臨近（簡體書）

這本書主要介紹新科技會給我們帶來的改變，如人工智能與人類智能的差異、區塊鏈和比特幣、湍流、中微子、虛粒子、平行宇宙等等的來龍去脈等。這些是現在大眾關心的熱門話題，這本書中的大多數文章都在探索未來的可能，這些話題關注的不僅是科學知識本身，還有科學知識、科學故事背後的科學方法、科學思維。

汪詰 —— 科普作家、科普自媒體人

“科學聲音”聯盟成員。代表作《時間的形狀——相對論史話》獲第八屆國家文津圖書獎。另著有《星空的琴弦》《文明的火種》《未解的宇宙》等作品。各大網絡電臺以及有聲書平臺熱門自媒體節目《科學有故事》主播。

每一項技術革新都會給社會帶來一次變革，而每一場變革都像是席卷世界的一場風暴，我們每個人都不可能置身風暴之外，下一場風暴何時來臨？在這本書中，你也許能找到一些答案。

本書除了跟大家講解人工智能的原理和局限之外，更重要的是帶大家一起思考未來：人工智能是否有可能覺醒？假如人工智能覺醒，世界將會怎樣？

對未來趨勢的準確判斷和把握，能夠幫助我們更好地工作和生活，預測未來並不是只有 0和 1 的差別，而是從 0 到 1000 的差別。這些未來預測一定不是 0 分，哪怕只有 1 分的參考價值，也許會對你產生幫助。

網絡電臺人氣主播及科普暢銷書作者汪詰老師的又一本新作，本書為我們生動地分析了將要發生的新技術革命，作者用豐富的知識和相應的圖片資料，從科學角度講述其背後的邏輯。

人工智能，簡稱 AI，這個名詞現在幾乎已經到了隨處可見的地步。2016 年，一只會下圍棋的“阿法狗”把人類對人工智能的警惕推向了又一個高潮。如果你也是一個科幻愛好者，可能會跟我一樣追美劇《西部世界》。這部片子向我們細致描繪了人工智能是如何被製造出來，並且最終覺醒試圖取代人類（截止到本文寫作時，《西部世界》第二季正在上映）。而美國暢銷書之王丹·布朗今年推出的最新力作《本源》，也是以人工智能為題材的小說。2017 年國內非虛構類圖書暢銷冠軍就是尤瓦爾·赫拉利的《未來簡史》。在這本書中，作者向我們歷數了現在人類的大部分職業都將被人工智能取代，包括一向被認為是高知識含量的醫生、律師、記者等等。

大多數人能夠做的工作，未來人工智能都能做，這一點幾乎沒有什麼爭議。然而，人工智能是否能夠覺醒，也就是具備自主意識，像人一樣自主思考，這就有非常大的爭議了。本文將帶你深入了解科學界對此的研究歷史和各方觀點。

實際上，從科學的角度來說，覺醒的路徑有兩條，一條是由人類編制出來的計算機程序覺醒；另一條路徑是把人類的思維和記憶全部上傳到計算機中，讓人類在計算機中覺醒。到底哪一條路徑更有可能發生呢？讓我們帶著這個問題開始今天的探索之旅。首先，我們先來討論一下到底什麼是意識？

這是一個非常難以定義的詞，有點兒像“精神”或者“我”這樣的哲學味道很濃的詞。對意識的探究自古就有。古希臘時代，亞裡士多德撰寫了《靈魂論及其他》，闡述了他對生與死、睡與醒、以及其他心腦問題的深入思考。而另一位古希臘學者希波克拉底認為，人類應該知道，我們的喜怒哀樂都來自大腦，且只來自於大腦。這可能是最早的心物一元論。而笛卡爾在 17 世紀提出了心物二元論，他的名言是“我思故我在”，認為人由完全不同的兩種實體組成，一個是心靈，另一個是身體。心靈是非物質實體，永生不滅，不占空間，具有意識。而身體是物質實體，可以被摧毀，占據空間。心靈寄居在人的身體，或者說寄居在人的大腦內，大腦也屬於身體的一部分，心靈接受身體傳來的信息，並向身體發送指令。

科學的進步使我們對意識的研究不再僅限於哲學領域。到了 19 世紀末，西班牙神經解剖學家羅曼尼·卡哈爾運用並改進了銀染色法，對神經系統進行了大量研究，創立了神經系統的神經元理論。他認為神經系統並非是連續一片的，而是由一個個的神經元組成。卡哈爾的研究，為現代神經科學奠定了基礎。

現代科學認為，意識是一種“神經反應”，是一種自我感受、自我存在感與對外界感受的綜合體現。換句話說，現代科學已經否定了笛卡爾的心物二元論。科學家認為意識必須依賴於神經元這種實體，它是人自主或者不自主地產生的一系列神經反應的體現。通俗地說，意識就是一種大腦活動。這是一個重要的前提，正是因為意識是基於物質的，我們才有了繼續研究覺醒的可能性。

