世界

詹雨安
詹雨安
Jul 27 · 67 min read

前言

之前在寫「寫在休學之後」系列的文章時我曾提到過,在經歷了這兩年的探索,我的世界觀總算有個完整的架構出來了。然而有件事情我一直沒有深入去談,那就是:我的世界觀到底是什麼?

當時之所以沒有深入去談這件事,是因為每當我嘗試把我的世界觀寫成文字時,隨之而來的就是一連串的字數暴走。「世界觀」代表著一個人對世界的總體認知,它的資訊量必然是非常龐大的。不論我再怎麼努力,目前都還找不到能完整地將這些內容表達出來的方法。

於是現在的我已經暫時放棄完整地描繪我的世界觀了。我決定換個策略:將過去兩年一些我覺得啟發我很深的資料重新梳理,用我的方式去整理出一個脈絡。即便這個脈絡仍然無法完整地描繪出我的世界觀,但我相信它多多少少能呈現出這個世界帶給我的某些重要感受。

這是一篇可以獨立閱讀的文章,但你也可以把它當作是「寫在休學之後」系列的延伸。如果你能理解這篇文章的內容,你大致上也就理解了我在〈寫到休學之後(終):使命〉裡所講的使命到底是什麼東西了。

大綱

在第一章,我會從幾個最基本的物理學原理出發,簡單地討論宇宙萬物的起源,並提出我對宗教和因果律的一點質疑。這章的內容主要源自於我自己對物理學和宗教的理解。

在第二章,我會利用一點複雜系統的理論和生物學,討論像生命這樣的秩序結構是如何從混沌的宇宙中誕生的。這章的內容主要的參考資料是 Ilya Prigogine 的《Order out of Chaos》和 Nick Lane 的《The Vital Question》

在第三章,我會用一套模型討論宇宙秩序的發展史,並用這套模型預測在二十一世紀結束前,人類世界可能會發展到什麼樣的程度。這章的內容主要的參考資料是 Ray Kurzweil 的《The Singularity is Near》。

在第四章,我會特別探討智能生命的概念,更加詳盡地解釋第三章最後所做出的對未來的預測。接著我會將主題分岔出去,討論鬼魂和神這類超自然概念與智能生命的關係。這章前半部分的內容主要的參考資料是 Ray Kurzweil 的《The Singularity is Near》和加來道雄的《The Future of the Mind》,後半部分則單純是我自己的想法。

在第五章,我會透過介紹 Elon Musk 這個人和他的公司們在做的事情,揭示人類科技發展的潛力,並以此增加第三章和第四章的說服力。這章的內容主要的參考資料是 Tim Urban 的長文專欄 Wait But Why。

就接受新知的角度來看,我認為分開閱讀這五個章節並不會產生理解障礙。但是就全文的整體脈絡來看,這五個章節有著承先啟後的順序,很多最重要的想法只有在將各章的內容串連起來以後,才會顯現出份量。

1 宇宙萬物來自哪裡?

1.1 宇宙神創論面臨的挑戰

一直以來,人類都有個很大的疑問:宇宙萬物是怎麼出現的?

在早期的人類文明中,有神論宗教和神秘學嘗試回答了這個問題,認為宇宙萬物是由某個「神」所創造,一切的質量、能量、秩序與生命都源自於神。

宗教本質上是一個不可否證的論述,這類論述跟科學最為關鍵的差異在於:沒有任何實驗能夠證明或推翻宗教,人們對它的態度往往是信者恆信、不信者恆不信。在人們對世界所知甚少時,這類論述因為有著龐大的解釋空間和無法被實驗推翻的穩固性,對普羅大眾來說是很有說服力的。

然而,隨著近代科學讓我們愈來愈暸解世界的運作細節,這類「神造萬物」論述的說服力已經變得愈來愈低。

舉例來說,根據物理學的質能守恆定律,質量和能量是同一個東西的一體兩面,而這個東西在宇宙裡的總量是永遠守恆不變的。質能只能被「轉移」,無法被「創造」,你不可能在不消耗任何能量的情況下創造出質量,反之亦然。就算真的存在某個叫做「神」的強大智能生命,在這條物理學鐵律面前,祂也沒轍,更不用談什麼「創造萬物」了。

有些人也許會問:假如沒有神,那麼是什麼造成了宇宙大爆炸呢?又是什麼東西讓質量與能量出現在這個世界裡呢?

我認為這個問題並不一定有意義。

我曾在不少地方反覆提過一個概念:人類大腦的設計,使得我們會對外界資訊進行模式辨識和記憶存儲,並對不同模式建立因果關係。因此當我們看待所有事情時,我們總會認為「事出必有因」。

然而我們手上拿著錘子,並不代表所有東西就都是釘子。我們大腦內建著「建立因果關係」的這項功能,也不意味著每件事情都得有原因。「因果關係」的思維能有效幫助我們理解世界、建立生存優勢,但這並不代表這個世界所有事情都是由因果關係構成。

舉例來說,根據量子力學,物質的波函數在被觀測時會塌縮,而塌縮到不同位置的機率是由波函數來決定的。如果你針對每一次獨立的波函數塌縮事件去問:為什麼這次是塌縮到這個點,而不是另一個點?物理學家會告訴你:沒有原因。因為如果有原因,就有確定性,我們就可以在塌縮事件發生前做出精準預測,那就違反了這個波函數本身是一個機率分佈函數的物理事實。

另一方面,狹義相對論也告訴我們,在一個座標系上看起來是同時發生的兩件事,在另一個有相對速度的座標系看起來並不會同時。廣義相對論更是告訴我們,在重力不同的地方,時間流逝的速度也會不一樣。如果我們總是試圖去假想一個線性的時間鏈、並在這條時間鏈上串聯眼前所有不同時間發生的事件,可能會不小心錯誤地替毫無關聯的兩個事件建立因果關係。

因此對於這個世界一切,能找到原因當然是很好,科學家也比任何人都樂於去探究原因。但如果真的找不到原因、碰到「建立因果關係」這套工具的邊界,我們也該有心理建設,暸解到「這事很可能就是這樣,不需要也不存在原因」

1.2 熱力學第二定律

如果宇宙真如物理學所述,始於某場大爆炸後的一片混沌與虛無,那麼現在存在於我們周遭的一切秩序又是來自哪裡呢?為什麼「生命」這般極致精巧的設計有辦法在這個混沌的宇宙中誕生呢?

當然,此時宗教可以再站出來說話,聲稱神不需要創造質能,祂只需要以宇宙既有的質能為原料,不斷地輸入秩序,那麼祂在某種意義上還是創造了萬物。只不過這裡的萬物不再指「物理實體本身」,而變成了「物理實體背後的秩序設計」。

這樣的解釋雖然聽起來有它的道理在,但擋在它眼前的是另一條物理學鐵律:熱力學第二定律。

在講熱力學第二定律如何撼動宗教的基石之前,我們需要先暸解這個定律在講什麼。而為了講清楚這個定律,這裡必須先介紹一個叫做「熵」(entropy)的物理概念。

在物理學的定義中,「熵」是一個系統可以擁有的狀態數。系統可以擁有的狀態數愈多,熵就愈大。

一個簡單的例子是冰塊和液態水。冰塊是水分子的一種固態結構,水分子在這個結構中受到了空間上的限制,無法自由移動。但是當我們對冰塊加熱後,水分子會獲得動能。當這個動能大到一定程度時,水分子就可以解除原先的空間限制四處亂竄,變成液態水。

從狀態數的角度上來看,對於同樣數量的水分子,液態水可以擁有的狀態數比冰塊大得多,因此它的熵比冰塊來得大。同樣地,如果繼續對液態水加熱、將它蒸發成氣體,熵就更大了。所以一般熱力學會說,如果我對一個系統加熱,就會導致這個系統的熵增加。

一個系統的熵愈高,就代表它可以擁有的狀態數愈多,看起來就會愈混亂、愈沒有秩序。因此在很多書裡頭,熵(entropy)這個詞又被翻譯作「亂度」。

根據熱力學第二定律,任何封閉系統的總熵只可能增加,不可能減少。而物理學現在的理論結論是,我們這個膨脹中的宇宙實質上是一個封閉系統,就整個系統的角度來看,它在時間序列上只可能發生不可逆的增熵過程和可逆的等熵過程。因此宇宙的總熵是只增不減的,宇宙終將朝著更為混亂、無序的方向前進。

所以,「神為宇宙輸入秩序」這個論述是有些站不太住腳的,因為物理學觀察到的結果就是整個宇宙愈來愈亂,沒有任何跡象顯示宇宙總熵有減少過。

2 混沌中如何產生秩序?

在第一章的最後,我們用熱力學第二定律質疑了秩序神創論,然而這並沒有解決我們原本的問題:如果宇宙總熵一直在增加、變得愈來愈亂,那麼生命和文明這樣的秩序結構怎麼有辦法出現呢?

