设暗能量随时间保持不变，这符合最新的观测结果。然而，我们仍然不知道暗能量究竟是什么，这就留给了我们一线希望：有可能，暗能量最终会衰减，就像解释宇宙暴胀时所假设出来的那种与暗能量类似的物质一样；如果发生这种情况，加速将会变成减速，这样，未来的生命形式就能够殖民新的星系，想待多久，就待多久。

激光帆的工作原理

      图注：罗伯特·福沃德设计的激光帆可以到达4光年之外的南门二恒星系统。起初，一束位于我们太阳系的强烈激光向飞船的激光帆施加辐射压，使其加速；当到达目的地附近时，想要刹车，就将激光帆的外环分离出来，并将激光反射回飞船。

      有一个著名的量，大自然总是力争将它最大化，这个量就是熵（entropy）。简单来说，熵是事物混乱程度的度量。热力学第二定律说，熵总是趋于增加，直到达到最大的可能值。如果暂时忽略万有引力的影响，这种最大的混乱状态被称为“热寂”（heat death）。热寂是指万事万物都会扩散成一种无聊而又完美的均质状态，没有复杂性，没有生命，也没有任何变化。比如，当你将冷牛奶倒入热咖啡中时，你杯中的饮料看起来不可逆转地朝着它的“热寂”目标迈进。不久之后，它就会变成一杯温热均匀的混合物。如果一个活的有机体死了，它的熵也会开始上升，过不了多久，它的粒子排列就会变得不那么有序。

      我们如何才能将宇宙的这两种趋势（一是趋向生命，二是趋向热寂）协调起来？我们可以在量子力学奠基人之一埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）1944年的著作《生命是什么》（What's Life?）一书中找到答案。薛定谔指出，生命系统的一个标志就是，它通过提升周围环境的熵来保持或降低自己的熵。换句话说，热力学第二定律在生命面前有一个漏洞：虽然整体的熵必须增加，但它允许某些局部区域的熵减，只要它能让其他地方增加更多的熵即可。因此，生命让环境变得更加混乱，从而维持或增加自己的复杂度。

      当我们建造机器来帮助我们时，可能很难保证它们的目标与我们的完全一致。譬如说，捕鼠器可能会错把你的脚趾头当成饥饿的老鼠，结果让你疼得龇牙咧嘴。

        换句话说，通用人工智能带来的真正风险并不是它们的恶意，而是它们的能力。一个超级智能会非常善于完成它的目标，如果它的目标与我们的目标不一致，那我们就有麻烦了。

      人们在建造水电站大坝时根本不会考虑会淹没多少蚁丘。因此，大多数研究者认为，如果我们最终造出了超级智能，那我们必须保证它们是友好的人工智能。“友好的人工智能”是人工智能安全性研究先驱埃利泽·尤德考斯基（Eliezer Yudkowsky）提出的一个概念，是指目标与我们相一致的人工智能。 想要让超级人工智能与我们的目标相一致很重要，也很困难。实际上，这目前还是个未解之谜。

      这个问题可以被划分成三个子问题，每一个都是计算机科学家和思想家正在研究的活跃课题：

      ◦ 让人工智能学习我们的目标；

      ◦ 让人工智能接受我们的目标；

      ◦ 让人工智能保持我们的目标。

身体感觉皮层对应的特定脑区

      图注：视觉皮层、听觉皮层、躯体感觉皮层和运动皮层分别与视觉、听觉、触觉和运动激活有关，但这并不能证明它们分别是视觉意识、听觉意识、触觉意识和运动意识的发生地。事实上，最近的研究表明，初级视觉皮层与小脑和脑干一样，是完全无意识的。

图片来源：www.lachina.com。

      信息处理过程要产生意识，需要遵循哪些原则呢？

      我不想假装自己知道保证产生意识的充分条件，但我打赌，一定有下面这4个必要条件。

      正如我所说，我认为意识是信息以某种方式进行处理时的感觉。这意味着，一个系统想要拥有意识，就必须具备存储信息和处理信息的能力，这就是前两个原则。请注意，记忆并不需要持续很长时间。我推荐你观看介绍英国指挥家克莱夫·韦尔林（Clive  Wearing）的一个感人视频：虽然他的记忆短于一分钟，但他看起来依然是完全有意识的。我还认为，一个系统想要产生意识，还必须与世界的其他部分之间具备相当大的独立性，否则它在主观上不会觉得自己是一个独立的存在。最后，正如朱利奥·托诺尼所说，我认为一个系统要产生意识，还必须整合成一个统一的整体，因为，假如它由两个独立的部分组成，感觉起来就会像两个单独的意识实体，而不是一个。前三项原则意味着自主性，也就是说，这个系统能够在不受外界干扰的情况下保持信息和处理信息，决定自己的未来。如果一个系统具备全部4个原则，就意味着这个系统是独立自主的，但组成它的各部分却不是。

本书附录

目录

赞誉

推荐序一 如何正确地关心人类命运

推荐序二 重新定义生命

中文版序 我们只看到了人工智能的冰山一角

引言 欧米茄传奇

01 欢迎参与我们这个时代最重要的对话

02 物质孕育智能

03 不远的未来：科技大突破、故障、法律、武器和就业

04 智能爆炸？

05 劫后余波，未知的世界：接下来的1万年

06 挑战宇宙禀赋：接下来的10亿年以及以后

07 目标

08 意识

后记 未来生命研究所团队风云传

注释

致谢

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