好了，有了以上這些知識後，我們就可以這樣認為，所謂的覺醒問題，它等價於是否可以用我們現在的計算機系統來完全模擬神經元的活動，如果能模擬，那麼計算機系統就必然有覺醒的理論可能，反過來，如果神經元的活動是現在的計算機結構根本不可能模擬的，那麼，覺醒就是一個偽命題，至少可以說，人類的意識與計算機的意識是不同的。

於是，覺醒問題就暫時轉換成了計算機系統能否模擬神經元活動的問題。你看，我剛才的這一番論述就體現了科學思維中非常務實的一面，如果我們只有哲學思維，那麼，光光是研究到底什麼是“我”，什麼又是“精神”，就可能永遠爭論不休了。科學思維則把這個問題轉換成了可以通過邏輯和實證來研究的具體問題。

我們現在拿到了兩個研究物件，一個是計算機系統，另一個則是大腦的神經元系統。現在我們要研究的是這兩個系統之間到底存在哪些異同點，是否是等價的，或者說，計算機系統未來是否有可能可以和大腦神經元系統等價。

人工智能與機器學習

可能在你的認知中，人工智能的技術原理是根本無法理解的高超技術，只有那些瘋狂的科學家才懂。但是，我卻想告訴你，今天所謂的人工智能技術可能離你心目中的“智能”、“智能”相去甚遠。準確地說，人類今天所掌握的人工智能技術只是一種“機器學習”和“概率預測”的技術，不但離不開“人工”，也並不“智能”。

下面我將用一個實例來為你揭開你在各個大佬口中聽到的那些“人工智能”的實質。現在，我給你一份泰坦尼克號所有船員的名單。這份名單包含了以下這些信息：

乘客編號、姓名、艙位、性別、年齡、是否與親戚同行、船票號碼、票價、房間編號、登船碼頭，以及是否存活。

我將這份名單隨機分成兩半，這兩半數據只有唯一的一個差別：我隱藏了其中一組數據中“是否存活”這項。現在，我交給計算機一個任務，就是通過學習其中一半的數據，然後來預測另一半數據中每個人的生死。

這個程序可以寫得極其簡單，也可以寫得很複雜。最簡單的算法是：統計一下乘客的死亡率，發現已知的一半人的死亡率是62%；有了這個數據，那麼另一半人我把他們全部預測為“死亡”，也有62% 的正確率了。那怎麼繼續提高預測準確率呢？我們繼續統計已知數據中男女的死亡比例會發現，女性的存活率是74%，男性的存活率是18%。好了，有了這個數據，我們馬上可以大幅度提高預測的準確性了。

算法可以繼續複雜和優化，乘客的每一個屬性都有可能影響他的存活率，而很多屬性又會交叉影響。但無論怎麼複雜，都是一種數學統計模型：通過已知的這一半數據，不斷地優化每一項參數在存活率中所占的權重，最終得到的是一個數學公式——把乘客的每一個屬性的數值（例如票價、年齡等）代入公式。你可能會問，像性別這種只分男女，沒有數值，怎麼辦呢？這不難辦，在數學建模中，我們可以給男女人為規定一個數值，比如男=1、女=2，或者男=0、女=1，這就看你的算法怎麼設計。最終，每一個乘客根據這個公式，都會計算出一個表示生或者死的數值。這就完成了從機器學習到預測的全過程。

上面這個例子並不是我杜撰的，而是布魯薩德的新書《人工不智能》中一個AI 算法的實例。我只是將這個例子提煉精髓，做了進一步的簡化。在這個實例中，計算機算法對於泰坦尼克號上的乘客死亡率的預測準確性可以達到97%。

從這個例子中，我們可以得出這樣兩個結論：

1.人工智能依賴已知的數據工作：你喂給它的數據越多，它就可以預測得越準確；反之，如果吃不到數據，它就無法工作。

2.人工智能本質上只是一種數學統計模型的具體應用，本質上還是一個計算器：只是計算公式超複雜，運算速度超快而已，計算機並沒有 “思考”。

所以，人類今天所掌握的人工智能技術還只是一種“機器學習”和“概率預測”的技術，不但離不開“人工”，也並不“智能”。現在我們人類所開發出的所有人工智能程序，不論是“阿法狗”，還是谷歌的打電話AI，它們在實質上都依然符合上面兩條。理解了這些，希望你對人工智能不再感到神秘和膜拜。

顯然，像這樣的人工智能還遠遠談不上覺醒。因此，搞人工智能的圈子把這種類型的人工智能稱為弱人工智能，而像《西部世界》中那樣有自我意識的人工智能則被稱作強人工智能。

但是也有一些哲學家和科學家認為，弱人工智能和強人工智能之間並沒有一條涇渭分明的線，換句話說，無意識和有意識之間也不是生和死這樣的明確差別。我們每個人自以為的自由意志或許只不過是一種幻覺，而這種幻覺只不過是條件和規則足夠複雜後涌現出來的罷了。