這就是第二章要回答的問題。我會在第一節介紹自組織和耗散結構的觀念,並在第二節用這套觀念來解釋生命的運作原理,最後在第三節將它與熱力學第二定律整合,揭示物理學家對宇宙終點的預測。

2.1 自組織與耗散結構

對於混沌中產生的秩序,研究複雜系統理論的學者提出了一種叫「自組織」的概念,探討的就是在一個複雜系統中,秩序是如何自動浮現出來的。

在 1977 年,諾貝爾化學獎得主 Ilya Prigogine 提出了一種叫做「耗散結構」(Dissipative structure)的模型,讓人們對自組織的理解向前邁進一大步。

耗散結構指的是一種遠離熱力學平衡狀態,能不斷地和外界交換能量、物質和熵的開放系統。在這樣的開放系統裡頭,小小的非線性微擾可以在系統的反饋循環(feedback loop)中被放大,從而使整個系統浮現出看起來有秩序的組織模式、將自己維持在一種低熵的狀態。

雖然宇宙是封閉系統,但如果選取宇宙的任何一個局部區域,這個局部區域相較於宇宙的剩餘區域就是一個開放系統。由於宇宙本身還未達到熱平衡、宇宙中的總熵仍在不斷地增加,這樣的條件便會使得宇宙在某些局部容易自組織出耗散結構。

事實上,在宇宙局部自組織形成的耗散結構其實有助於增加宇宙的總熵,因為當它在與外界交換物質與能量時,雖然它自己的熵減少了,卻也使外界的熵增加了,而且外界的熵增量還比耗散結構本身的熵減量還大。

表面上,耗散結構自己在混亂中組織出了秩序。實際上,這個秩序的出現反而會使整個宇宙變得更加混亂。

2.2 生命如何實現耗散結構

生命就是一種在強烈的不平衡態中自組織浮現出來的耗散結構。生命必須不斷地從外界吸收能量,然後把這些能量消耗掉,才能將自身結構維持在低熵、有秩序的狀態。我們這就來看一下地球上的生命具體是怎麼實現這個過程的。

首先看消耗。地球上所有的生命都使用著相同的一種能量貨幣,叫做 ATP。ATP 全名叫三磷酸腺苷,是由一個腺苷和三個磷酸基(Pi)所組成。如果你把 ATP 的其中一個 Pi 鍵打斷,它就會被分解成 ADP(二磷酸腺苷)和 Pi,並在分解的過程中釋放出能量。

要維持人體運作,我們就必須不斷地將 ATP 分解成 ADP 和 Pi,用釋放出來的能量進行新陳代謝,這就是生命「消耗能量」的過程。值得一提的是,這個 ATP 分解的過程會放熱,增加外界的熵。因此當一個生命在「活著」的時候,他其實就是在進行「減低自己的熵、維持局部秩序,卻讓整個宇宙的總熵增加、變得更加混亂」這個過程

現在有個問題來了:人體有四十兆個細胞,全部加起來一天會用掉六十公斤重的 ATP 分子。然而我們身上只有六十克的 ATP,這怎麼辦呢?

答案很簡單。既然把 ATP 分解成 ADP 和 Pi 會釋放能量,那反過來,只要我們有辦法把 ADP 和 Pi 重新接合成 ATP,就能不斷地「充電」,讓這些能量貨幣變得可以重複使用。

所以生命「吸收能量」的過程,實質上在做的就是把外界能量轉存到 ATP 上。這個外界能量來自哪裡呢?對植物來說是「光」,對動物來說是「食物」。

對人類來說,將食物的能量轉存到 ATP 的過程,就是發生在細胞中粒線體內膜的呼吸作用。呼吸作用是什麼呢?其實就是一系列的氧化還原反應。

我們高中化學都學過,氧化反應(Oxidation)就是物質將電子丟掉,還原反應(Reduction)則是物質接收電子。我丟一顆電子出去,你把它接收了,這就是氧化還原。一般來說,物質發生氧化反應時會釋放能量,發生還原反應時則會吸收能量。

地球是個全球產氧的環境,我們呼吸時會吸入氧氣,而氧氣對電子有著極強的化學吸引力(在量子力學上,這意味著電子的波函數在氧氣身上出現的機率特別高),因此當我們在消化食物時,食物的電子會很想要流向氧氣。

電子在抵達氧氣之前,會先穿過粒線體內膜上由三個巨大的複合物構成的呼吸鍊(respiratory chain)。複合物在接收和釋放電子的過程中,會短暫打開一個裂縫,粒線體內膜裡頭的質子會被水分子經由這個暫時的裂縫帶出內膜。

一但質子出了內膜,裂縫就會關閉,使得所有質子都被擋在內膜外面。當一對電子完整走過一次呼吸鍊(也就是接連穿過三個複合物)時,就會有十個質子被從粒線體的內膜送到外部。由於質子帶正電,因此粒線體內膜兩側的質子濃度差會造成電位差。

我們可以把以上這個過程理解成:在食物上的電子抵達氧氣之前,有一大部分的能量被轉換成電位能存儲在這個質子濃度差裡了。

當我們不斷地在消化食物、用這些食物上的電子將氧氣還原成水時,我們的粒線體內膜兩側累積的質子濃度差就會愈來愈大,存儲的電位能也就愈來愈高。質子濃度差所產生的巨大電場被稱作質子驅動力,這股驅動力會啟動粒腺體內膜上的 ATP 合成酶。

ATP 合成酶是一台奈米級的旋轉馬達。當質子經由 ATP 合成酶流回內膜時,ATP 合成酶上的曲軸會被推動,這股推力會旋轉具有催化功能的蛋白質頭部,蛋白質頭部旋轉的機械力會將細胞裡的 ADP 和 Pi 重新接成 ATP。在這個過程中,原本存儲在質子濃度差裡頭的電位能就會被轉存到 ADP-Pi 的鍵結裡了。

這就是人類從外界吸收能量、再將這些能量存進 ATP 裏頭的具體細節。

2.3 秩序、混沌與熱寂

我們不吃東西會死,不新陳代謝也會死。生命必須從外界吸收能量,然後在新陳代謝中消耗能量,才能將自己維持在低熵的狀態、維持住自身結構的秩序。

同時,生命在新陳代謝時也會不斷地將熱能釋放到外界,使得宇宙的總熵增加。而當宇宙變得愈混亂,但還沒達到熱平衡時,更加複雜有序的耗散結構就愈有機會在其他局部中浮現,以此循環往復,秩序與混沌相生相息。

這個現象揭示了很重要的一件事:看起來極致精良的設計不一定要有設計師,宇宙生成的一切秩序也不需要造物主。我們並不需要一個萬能的神來設計一切,相反的,數學和物理學告訴我們,只要給一個足夠混亂複雜、遠離平衡狀態的系統,強大的秩序就可能自行在局部浮現出來。

令人沮喪的是,這個秩序與混沌相生相息的現象並不會永遠持續下去。維持耗散結構的前提是能不斷地利用外界的能量,但並不是所有能量都可以被有效利用,可以被有效利用的能量也不是無限供應的。熱力學一般會把系統中可以拿來做功的能量稱作自由能,任何熱力過程要能自行發生的前提就是自由能要大於零。

隨著宇宙的總熵一直在增加,按照熱力學第二定律,終有一天宇宙會達到熱平衡。此時由於沒有任何非平衡態存在,耗散結構也將無法形成,所有生命可以利用的自由能都將被耗盡、轉成熱能的形式,宇宙裡不再有任何可以維持生命現象的能量。

在這個時候,宇宙的熵達到了最大值,所有地方的溫度都ㄧ樣高。這就是所謂的「熱寂」,也是物理學家對宇宙結局的重要預測。

宇宙終將熱寂,這聽起來是很令人沮喪的。

然而我們還不需要完全絕望。首先,就目前的預測,宇宙離熱寂還有很長的一段路要走。再者,物理學還有很多謎團未解,新的理論終將帶來新的詮釋與預測,也可能為諸如熱寂之類的宇宙危機帶來解決方案。

我們可以如此設想:在一千年前,沒有人認為我們有辦法改變自身的生物設計,然而現在我們有了基因工程和腦機介面的技術。同樣地,即便宇宙過去的總熵一直在增加,但在未來,人類有沒有辦法發展出扭轉這件物理事實的方法與技術,都仍是未知數。

3 奇點真的近了嗎?

在第二章我提到了,宇宙始於一片混沌,而秩序在混沌中以自組織的方式浮現。隨著宇宙不斷膨脹,只要最終的熱寂還沒到來,這些秩序就會持續地演化。

在第三章,我將把時間拉近一點,看看在熱寂之前,宇宙中的秩序可以發展到什麼樣的程度,我們現在又處在什麼階段。我會在這章的第一節給出一套模型解釋宇宙秩序的發展,並且在接下來的第二、三、四節用同一套模型來說明在二十一世紀結束前,人類的秩序與文明會發展到什麼程度。

一但我們搞清楚自己處在整個宇宙秩序發展時間軸裡頭的什麼位置,以及宇宙秩序發展的速度有多快,就能更清楚人類的未來將何去何從,也能用完全不同的視角去理解現在蓬勃發展的各種新科技。而隨著宇宙的秩序不斷增長,對於解決像熱寂這類宇宙級別的難題,我們也將有更大的信心。

3.1 秩序的六大紀元

這一節我們將直接進入重點,討論宇宙秩序演化的歷史。我所使用的是 Google 工程總監、未來學家 Ray Kurzweil 在《The Singularity is Near》一書中提出的「六大紀元模型」。

在六大紀元模型中,第一紀元是物理與化學紀元,也就是用物質和能量的形式表現資訊的階段。宇宙大爆炸後,電子圍繞著質子和中子運轉,形成「原子」。原子帶電的特質使它們可以聚合成更穩定的結構,也就是「分子」。碳原子的四個方向都可以形成碳鍵,這使它相較其他元素更為活潑,可以形成更為複雜的、能儲存大量資訊的三維有機分子。

第二紀元是生物與 DNA 紀元,由碳元素構成的有機化合物趨於複雜化,形成了能夠進行自我複製的分子聚合物,生命隨之誕生。最後,生命進化出了 DNA 這套精密的數字機制,用以存儲更高層次的分子資訊,使得第二紀元的進化資訊得以保存。

第三紀元是大腦紀元,以 DNA 為導向的進化產生了可以運用自身器官感知外界資訊的生物,這些生物可以運用大腦神經系統,將感知到的外界資訊進行加工處理和存儲。人類大腦的大部分活動都跟「模式識別」的有關,這讓我們得以對世界進行抽象思考、對模式進行理性推演,也讓我們獲得了將思想付諸實踐、重新描繪世界的能力。

第四紀元是技術紀元。人類將思想付諸實踐的能力,使得我們以機械化為起點,發展出大量的人造技術,這些技術實現了對不同類型複雜資訊的感知、存儲和評估。技術的進化速度以指數級在增長,遠勝於生物的進化速度。

第五紀元是人類智能與人類技術結合的紀元,它的特徵是人機結合。人類將透過技術獲得更強大的智能、腦容量和思考速度,並克服老化、疾病等生物上的限制。我們現在正處在這個紀元剛開始的階段。

第五紀元和接下來的第六紀元的交界點,就是所謂的奇點(Singularity),它代表著我們的生物思想與現存技術融合的頂點。在奇點過後,人類的智能將在物質和能量上達到飽和,進入第六紀元,又叫宇宙覺醒紀元。人類文明終將向宇宙擴張,所有的無智能物質和宇宙機制都將被我們轉變為精巧且具有高級形式的智能。

值得注意的是,每個紀元的時間長度都比前一個紀元還要短非常多。第一紀元花了一百億年才過渡到第二紀元,第二紀元只花了約四十億年就過渡到第三紀元,第三紀元更是在不到六百萬年內就過渡到第四紀元,如今第四紀元僅僅在幾千年內就過渡到第五紀元了。

對於這個秩序演化的加速現象,Kurzweil 的分析是:這是因為每個紀元都在沿用上個紀元的資訊處理方法來創造下一個紀元。當這個宇宙處理資訊的介質沿著原子、分子、DNA、大腦、資訊科技、人機整合的這條路徑不斷升級時,這些升級也反過來加速了秩序的演化速度。

秩序演化的愈多,演化的速度就變得愈快。這樣的加速現象不只發生在紀元與紀元之間,也發生在每個紀元裡的不同階段。在第四紀元裡,它所體現的就是科技發展的指數級增長。

現在有了 Ray Kurzweil 的這套六大紀元模型後,我們就可以開始試著回答這章的重點問題:根據六大紀元模型,在二十一世紀結束前,人類的秩序與文明會發展到什麼程度?

在回答這個問題之前,我們必須先認識一下到底什麼是「指數級增長」。

3.2 科技發展的指數級增長

想像一下你在土裡埋了一顆樹的種子,有天種子發芽了,高度是 1 公分。如果這棵樹接下來以每天 1 公尺的速度在長高,那麼 10 天以後它的高度大約會是 10 公尺。20 天以後呢?就是 20 公尺。這種固定的長高速度,叫做「線性級增長」(Linear Growth)。

現在我們考慮另一種情況:如果這棵樹以每天「翻倍」的速度在長高,會發生什麼事呢?過了 10 天以後,它的高度也大約會是 10 公尺(因為 2¹⁰=1024 公分)。20 天以後呢?它會高達一萬公尺(因為 2²⁰=1048576 公分)。這種不斷翻倍的長高速度,就叫「指數級增長」(Exponential Growth)。

普通人的直覺會認為人類整體的知識和技術進步速度是呈線性級增長的,所以我們容易不自覺地根據過去十年的發展來推測未來十年的發展。但 Kurzweil 在分析了各個領域技術發展的過往數據後,發現這個增長的速度其實是指數級的。

以硬體為例,半導體元件的尺寸每 5.4 年會縮小一倍,電晶體的成本每 1.1 年會便宜一倍,DRAM 單位價格可存儲的位元數每 1.5 年會翻倍一次,處理器中的電晶體數量每 2 年會翻倍一次,處理器每秒可執行的指令數目每 1.8 年翻倍一次。

除了硬體以外,以下各個不同領域中的量化指標,也在某種程度上顯示著這些領域在以指數級的速度進步:我們每完成一個 DNA 鹼基對測序所需要的花費、我們的基因庫數據總量、無線通訊設備單位美元能產生的計算能力、網路裡頭的伺服器數量、在網路中流竄的數據流量、機械設備的尺寸、奈米技術的專利數量、大腦掃描技術的時空分辨率……

Kurzweil 的理論是:對幾乎所有技術領域來說,只要找到適合拿來衡量該領域發展的量化指標,並將統計數據的時間尺度拉得足夠大,便會發現它是以指數級的速度在進步。

為什麼要將時間尺度拉大呢?

為了把原因講清楚,這裡需要補充介紹一下「範式轉移」(paradigm shift)這個概念。

範式轉移源自於科學哲學家孔恩(Thomas Kuhn),意指人類完成某項任務的方法或是對某項事物的認知在根本上發生了重大改變。

舉例來說,人類從沒有語言到有語言是一種溝通上的範式轉移,從相信地心說到相信日心說是一種世界觀上的範式轉移,從使用算盤到發明計算機則是一種計算工具上的範式轉移。

對於現代科技來說,每個範式的發展大都可分成緩慢增長、快速增長、趨於平緩等三個階段。以時間為橫軸、增長量為縱軸,範式的三個階段合起來會構成一個 S 形曲線。

每一個範式都會有結束的一天,並迎來新的範式,此時就會發生範式轉移,特徵是舊範式的 S 形曲線進入趨於平緩階段、新範式的 S 形曲線則開始緩慢增長。幾乎所有人類世界的方法論和認知,都會無法避免地隨時間經歷一次又一次的範式轉移。

舉例來說,現代的電腦、智慧型手機、微晶片所使用的技術幾乎都是積體電路(integrated circuits)。而在積體電路發明之前,計算產業一共經歷了四個不同的範式,分別是機電(electromechanical)、繼電器(relays)、真空管(vacuum tubes)和離散晶體管(discrete transistors)。積體電路的發明是第五範式,著名的摩爾定律體現的正是積體電路範式的快速增長期。

我們現在可以來回答要將時間尺度拉大的原因了。首先,任何指數曲線在小的時間尺度下看起來都是線性的。第二,指數級增長本質上是由許多短期的 S 形範式曲線頭尾相連而成,因此它的增長曲線在小的時間尺度下並非平滑。當一個領域正在經歷範式遷移時,如果不將時間尺度拉大來看,我們可能會誤以為這個領域的發展停滯了。

回到計算產業的例子。積體電路的摩爾定律終有一天會失效,第五範式的 S 形曲線也將進入趨於平緩階段,但這並不代表計算性價比的指數級增長現象就停止了。人類終將會研發出新的技術作為第六範式來接替積體電路,維持住計算性價比的指數級增長。

所以總歸來說,我們也許無法使用指數級增長現象完美地解釋每一個單一領域的短期發展速度,但是當我們用它來解釋人類總體知識與技術的長期發展速度時,指數級增長從來沒有讓我們失望。

3.3 讓不可能變成現實

有了指數級增長的概念以後,這一節我將用這個概念推導出以下結論:根據技術發展的指數級增長速度,那些我們以為「在有生之年不可能見到的」、「在人類的現有技術上不可行」的事情,其實很快就會變得可行。

首先,要評估一件「在人類的現有技術上不可行」的事情什麼時候才會變得可行,我們就要評估「讓這件事變得可行的技術」還需要多久才會發展成熟。

讓我們來進行一個思想實驗:人類要做到某件事情的前提是技術 A 存在,但技術 A 存在的前提是技術 B 存在,技術 B 存在的前提是技術 C 存在,而技術 C 目前正在發展中。請問,人類至少要花多久的時間才能做到這件事情?

就如我們在上一節所講的,普通人的直覺會認為技術的發展是以固定速度在進步,並根據一個技術當下的發展速度,來判斷這個技術還需要多久才會成熟。

假設你宣稱「技術 C 至少要花 60 年才能發展成熟」,並預測在技術 C 成熟後,「技術 B 至少要再花 30 年才會成熟」,最後再表示當技術 B 也成熟以後,「技術 A 至少要再花 15 年才會成熟」。在這種基於線性級增長的假設下,你的預測將會是:人類要做到這件事情,至少需要等待 60+30+15=105 年。

但如果技術的發展其實是以指數級速度在進步,會發生什麼事呢?

答案是:你根據「固定速度」所做出的預測會遠遠低估該技術真實的發展狀況。過了幾年,當你發現自己的預測大錯特錯時,你會宣稱「根據一些我們當初『無法預測到的原因』,這項技術進步的速度比我們想像中的還要快很多……」

我們假設所有技術的進步速度都是每年翻倍一次,那麼在一個粗略的估計下,技術 C 只需要花 6 年便可成熟(因為 1+2+4+8+16+32 大約等於 60);在技術 C 成熟後,技術 B 只要再花 5 年就可以成熟(因為 1+2+4+8+16 大約等於 30);在技術 B 成熟後,技術 A 只要再花 4 年就可以成熟(因為 1+2+4+8 等於 15)。換句話說,人類要做到這件看似需要 105 年才能做到的事情,其實只需要花 5+6+4=15 年。

現在讓我們來看一個比較具體的例子:擁有自我意識的強人工智慧(Artificial General Intelligence)有可能在我們有生之年內被創造出來嗎?

在回答這個問題之前,我們得先回答另一個問題:要創造擁有自我意識的強人工智慧,我們需要什麼?

首先,我們也許會需要先在醫學上建立一個精度夠高的大腦運作模型,讓負責設計強人工智慧的研究人員參考。為了建立這個模型,我們可能會需要在硬體技術上做出能穿透腦血管障壁、用極高的時空分辨率採集腦神經傳導訊號的奈米機器人。要做出這種奈米機器人,我們可能會需要能使用適宜的生物相容性材料建立三維分子電路的自組裝技術。

試問:根據知識與技術的指數級增長速度,以上每一個環節要花多少時間?

讓我們再進一步思考:如果上面所提的這條途徑進展得非常順利,我們也許就能打造出強人工智慧。但是這並不代表這條途徑是能幫助我們打造出強人工智慧的「唯一途徑」。

舉例來說,人腦掃描技術可以使用奈米機器人,但並不會只有使用奈米機器人這條解法。像近期才公開發佈新消息的腦機介面公司 Neuralink,他們所採用的反而是一種比髮絲還要細的線狀電極。

別忘了,地球有七十億人,每個人都在朝著自己想達成的目標上前進著,其中有非常多人還是抱團聯手合作的。如果人類目前在通往某個目標的路上總共已經開闢了一百條途徑,哪怕有九十九條途徑遭遇瓶頸,只要有一條途徑獲得成功,這項目標就能達成。

3.4 奇點鄰近

我們在上一節得到了以下結論:根據技術發展的指數級增長速度,那些我們以為「在有生之年不可能見到」、「在人類的現有技術上不可行」的事情,其實很快就會變得可行。

有了這個心理建設以後,我將在這一節回答整個第三章最重要的問題:在二十一世紀結束前,人類的秩序與文明會發展到什麼程度?