他們認為，弱人工智能本質上是“機器學習”和“概率預測”的技術，但你怎麼知道我們人類所謂的思考其本質上就不是這樣工作的呢？人類做出的任何判斷，也必須依托於過去的經驗。差別僅僅在於條件和規則的複雜程度，當弱人工智能處理的數據足夠多，執行動作的可能性也足夠多時，自我意識就涌現出來了，也就逐步成為了強人工智能。

關於人工智能與自我意識之間關係的哲學思考，有三個著名的思想實驗。知道了這三個思想實驗，你差不多也就大致了解了哲學家是怎麼看待人工智能的覺醒問題。

未來人會怎樣

前面講的這些還是停留在我們可以把握的近未來。那麼如果把時間的尺度加長，在遠未來，人類與人工智能的關係又會怎樣呢？我想跟你談談我的思考。

我先請大家思考一個問題，怎麼區分人類智能和人工智能。

你現在可能會覺得很清晰，人工智能不就是計算機中的程序嘛，而人類必須是活的生物體。但是再過100年，可能根據這個定義就很難區分出它們來了。因為我們很快就可以在頭腦中植入芯片，利用最新的生物和計算技術來幫助聽不到聲音的人聽到聲音；我們還可以為瞎子植入電子義眼，經過計算機芯片處理後，刺激神經產生圖像。在這種技術的進步過程中，都需要用到計算機程序，也就是所謂的人工智能。這種技術再往下發展的話，我們就可以直接用腦機接口獲取知識。我們可以把這個過程分成四個等級，等級越高，需要的腦機接口的性能也就越高。

這裡假設：我需要獲取的知識是一本書，比如《三體》。第一級，我在腦中用文字搜索了它，得到了文字的搜索結果；第二級，我訪問云端，一秒就回憶起了這本書的全部信息，雖然我壓根沒看過；第三級，整個云端都是我大腦的一部分，我想起這本書的時候就知道這本書的全部信息；第四級，我需要的時候不但能把書倒背如流，還能對佳句有切身感悟。那麼在這種情況下，人工智能和人類的大腦思考這兩者之間的區別就已經變得模糊了。

或許再過200年，我們人類就有可能讓自己在計算機網絡中永生，也就是把自己全部的記憶知識全部上載到現在的計算機云中。到了那個時候，你可能就是一個活在計算機網絡中的智能程序了。但是他擁有你全部的記憶和歷史，還有你自己的思維方式和觀點。如果這一天真的到來，那麼到時一個外部的活人，面對這樣一個計算機程序中的親人，他會把他當成一個人工智能呢還是當成一個活人呢？

或許再過300年，我們就可以為這些上載到計算機程序中的程序人外加一個機器人的身軀，當然也可能是生物體的身軀，這就看你自己的喜好了。那麼這個時候，這個人到底是一個機器人，還是一個活人，你還能說得清楚嗎？

實際上我們已經在朝著這個方向進化，這一切已經發生了。我們每一個人都已經是半機械人，只是你沒有意識到而已。現在讓我來點破吧。你覺得你的眼睛、嘴巴是不是就是你？ 你可能一下子沒反應過來我這個問題問的是什麼。所謂的人其實就是一張展開只有一塊桌布大小的大腦皮質層，你所有的記憶、性格、意識都在這裡存著，你就是大腦皮質，而人的嘴和耳朵只不過是大腦皮質的工具。我們用嘴和耳朵這樣的工具與其他大腦皮質發生信息交流。而人體的一切器官也不過僅僅是為了讓大腦皮質保持活性的工具而已。那麼，我們現在人手一個的手機也是用來讓我們和其他大腦皮質交換信息的工具。至於這個工具是拿在手裡還是嵌在人的頭骨上，有什麼本質區別呢？把一個電子心臟塞進你的胸腔裡面和別在腰上有什麼本質區別呢？很快，我們就要穿戴上各種智能設備了，萬物互聯的時代也很快會來到，請記住我今天的話，我們已經是半機械人。

我認為自然選擇和進化無時無刻不在發生，現在正在發生，將來也一定會繼續發生。只要是更適合在這個宇宙生存，那麼進化就必然朝著這個方向發展。而在我看來，“變形金剛”這樣的金屬生命，顯然更適合在宇宙中生存。因為他們不需要水，不需要空氣，可以在真空中活著。所以從這個意義上來說，如果我們把時間拉長到幾萬年來看的話，人類朝著“變形金剛”這種方向的發展是不可逆轉的。

很可能在未來的某一天，當人類第一次與真正的外星文明接觸的時候，從飛船上走下來的就是這樣一個一個的“變形金剛”。如果用時髦一點、更科學的話來說，可以把他們看成是硅基生命體，而我們是碳基生命。這些硅基生命給我們講述了一個在宇宙中普遍發生的古老故事。那就是在幾萬年以前他們也曾經是跟我們一樣的碳基生命，但是經過了百萬年的進化之後，他們終於擺脫了母星，自由地翱翔在太空中。現在請你想象一下，你就是第一個聽到這個故事的人。這時候你再回想一下今天社會上關於人工智能會不會毀滅人類的討論，你大概已經有答案了。

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