讓我們先對二十一世紀前的世界做個簡單的回顧:在十億年前,一百萬年的時間不會發生什麼,但是在近二十五萬年以來,卻出現了許多劃時代的新型秩序與智能,例如人類。如果回顧人類在過去五萬年的技術發展,一千年的時間能發明出的新技術並不多,要普及一項技術更是難上加難。但是近年來,一項技術的發展從無到有再到普及只需要花不到十年的時間,智慧型手機就是一例。

對於二十一世紀,Ray Kurzweil 在《The Singularity is Near》一書中的預測是:透過整合基因科技、奈米科技和機械科技,我們將於這個世紀正式達到奇點、結束第五紀元。人類將融合生物智能和機械智能的雙重優勢,打造出力量極其強大的人機文明,並演化成永生的智能生命。

二十一世紀末的人機智能將比現在的人類智能強大無數倍,我們的大腦和身體將分成生物部分和機械部分,兩者彼此協作,使未來人類獲得遠超現代人類的思考能力和活動能力,未來世界一小時的知識與科技發展也將相當於現代世界一整個世紀的進步。

當我們的智能達到物質與能量的飽和,也就是計算能力達到物理學的極限時,人類文明將高速擴散到宇宙的其他區域。這種擴散速度將會很快達到極值,宇宙的物理介質最終會充盈著我們的智能,人類這個物種也將在真正意義上征服宇宙。

這個宣告聽起來有些瘋狂,也看似遠離我們的生活,但它正是在六大紀元模型與指數級增長之下,對二十一世紀人類科技發展最為合理的預測。

在本節的最後我會簡介 Ray Kurzweil 這個人的背景,讓你知道為什麼我們應該慎重地看待他所做出的預測。很多未來學家其實跟科幻作家沒什麼兩樣,只會憑藉著自己的直覺胡亂做出各種想像。但是當我們了解 Ray Kurzweil 這個人以後,你會發現他並不是普通的未來學家。

Ray Kurzweil 是 MIT 的電腦科學和文學學士,也是早期開拓 CCD 平板掃描儀、全字體光學字符辨識、字符閱讀技術、音樂合成器、語音識別軟體等領域的發明家。在 1968 年、Kurzweil 仍在就讀大二期間,他就寫了他的第一個軟體服務 Select College Consulting Program,並以十萬美元被收購。

大學畢業後,Kurzweil 成為了一名科技創業者,以下是他的經歷:1974 年創辦 Kurzweil Computer Products,1980 年被收購;1982 年創辦 Kurzweil Music Systems 和 Kurzweil Applied Intelligence,分別於 1990 年和 1997 年被收購;1996 年創辦 Kurzweil Educational Systems,2005 年被收購。他所創辦的其他還在營運中的公司有 Kurzweil CyberArt、FatKat、Transcend、Kurzweil Technologies……等等。

在身兼發明家和企業家的同時,Kurzweil 獲得了美國國家技術與創新獎章(這是美國政府對科技創新領域專家頒授的最高榮譽)以及其他二十幾項大獎,並在 2012 年被 Google 的共同創辦人 Larry Page 直接聘任為 Google 工程總監,最新的科技進展每天都在他眼下發生。

Kurzweil 所寫的書與其他未來學家的書最大的差異,在於他對現代科技進展掌握的精細程度遠遠超過普通人。他的每一本書都包含了非常多科學與技術發展的具體細節,書中的預測更是基於大量的資料分析做出來的。

在 2010 年,Kurzweil 寫了一篇長達 145 頁的報告,叫做《How My Predictions Are Faring》,專門檢驗他在 1990 年出版的《The Age of Intelligent Machines》、1999 年出版的《The Age of Spiritual Machines》和 2005 年出版的《The Singularity is Near》這三本書中做出的 147 項預測截至 2010 年時的準確率。在這 147 項預測當中,有 115 項預測完全正確,12 項預設大致上正確,準確率高達 78~86%。

雖然在一些非他專業的領域上,Kurzweil 還是難免會產生一些錯誤的理解,但這並不妨礙他為人類的科技發展指引出合理且明確的方向。這篇文章之所以會以《The Singularity is Near》中的六大紀元模型作為解釋秩序演進的框架,也是因為書中大量的技術細節與資料分析為他的觀點提供了足夠強的說服力。

所以當這位 Google 現任工程總監告訴我們人類將在二十一世紀抵達奇點、發展出人機文明時,我認為我們每個人都應該更加慎重地去看待這些觀點,暸解到這些事情不只是「有可能發生」,而是「非常可能發生」。

最後我想特別強調一點:支持和反對 Ray Kurzweil 的理論的人,常常會緊咬著他的某些點不放。舉例來說,反對者總是認為 Kurzweil 沒有科研和學術背景,只是在透過權威和流行文化推銷他的垃圾科學;支持者則會認為 Kurzweil 連續創業、獲得國家獎章和 Google 直接聘任的經歷,已經完全足以為他的理論建立公信力。

然而就我所知,大部分 Ray Kurzweil 的支持者和反對者其實都沒有完整的讀過《The Singularity is Near》,只是依據自己的偏好,選擇跟風網路上其他人的觀點,再回頭隨意地評價 Ray Kurzweil 這個人。我認為這樣的做法缺少了一個良好閱聽人應有的基本素養。

當我們看到他人對 Ray Kurzweil 的評價與觀點時,應當要暸解到這些評價與觀點都有著很大的局限性。因為即便我花了非常多時間研讀 Ray Kurzweil 的想法,我也不敢保證自己的理解就真的是正確的。

要評價一本書的前提,就是先把這本書徹底讀懂。不論你此時對奇點理論抱持的態度是相信還是質疑,我都強烈建議入手一本《The Singularity is Near》。要在多大程度上相信奇點理論,等親自研讀後再做決定。

4 什麼是智能生命?

在第三章的最後,我們的結論是:人類將在二十一世紀結束前達到奇點,發展出強大的人機文明、演化成永生智能生命。當我們的智能達到物質與能量的飽和,人類文明將高速擴散到宇宙的其他區域。這種擴散速度將會很快達到極值,宇宙的物理介質最終會充盈著我們的智能。

是的,上面這段論述有一些聽起來很模糊的概念。你很可能會想問:什麼叫「智能達到物質與能量的飽和」?什麼又叫「宇宙的物理介質最終會充盈著我們的智能」?

為了回答這些問題、替奇點鄰近的理論建立更穩固的基石,我會用第四章的第一、二節會專門討論智能生命的構成,以及我們現有的智能生命可以如何升級,升級的過程中會遇到什麼樣的限制。

在第三、四節裡,我會稍微將主題分岔出去,討論一下鬼魂和神這類超自然概念與智能生命的關係。這兩節的用意是補充一些我當前的哲學與宗教觀點,並不影響整篇文章的脈絡。

4.1 構成智能生命的兩大要素

根據我目前所掌握的知識所產生的理解,一個智能生命的存在是由「智能模型」和「可執行資訊處理的物理介質」這兩個要素所構成的。

對於智能生命的第一要素「智能模型」,如果抽象的來說,我會稱它是ㄧ種「有秩序的資訊」,這份資訊蘊藏著「實現一個秩序的方法和原理」。用簡單白話的方式說,它就是一個智能生命的設計圖。

在繼續深入前,我必須特別強調:「意識」(Mind)和「智能」(Intelligence)是兩個不同的東西。意識是一連串在大腦中流動的想法,智能則是一個決策系統,這個決策系統會將意識裏頭的資訊重新組織起來,並根據組織後的內容做出行為決策。

為了讓我們更好地理解智能模型,我接下來會介紹理論物理學家加來道雄在《The Future of the Mind》這本書中對意識的定義,以及這個定義跟智能模型之間的關係。

現在假設有一個系統,這個系統會接受多項來自世界的參數,將這些參數輸入大量的回饋迴路,藉由模擬世界來幫助系統達成它想達成的目標(例如生存、繁衍)。根據加來道雄的定義,這套系統運行時的「過程」就是意識;而根據我的定義,這套系統的「設計圖」就是一種智能模型。

加來道雄在《The Future of the Mind》書中將能產生意識的系統根據「輸入參數的性質」分成了以下幾個層級:

以上每一種系統的設計都可以被視作一套智能模型。而智能模型要在我們的宇宙中實現「存在」,必須仰賴於某種「可執行資訊處理的物理介質」。

以 Level 1 的爬蟲類為例,負責實現回饋迴路的物理介質就是「腦幹」和「小腦」。Level 2 的哺乳類不僅擁有腦幹和小腦,還擁有負責記憶的海馬迴、負責情感的杏仁核、負責感覺資訊的視丘等新的回饋迴路,實現這些回饋迴路的物理介質叫「邊緣系統」。而 Level 3 的人類除了腦幹、小腦和邊緣系統之外,還多了一個負責模擬未來並作出決定的執行長,實現其功能的物理介質叫「前額葉皮質」。

事實上,人腦的結構剛好揭示了地球上智能生命的演化過程:爬蟲類先演化出腦幹和小腦,哺乳類在這之上演化出了邊緣系統,人類又在這之上演化出了皮質。

我們大致上可以這樣理解人腦運作原理:感覺訊號會由感官傳到脊髓神經,再由脊髓神經傳到腦幹和小腦,接著從腦幹和小腦傳到邊緣系統,邊緣系統的視丘將這些訊號分門別類,送往大腦中各個皮質(例如把視覺訊號送到枕葉皮質、觸覺訊號送到頂葉皮質),這些皮質處理完資訊之後會再將結果送到前額葉皮質,讓前額葉皮質替我們的行為做出最終決定。

由此可見,人腦其實是一個由大量組件連結而成的網路,每個組件都有自己的智能。大部分的智能行為都能在潛意識自動執行,只有一小部分的資訊最後會進到表意識裡頭。

至於人類的表意識確切存在哪個區域,我們目前還沒有確定的答案;但對於哪些區域屬於潛意識,我們已經非常清楚,就算把這些區域全部用電腦代替,你也還是你。

舉例來說,產生情緒的邊緣系統就屬於潛意識。我們沒有辦法想快樂就快樂、想難過就難過,因為情緒這個東西不是由表意識掌控的。如果你把你的邊緣系統拿掉,替換成一個可以輸出等價情緒訊息的電子腦,你的表意識並不會感受到有什麼差別。

所以 Ray Kurzweil 的「融合生物智能和機械智能」、「打造人機文明」並不是沒有道理的。首先,人類大腦是一個效率很低、充滿缺陷的物理介質。如果我們能尋求更好的介質來乘載我們的智能模型,想想看人類思考和創造知識與科技的速度會有多麽大的提升?

再想想看,既然人腦是延著「腦幹和小腦 → 邊緣系統 → 皮質」這條演化路徑一層層疊上來的,如果我們能用生物相容性高的奈米材料打造出「第四層腦」,是不是就能設計出 Level 4、5、6 等更高級的智能模型呢?

正如同爬蟲類不知道什麼是情緒、哺乳類不知道什麼是未來的可能性一樣,當我們成功擴展我們大腦後,能獲得什麼樣的全新思維將會是現在無法想像的。一但我們能在智能模型和物理介質上不斷升級,很多我們現在認為的世紀難題可能都會變得有如加減乘除一樣簡單,知識與技術的指數級增長也將繼續持續下去。

4.2 物理介質的條件與極限

現在讓我們回來研究一下,一個物理介質如果要實現智能模型,需要具備什麼樣的條件?

對於這個問題,我的答案是:一個可以用來實現智能模型的物理介質必須要具備「計算資訊」和「存儲資訊」這兩個核心功能。

以人腦為例,腦神經元就是一種可執行資訊處理的物理介質,我們的一切記憶和感知都被以電化學訊號的形式存儲在這些腦神經元裏頭,而我們的一切思考則是這些訊號在腦神經元之間被加工、計算的過程。

假設我們在現有的電腦架構上開發出強人工智慧,那麼對這個強人工智慧的智能模型來說,它的一切記憶便是以電磁場訊號的形式存儲在電腦的記憶體材料中,而它的一切思考則是這些訊號被 CPU/GPU/TPU 等處理器提取出來加工、計算的過程。

一個物理介質是否能拿來計算和存儲資訊,取決於我們當下掌握了什麼等級的技術。如果我們目前所能掌握精度最高的技術是奈米技術,那我們便能在奈米尺度上實現資訊的計算和存儲,但我們的計算和存儲能力也將受限於奈米尺度。而一但我們能創造出皮米、飛米尺度的高精度超微技術,我們便能在亞原子粒子的尺度上執行操作,將計算和存儲資訊的能力提升一個級別。

《The Singularity is Near》書中有個例子是這樣的:Oklahoma 大學的研究員在 2004 年便已成功在由 19 個氫原子構成的分子中,通過磁交互作用存儲了 1024 bits 的資訊。這意味著當時的人類已經能在平均每個原子中存儲 100 bits 的資訊。

想像一塊一公斤的岩石,這塊岩石裡頭大約有 10²⁵ 個活躍原子。如果我們的技術發展成熟到有辦法完全控制岩石裡的所有活躍原子,並用這些活躍原子的電磁狀態來存儲資訊,那麼以每個原子存儲 100 bits 的資訊量來估計,這塊岩石將能存儲 10²⁷ bits 的資訊。

而單純考慮岩石中活躍原子的電磁作用造成的狀態改變,一公斤的岩石每秒至少會有 10⁴² 次「計算」在發生(只是這些計算在人類的視角上看起來缺乏目的性)。這意味著如果我們能發展出足夠成熟的超微技術,一公斤的岩石理論上有潛能成為一台存儲容量 10²⁷ bits、計算容量 10⁴² cps(caculations per second)的計算機。

這台計算機有多強呢?根據目前的估計,人腦的計算容量最高不會超過 10¹⁹ cps。因此如果將一公斤的岩石發揮到理論極限,它將能在 10μs 的時間內執行出 100 億個人腦在一萬年的時間內總產出的思維量。

想像一下,如果我們把宇宙中所有的物質蘊藏的存儲和計算容量都發揮到理論極限、並在上面安裝智能模型,這個宇宙會變成什麼樣子呢?

還記得指數級增長嗎?你認為我們發展出能做到這件事的超微技術需要多少時間呢?

相信現在你已經知道「智能達到物質與能量的飽和」、「宇宙的物理介質最終會充盈著我們的智能」到底在說什麼了。

4.3 獅子與鬼魂:對未知的恐懼

在結束第四章之前,我想將前面有關智能生命的想法作點延伸,談點有趣的主題:鬼魂和神。我會在這一節討論鬼魂,下一節討論神。

讓我們先來思考一個情境:

在某個無人島上有一個村莊,有一天村里的一個男子在打獵時瞥見了某個大型生物從眼角飄過,但沒看清楚牠的樣貌。幾天後,又有好幾個人疑似目擊到這個大型生物在樹叢中竄動的身影。又過了幾天,村里有人被這個大型生物吃了,現場只留下一隻斷掉的、血跡斑斑的手在原地。

村民們感到非常慌張,他們不知道這個未知的大型生物究竟是什麼。在經歷了好幾天的激烈爭論,大家最後得出了一個共識:這隻大型生物是某種超自然存在。

最後,這個村莊決定把這隻沒有人真正看清楚樣貌的大型生物視為邪靈,並把這隻大型生物出沒的地區標示為「邪靈領域」,禁止大家進入。

事實是什麼呢?事實上,這隻大型生物只是一隻在島上瀕臨絕種的野生獅子。村民們會把獅子視為邪靈,有兩個主要原因:

第一,獅子具備強大的、足以殺人的力量。曾清楚看見獅子的人都已經被吃了。

第二,「在活著的人裡頭,沒有人真正暸解獅子是什麼樣的生物」所產生的神秘感讓大家非常恐慌。村民們必須要找一個合理的解釋來建立確定感。

以上這兩個原因,只能說明獅子擁有很強的力量,而且村民們對牠暸解不多,並不能說明獅子真的是某種類似邪靈的「超自然存在」。如果大家隨時都能去動物園看到獅子,那麼獅子就是獅子,沒什麼大不了的。

現在讓我們來回答原本的問題:鬼魂存在嗎?

我的想法是:就算鬼魂存在,那又如何?

我們之所以會爭論鬼魂是否存在,有很大程度是因為這個概念本身的模糊性與未知性,使得我們對它心生恐懼。如果要消除我們的恐懼,就得先消除這些模糊性與未知性,探討更為精確的問題:鬼魂存在的物理基礎是什麼?

在進行更深入的思考以後,我認為鬼魂根本就不是什麼特別的概念。如果我們能打造出強人工智慧,並且技術已經成熟到有辦法將強人工智慧的智能模型「安裝」在一團空氣分子上,那麼我們就能「發明」出在空氣中飄浮的鬼魂。

科技能做到的事情還不只這樣。一但有了這種等級的技術,我們還可能創造出「會思考的石頭」、「會講話的樹」、「會算微積分的狗狗」、「超大型巨人」、「不會吸貓咪的張哲豪」。我們甚至可以將腦中的電化學訊號轉存到空氣裏頭,達到「靈魂出竅」、甚至是「永生」的境界。

如果奇點到來,這些事情在技術上都是有可能辦到的。

所以鬼魂如果存在又如何?一但我們暸解了智能生命的本質,那麼不管鬼魂存不存在,我們都不應該為之感到驚訝,因為它並不比村莊裡的那頭獅子特別。

同樣地,既然鬼魂理論上可以存在,要是真的有那麼一些人類能看到鬼魂,我們也不應感到稀奇,更不應該因為這一點與眾不同的能力,就盲目地相信這個人講的話。

4.4 神:實然無法導出應然

宗教普遍共有的基本特徵,在於它認為這世界有著某種我們肉眼看不見的、理性無法理解的、只能用心靈去感受的更高存在,例如有神論宗教中的神、自然律宗教中的自然律。宗教會宣稱:我們人類必須服從這種更高存在所訂出的規範和價值觀,才有可能在死後進入某種更好的狀態(例:上天堂、涅槃),而非另一種更可怕的狀態(例:下地獄、苦海輪迴)。

宗教是對的嗎?神存在嗎?我們是被某種造物主設計出來的嗎?

我在本文一開始已經嘗試用物理學去回答這個問題。現在我將根據我對智能生命的理解提出另一個看法。

如果單純從智能生命的角度來看,神或是造物主理論上是可能存在的,只不過人類對於是否真的存在並沒有共識。祂可能是一種有著比較高級的智能模型、被實現在某種格局更大的物理介質(例如整顆地球)裡頭的智能生命。祂也可能只是某個在宇宙中漂流,途中剛好路過地球的外星種族。

如果人死後,大腦中的資訊能自動被轉移到另一個我們眼睛觀察不到,但是得以安裝智能模型的介質裡頭,那麼靈魂就可能延續,宗教裡的輪迴轉世、上天堂、下地獄也都是有可能的。

不過我仍然要質疑:就算神可能存在、就算宗教有可能包含某些事實,那又如何?

根據我的觀察,當一個虔誠的宗教信徒與非信徒在爭論神是否存在時,其實大部分的時候是希望能回答一個問題:我是否要信奉某個宗教、尊崇這個宗教訂出的規範和價值觀?

然而我認為,當我們開始思索這樣的問題時,我們等於是提早向這個「不知道到底存不存在的神」認輸了。我認為這樣的思維會使人類喪失一部分追求進步的原動力,而這個原動力其實非常重要。

獅子比我們強壯,但我們能製造武器並組隊合作打敗獅子、爬上食物鏈的頂端。父母生育我們、老師教導我們,但我們能透過不斷地成長,獲得超越父母和老師的視野格局。人類幾千年下來,蓋出了埃及金字塔、飛上了天空、創造出能將訊息傳到地球的另一端的通訊設備、登上月球,甚至即將殖民火星、開發腦機介面、創造出遠超人類大腦能力的強人工智慧。

如果造物主存在,我們沒道理不能超越祂。

一個人如果一昧地相信聰明的人講的話,我們會認為他「缺乏獨立思考」。一個人如果一昧地聽從父母和老師說的話,我們會認為他「不成熟」。同樣地,一個人如果一昧地聽從那個我們甚至不能證明存在與否的神所列下的「規範和價值觀」,你覺得真的是好事嗎?

哪怕「神」這種高級的智能生命真的存在,我們也不應該在一開始就覺得祂無法被超越。說到底,我認為我們還是得重新省思 Hume 的關鍵思想:任何實然存在的事物,都無法幫助我們導出應然。

5 科幻如何變成現實?

截至目前為止,我已經花了四章在討論很多較為抽象的理論和想法。因此在第五章,我希望給出一些實際的案例,看看人類在過去二十年究竟做了什麼,接下來又打算做什麼。

由於過去二十年人類的科技發展實在太快了,我們在神經科學、基因科學、資訊科學等領域都有著大量突破,我們現在習以為常的 Google、Facebook、Apple、Amazon、Microsoft 等科技巨頭也都是在這段時間崛起壯大的,要用一篇文章的一個章節講完全部的發展根本是不可能的事。

因此在經過深思以後,我想換個方式介紹來寫這個章節。比起寫一整章讀起來乏味的科技史,我認為去寫一個走在科技前端的人的視角和宏大藍圖,更能讓我們看到人類有多大的潛力。因此在這個章節裡,我將介紹 Elon Musk 這個人和他的公司們在做的事情。

如果說 Ray Kurzweil 在做的是提出一個有著瘋狂結論的理論,那麼 Elon Musk 與他的公司們在做的,就是告訴你現實真的就是如此瘋狂。如果人類真的會在二十一世紀抵達奇點,那麼 Elon Musk 必然會是這個過程中極為關鍵的角色。

Elon Musk 大學時期的專業是物理學和經濟學,在 1995 年創辦了軟體公司 Zip2,並於 1999 年以 3 億美元被 Compaq 收購。接著他又在 1999 年創辦支付公司 X.com,這家公司於一年後和其競爭對手 Confinity 合併並改名為 PayPal,最後在 2002 年以 15 億美元被 eBay 收購。

截至 2002 年為止,Elon Musk 就是一名透過科技創業迅速致富的企業家。但是在 2002 年以後,他拿著他賺的錢做的每一件事,才真正讓我們看到什麽叫瘋狂。

如果要總結 2002 年以後 Elon Musk 的目標,就是一句話:延續人類這個物種。在通往這個目標的道路上,我認為沒有任何一個企業家比 Elon Musk 具備更強的實踐力。

知名長文專欄 Wait But Why 的作者 Tim Urban 有一系列非常詳盡地探討 Elon Musk 計劃藍圖的文章,我覺得任何對於這個世代科技進程有興趣的人都應該要讀過一遍。接下來我會為他其中幾篇文章做重點摘要,並且加入一些我自己的想法,幫助我們透過 Elon Musk 與他在 2002 年之後創辦的公司們,一窺人類未來的發展趨勢。

第一節我會談 Tesla 這家公司,參考資料是〈How Tesla Will Change The World〉。第二節我會談 SpaceX 這家公司,參考資料是〈How (and Why) SpaceX Will Colonize Mars〉。第三節我會談 Neuralink 這家公司,參考資料是〈Neuralink and the Brain’s Magical Future〉和 Neuralink 近期的公開發佈會影片。

如果你讀完這章以後,想要更深入研究 Elon Musk 的話,我大力推薦去 Wait But Why 上的〈The Elon Musk Post Series〉找尋其他你感興趣的文章。

5.1 Tesla:使地球向永續能源經濟體轉型

首先我們來看一下 Tesla 這家電動車兼永續能源公司。

在近幾個世紀,人類大規模地使用化石燃料造成了二氧化碳濃度急劇上升,全球溫度也逐年升高。就在此時此刻,如果地球的平均溫度上升 3 度,最高溫度就可能會上升至 58 度,進而造成大多數農作物和動物的滅絕。如果我們不阻止全球暖化的勢態,地球很可能將不再適合人類居住。

要阻止全球暖化,人類必須將現在這個以化石燃料為主的經濟體轉型成以太陽能這類永續能源為主的經濟體。而在人類目前所有的產業當中,對化石燃料的使用占比最大的便是交通產業。在接近一百年的時間裏頭,以石油驅動的內燃機汽車幾乎壟斷了整個陸上交通。

Elon Musk 認為,如果要讓人類盡可能快地拋棄對化石燃料的依賴,最有效率的方法就是從交通產業下手,讓人們大規模地停止使用石油驅動的內燃機汽車,轉而使用由永續能源驅動的電動車。

Elon Musk 在 2004 年以 A 輪融資入股了僅成立一年、由 Martin Eberhard 和 Marc Tarpenning 創辦的電動車公司 Tesla Motors,成為該公司的最大股東。2008 年金融危機時期,Tesla Motors 運轉不順,Elon Musk 決定親自扛下公司的 CEO 職位,並於接下來的十年帶領這家電動車公司,在已經接近一整個世紀沒有任何新創公司成功的汽車產業中殺出一條血路。

Tesla Motors 的目標是用最快的速度推出可以進軍大眾市場的電動車。他們的商業策略是:先打造一款造價高昂、產量極少的電動跑車 Roadster(2008 年開始交車),專門賣給喜歡彰顯環保的富豪。接著用賺到的利潤打造一款中等價位、產量適中的電動車 Model S(2012 年開始交車),賣給普通的有錢人。最後再用上一階段賺到的利潤來打造一款低價、可大型量產的電動車 Model 3(2017 年開始交車),推廣給普羅大眾,顛覆整個汽車產業。

在技術層面上,Tesla Motors 沿用了加州電動車公司 AC Propulsion 的電池管理技術,將幾千個小型鋰電池管理起來,取代大型笨重的鉛酸蓄電池,大幅提升了電動車的性能和續航力。同時,他們在全美各地佈滿了超級充電站(Supercharger),這些充電站每充十分鐘,就能讓 Model S 跑一百公里。

為了降低電動車的電池成本,Tesla Motors 還興建了耗資 50 億美元的超級電池工廠(Gigafactory),每年生產 35 GWh 的鋰電池,這個數字跟當今鋰電池的全球產量是一樣的,這些鋰電池將於未來用在他們每年生產的 50 萬輛電動車上。

對 Elon Musk 來說,要解決化石燃料造成的問題,真正要顛覆的並不是汽車產業,而是石油產業。因此在 2014 年,Tesla Motors 直接公開了自家公司的全部專利,讓任何人都得以使用他們的技術生產電動車。這種「公開自家核心技術」的做法會為 Tesla Motors 創造非常多競爭對手,但它卻將催化整個汽車產業朝著電動車的方向前進,加速地球向永續能源經濟體轉型。

在 2016 年,Tesla Motors 更是決定將名字裡的 Motors 去掉,改名為 Tesla,並以 26 億美元的價格收購太陽能公司 SolarCity,正式成為ㄧ家永續能源公司。未來不管是超級充電站還是超級電池工廠,都將大量採用 SolarCity 的太陽能技術,幫助 Tesla 建立永續能源的完整生態系統。

5.2 SpaceX:使人類成為多星球物種

全球暖化並不是人類這個物種所需要面對的唯一問題。事實上,可能造成地球物種滅絕的事件可多了,光是我們目前所想得到的就有:近距離超新星爆炸(兩億五千萬年一次)、伽馬射線爆發(百萬年一次)、地球磁場反轉(百萬年一次)、超級太陽耀斑的出現(曾在許多恆星發生過)、外星文明對地球的征服(尚未發生但不無可能)、小行星撞地球(發生過非常多次)。以上事件只要有任何一個發生,地球物種滅絕將會是板上釘釘。

單就小行星撞地球這個事件來看,在 1908 年就有一顆直徑 60 米的小行星在西伯利亞上空爆炸,夷平八千萬棵樹,威力相當於一千顆廣島原子彈。在 1989 年,同樣大小的小行星與地球軌道擦身而過,想像一下它如果炸在都市上方會發生什麼事?

更別提我們如果像恐龍一樣遇到直徑十公里、威力相當於十億顆廣島原子彈的小行星,以現在的科技水平人類可說是毫無招架之力。

在過去,地球至少已經發生過五次大規模物種滅絕,時間大約是每一億年就會發生一次。照著這個頻率,人類遲早會面臨第六次大規模物種滅絕,只是我們不知道確切什麼時候會發生。而一但我們知道發生的時間,通常也已經來不及了。

就算我們運氣很好、這些可能造成物種滅絕的事件都沒有發生,六億年之後地球仍然會因為太陽亮度增加所導致的二氧化碳災難而不再適合人類居住。

換句話說,如果要避免人類在未來滅絕,我們必須在地球滅亡之前擺脫對地球的依賴、在太陽系滅亡之前擺脫對太陽系的依賴。人類必須成為一個能在不同星球之間遷移和生存的多星球物種,而且我們必須從現在就開始做準備,因為沒有人知道下一次災難會在什麼時候發生。

要如何讓人類成為一個多星球物種呢?

對 Elon Musk 來說,這一切的第一步,人類要先有辦法讓一百萬人移民火星,在上面發展出能夠自給自足的新文明。

要如何讓一百萬人移民火星呢?

答案是開發出能將大量人類送往火星,並且讓人類能在火星上正常生活的科技。同時要確保在這樣的技術前提下,這個世界上有至少一百萬個願意去火星,並且負擔得起火星船票費用的人。

因此 Elon Musk 在 2002 年創辦了火箭公司 SpaceX,眼前的最大目標就是解決這個問題。

在 Elon Musk 的估計下,如果要在地球七十五億人口中找到一百萬個願意移民火星、且有足夠經濟能力負擔船票費用的人,這個船票費用必須低於每人 50 萬美元,也就是加州一棟普通房子的價格。

然而根據 NASA 在 2004 年估計的數據,如果使用當時的技術將人類送往火星,平均每個人的成本會是 100 億美元,這個價格是 50 萬美元的 20000 倍。這就是 SpaceX 所面臨的第一道難題:如何將火星船票的價格降低 20000 倍?

首先,在火箭發射的成本方面,大多數的航太公司都喜歡將工作外包,接到外包工作的承包商又會再把工作繼續外包出去,一份工作在經過一層又一層的外包鏈之後,最終的費用就會變得非常高。因此 SpaceX 的第一個策略是自己生產超過 90% 的火箭零組件,透過大規模垂直整合降低成本。

SpaceX 製造出來的第一隻火箭「獵鷹一號」(Falcon 1)搭載了一台他們設計的「梅林引擎」(Merlin),在 2006~2008 年接連經歷三次發射失敗後,終於在 2008 年 9 月 28 日成功發射。這次的成功幫助 SpaceX 接到來自 NASA 的貨物運輸合約,此時獵鷹一號的發射成本只有它的最佳替代方案的三分之一。

到了 2015 年,SpaceX 的火箭發射成本已經成功降到當下行業標準成本的五分之一。根據 Elon Musk 的估計,SpaceX 的發射成本在未來幾年仍會繼續下降,有望比整個行業標準還要低 10 倍。

在有效載荷方面,2004 年時的火箭每次大約能載 3~5 人,而 SpaceX 的目標是將這個人數擴展到 100 人以上,如此就能將火星船票的價格再降低 20 倍。

以下是 SpaceX 近幾年在有效載荷上的急速進步:獵鷹一號發射成功後,SpaceX 在 2010 年又成功發射擁有九台梅林引擎的獵鷹九號(Falcon 9),將負責太空貨物運輸的龍飛船(Dragon)送入地球軌道。到了 2018 年,SpaceX 繼續打破紀錄,成功發射搭載了 27 台梅林引擎的獵鷹重型火箭(Falcon Heavy),其單位有效載荷的價格達到史上最低。

我們可以看到,透過垂直整合與提高有效載荷,SpaceX 已經有很大的機會能將火星船票的價格降低 10 × 20=200 倍了。只要再降低 100 倍,50 萬美元的票價目標就能達成。

對於最後這 100 倍,SpaceX 的解決方案是:打造「完全快速可重複使用的火箭系統」。一但火箭能變得像飛機一樣,只需要重填燃料和進行維護就能再次使用,那麼票價就能再次大幅度地降低,讓一百萬人移民火星也將不再是夢想。

令人震撼的是,這個難題也被 SpaceX 克服了。在 2015 年 12 月 21 日,SpaceX 成功利用推進器著陸技術完成了獵鷹九號第一級的首次回收。到 2019 年的今天,SpaceX 已成功將獵鷹九號第一級回收四十四次,如今一級火箭的回收對於 SpaceX 來說已經宛如家常便飯了。

在接下來的火星殖民計劃中,SpaceX 將打造「行星際運輸系統」(ITS, Interplanetary Transport System),搭載 42 台最新研發的、推進力比梅林引擎強三倍的「猛禽引擎」(Raptor)。這個系統預計將在 2024 年一口氣載數百名人類乘客前往火星,並於出發後 80 天抵達,屆時我們將會見證一個在歷史意義上遠超人類登月的時刻。

當然,在人類抵達火星前後,SpaceX 會派出無人火星殖民運輸器,透過多次無人貨運任務將各種設備送上火星,確保火星的首批殖民者在網路通訊、能源、交通、水、氧氣、食物、居住設施、火箭燃料、醫療、建設、植物……等人類的生存需求上都能有充裕的供給與建設,幫助他們打造第一個火星城市。

以網路通訊為例,SpaceX 早在 2015 年就開啟了星鏈計畫(Starlink),打算在地球低軌道上部署 12000 顆通訊衛星,讓超高速網路從天而降,不管你在北極、太平洋還是聖母峰上都能連上網路。同樣的技術未來也將在火星實施,為火星上的居民提供無線網路服務。

以能源為例,SpaceX 將沿用大量來自 SolarCity 的太陽能技術,在火星上實施太陽能發電。

以交通為例,從 SpaceX 分支出來的隧道挖掘公司 The Boring Company 有著能實施地下三維交通的挖掘技術,Tesla 生產的電動車也將在空氣稀薄的火星取代內燃機汽車,成為火星移民的主流交通工具。

以水為例,火星南極有大量冰山,融化後足以形成覆蓋整個行星的 11 米深海洋。將這些冰山融化不僅能提供人類需要的水,還能釋放出二氧化碳和水蒸氣等溫室氣體,觸發溫室效應使均溫 −55 °C 的火星升溫。

以氧氣為例,我們可以利用現有的農業和生物學技術,在火星上栽培植物,並建造光合作用工廠,增加火星的氧氣密度,讓人們最終不需要帶面罩就可以在火星表面行走。

為避免佔太多篇幅,剩下我就不一一展開了。這裡我想強調的是:很多我們看似困難的問題,其實都早已有技術上的解決方案,只是我們平時沒關注而已。就算有些技術還沒出現,Elon Musk 和他的公司們也已經讓我們看到,身在這個科技指數級增長的世界,只要懂得將問題一步步拆解,我們能做到的事情往往超乎我們的想像。

當然,「讓一百萬人移民火星」並不是能一瞬間完成的事。SpaceX 的計畫是先讓一小批人類菁英前往火星開墾,就像歷史上第一批殖民美國的歐洲人一樣。隔兩年後,地球會派出第二批火星殖民艦隊,將新的移民送往火星,並將在火星上適應不良的人類接回地球。再隔兩年,派出第三批艦隊,接著是第四批、第五批、第六批……。

在人類移民一波波登上火星的這段時間裡,SpaceX 將繼續致力於降低火星船票的價格,而火星上的人類也會著手建立第一個火星城市。基本需求搞定了以後,火星上的人類便能開始發展吸引人的休閒娛樂和文化,火星對人類的吸引力也會愈來愈強。當大家意識到「居住在火星」是可行的時候,願意出錢移民火星的人數就會大幅增加。

隨著願意移民火星的人逐年提高、火星船票價格逐年下降,火星上的居民將會愈來愈多,並在未來的某一天突破一百萬人,變成一個真正繁榮的城市。最終,SpaceX 的目標是將火星「地球化」,改造成一個適合人類居住、即便地球切斷供給也能自給自足的美麗星球。

而在我們成功征服火星之後,我們將結合這些經驗與新科技進一步征服其他行星、衛星或小行星,甚至建立人造的太空居住地在宇宙中漂浮,為人類這個物種做大量的異地備份。就算有某個星球或太空居住地的人類文明滅絕了,只要其他文明還健在,人類這個物種就能繼續延續下去。

屆時的宇宙文明相較於現今的地球文明,將會跟現今的地球文明相較於古希臘文明一樣。人類將在真正意義上成為在宇宙中遷徙、擴張的多星球物種,而地球只不過是我們的起點罷了。

5.3 Neuralink:使人類與人工智慧結合

在本章的最後一節,我要介紹的是 Elon Musk 在 2017 年成立的腦機介面公司:Neuralink。

要理解 Neuralink 這家公司,必須掌握的核心概念有兩個:腦與腦之間的傳播帶寬、人工智慧的威脅。一但你能將這兩件事情搞清楚,你就知道為什麼 Elon Musk 要成立 Neuralink 了。

我們先來看一下什麼叫「腦與腦之間的傳播帶寬」。

任何人與人之間的溝通,其實都可以被視為「一顆大腦將一份資訊傳播到另一顆大腦」的過程。而在語言發明之前,人類執行這個過程的效率是非常低的,我們只能用一些手勢和叫聲來傳遞非常簡單的資訊,像是「吃」、「攻擊」等等。

一直要等到語言發明之後,人類才成功在不同的孤立大腦間建立一條較為高效的資訊傳播通道。語言的資訊傳播原理可簡化如下:一個人將大腦中的腦神經訊號編碼成聲波,並將聲波傳出去。當另一個人的耳朵接受到這段聲波後,他會將聲波解碼回腦神經訊號。

有了語言這個工具,人與人之間能分享的資訊量就有了爆炸性的提升。而所謂的「腦與腦之間的傳播帶寬」,指的就是兩個人腦在單位時間內,彼此之間能傳播多少資訊。

語言對人類的影響有多大呢?

我們都知道,創造知識遠比學習知識難多了。如果沒有語言,知識就難以傳承,這可能造成的結果是:到了二十一世紀的現在,我們的技術還停留在石器時代止步不前,因為每一代人都得重新發明石器和生火技術才有辦法生存。

正是因為有了語言,知識才得以代代相傳、愈積愈多。每個人出生時都能站在巨人的肩膀上,享受他那個時代的全部知識,並在這些舊知識上繼續創造新的知識。

繼語言之後,文字的發明使人類得以將語言轉換成圖像符號保存在紙張上,突破口耳相傳的限制。而當人類發明電腦,並將無數台電腦連成網路之後,我們不僅能很高效且穩定的存儲資訊,還能在一瞬間將資訊傳到地球的另一端。

然而,也正是在我們有了網路以後,語言這個工具的缺點才開始逐一暴露。

首先,如果把語言的資訊傳播帶寬與網路相比,結果就像是拿一粒米跟一顆地球相比一樣。

再者,當我們在使用語言這個工具傳播資訊時,資訊的流失率是非常高的。使用語言的過程本身就是在將大量的資訊壓縮成短短的幾行文字,當你現在在讀這篇文章時,這裡的所有文字就是從我的大腦壓縮出來的,而這個壓縮的過程本身就會造成大量的資訊流失。

為了理解這篇文章,你的大腦會將這些文字解壓縮回神經訊號。然而不同人的大腦在壓縮和解壓縮文字時使用的演算法都不一樣,所以你在解壓縮這些文字時,最後產生的理解一定會跟我自己壓縮前想表達的內容有非常多偏差,這就會造成第二次資訊流失。

正是因為語言有低帶寬、容易流失資訊等缺點,人與人之間互相理解才會變得如此困難。想像一下你和別人用聊天軟體聊天,結果每次只能傳送一個字,這個字還有很高的機率會變成亂碼,你覺得這樣的軟體溝通起來有效率可言嗎?

這就是 Neuralink 想解決的第一個問題:透過建立腦機介面,大幅度地提高腦與腦之間的傳播帶寬。如果每個人都裝上了腦機介面,我們就能直接進行腦對腦的神經訊號溝通,而不需要把它壓縮成低效的語言。當我想讓你看到一幅景象、聽見一段聲音、感受一道情緒、認識一個思想時,我只要將我的腦機介面透過網路與你的腦機介面相連,這個資訊的傳播不但帶寬超高,還可以將流失率最小化。

一但我們能為視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、本體感覺、……等所有感知對應的腦區都建立適當的腦機介面,我們能做到的絕對不會只有腦對腦的溝通。在這樣的技術之下,一個高完成度的虛擬實境體驗起來將跟真實世界沒什麼兩樣。

除此之外,我們甚至還可能突破我們感官的限制,感知到我們五官無法感知到的東西。舉例來說,我們都知道人是感受不到磁場的。但如果我們能研發出適當的磁場感測器,將偵測到的磁場分佈轉換成腦神經訊號,透過腦機介面送入我們的視覺皮質,不就能「看到」磁場了嗎?如果送入的是聽覺皮質,不就變成「聽到」磁場了嗎?

在沒有腦機介面前,我們只能感知到波長 380~780nm 的光線和頻率 20~20,000 Hz 的聲波,這些光線和聲波形塑了我們現在認知的世界。一但有了成熟的腦機介面,那麼只要能打造出適當的感測器和神經訊號轉換器,任何存在於自然界中的資訊都將被我們「看到」、「聽到」、「摸到」、「聞到」、「嚐到」,這是多麽酷的一件事啊!

在另一方面,如果我們能破解「知識」在大腦裡的編碼,那麼「學習」就可以轉化成一種「安裝知識」的過程。我們想學任何東西,只要把對應的知識透過腦機介面安裝到大腦就行了,人類的學習能力將達到一個過去從未達到的境界。假設學習知識變得比以前容易一千倍,我們便有可能可以挑戰比以前難一千倍的問題。

現在我們已經淺嚐到腦機介面的潛力了。接下來讓我們來看一下第二個需要掌握的概念:人工智慧的威脅。掌握了這個概念之後,你才會真正看到 Neuralink 瘋狂的地方。

自從人類發明電腦以後,人工智慧的領域也開始起飛。我們這幾年來天天都在看人工智慧打破紀錄,辦到我們過去認為這項技術不可能辦到的事情,像是在圍棋領域連續擊敗世界第一的棋手、在音樂領域創作出讓人們以為是巴哈作曲的音樂、在圖像領域生成大量跟真人沒兩樣的臉孔、在語言領域表現出超越人類的翻譯水平、在金融領域主導大量的投資決策、在藝術領域創作出混合不同藝術家風格的藝術作品……

當人工智慧一步一步地在各個領域超越人類,甚至把人類遠遠甩在後頭、使得人類變成得反過來向人工智慧學習時,很多人開始擔心一個最嚴重的問題:擁有自我意識的超強人工智慧會不會出現?如果超強人工智慧出現了,並且擺脫我們控制、想要毀滅人類,我們有沒有抵抗的能力呢?

對於這兩個問題,Elon Musk 的答案很簡單:超強人工智慧遲早會出現,且一但失控,現在的人類完全不是它的對手。

這裡值得一提的是,Elon Musk 和矽谷創業孵化器 Y Combinator 的 CEO Sam Altman 在 2015 年創辦了人工智慧公司 OpenAI,其中的一大目的正是希望在開發超強人工智慧的同時,也能保證它對人類是安全無害的。

當然,對 Elon Musk 來說,成立 OpenAI 還遠遠不夠。在認識了 Tesla 和 SpaceX 這兩家公司後我們不難發現,任何可能對人類這個物種造成威脅的因素都逃不過 Elon Musk 的雷達。不論強人工智慧安不安全,光是它「可能被打造出來」這件事就足以被視為人類的一個巨大威脅。

於是 Neuralink 出現了。

Neuralink 真正的終極目標,是在人類現有的腦幹、小腦、邊緣系統和皮質之上,再加裝上一層「電子腦」,將人工智慧直接整合進我們的大腦。一但我們能做到這件事,人工智慧便不會是我們的敵人,因為它已經成為人類組成的一部分了,這就跟我們不會說「腦幹和邊緣系統是我們的敵人」是同個道理。有了這加裝上去的電子腦後,我們將會變成一種更高級的「賽伯格」(Cyborg)。

所謂的賽伯格,指的是將無機技術與有機生物結合後所形成的生命體。在此時此刻,你可能會覺得自己是個普通人類。但事實上,活在二十一世紀的每個人都早就已經是賽伯格了。

當你戴上眼鏡時,你就是在用技術升級你的光學感知;當你穿上衣服時,你是在用技術升級你溫度感知;當你在用手機跟朋友聊天時,你是在用技術升級你的社會感知。換句話說,你透過眼鏡感知到外界的光線、透過衣服感知到周遭的溫度、透過手機感知到遠方的朋友,這些無生命的技術早就已經在不知不覺中成為了你感官的延伸。

假設你在早上醒來時,突然發現自己的右手不見,你會覺得恐慌、彆扭、不適。同樣地,如果你把眼鏡、手機、衣服通通丟掉,裸身一人空無一物,你也會產生非常類似的感覺。你會覺得自己失去了身體的某一部份,並且很想趕快把這一部分裝回來,這就是你已經成為賽伯格的證據。

所以當 Neuralink 希望在人腦上面加裝電子腦時,概念其實也是一樣的。正如同眼睛退化後要戴眼鏡一樣,在未來的人工智慧時代,透過為我們的大腦「戴上」一層電子腦來強化人類的思維能力將成為新的趨勢。

電子腦並不會取代你的大腦或佔據你的自我意識,而是會在維持你的自我意識的前提下,大幅度拓展你的能力邊界。你仍然會覺得自己在做所有的決策,但是你所感受到的思考會變得前所未有的暢通、高效。我們將從現在的「原始賽伯格」逐漸升級成「高級賽伯格」。

那麼在技術上,要怎麼做才能為我們的大腦加裝上一層電子腦呢?首先當然要先建立可以讓人腦與電子腦相連的接口,並且確保兩者之間的資訊流通帶寬足夠大。

現在你知道為什麼 Neuralink 要打造高帶寬的腦機介面了。

相信讀到這裡,你已經看出 Elon Musk 成立公司的邏輯了:對 Tesla 來說,要讓人類盡可能快地拋棄對化石燃料的依賴,首先得讓人們大規模地轉去使用由永續能源驅動的電動車;對 SpaceX 來說,要讓人類成為多星球物種,首先得將太空旅行的成本降低到能讓一百萬人移民火星;對 Neuralink 來說,要讓人類與人工智慧結合,首先得打造高傳播帶寬的腦機介面。

我們可以繼續將這個「首先」放大來看:Tesla 要讓人們大規模地轉去使用由永續能源驅動的電動車,第一步是打造一款造價高昂、產量極少的電動跑車 Tesla Roadster;SpaceX 要將太空旅行的成本降低到能讓一百萬人移民火星,第一步是打造幾乎從頭到尾都由自己設計、生產,發射成本遠低於行業標準的小型火箭 Falcon 1。

同樣地,Neuralink 要打造高傳播帶寬的腦機介面,它的第一步是打造體積極小、用生物相容性材料製成、可以用近乎無創的手術植入、能在同一個時間對大腦感應和寫入大量神經訊號、並且可與外界進行無線通訊的技術。

在 2017 年 Elon Musk 召集了大量領域內頂尖科學家和工程師組成 Neuralink 後,2019 年的今天,這支團隊終於發表了他們這兩年階段性的成果:N1 Sensor。

每一個 N1 Sensor 上都接有 3072 個超微電極,這些超微電極分佈在 96 條比頭髮還細、肉眼幾乎看不見、由生物相容性材料製成的細絲上面。Neuralink 會透過 DARPA 開發的微手術機器人將多個 N1 Sensor 植入大腦,並讓這些超微電極細絲在腦中穿梭,即時地讀取和寫入神經訊號。

這些超微電極最後會被匯集到一個感應線圈裡面,N1 Sensor 讀取到的神經訊號將在此處經由藍芽傳送到外界名為 Link 的穿戴式裝置。所有對神經訊號的運算和解析都會在 Link 上面執行,Link 也可以回過頭來對腦內 N1 Sensor 上的微電極發出寫入指令。

目前 Neuralink 已經用他們的微手術機器人在老鼠和猴子實驗上執行了超過十九次手術,並且獲得了正向的實驗結果。根據 Neuralink 團隊在近期的發表會公開的資訊,他們已經成功讓猴子透過 N1 Sensor 用大腦控制電腦。

如今 Neuralink 正在向美國 FDA 申請明年的人體實驗,打算在人類大腦兩側各安裝四個 N1 Sensor,其中三個接入運動皮質區(Motor Cortex),一個接入體感皮質區(Somatosensory Cortex)。他們的短期目標是用這項技術幫助大腦損傷、癱瘓、截肢、視障、聽障等患者恢復感官能力。

讓我們再重新把 Neuralink 和 SpaceX、Tesla 做比較:

在 2002 年時,誰想得到 SpaceX 真的有辦法打造出能載大量人類前往火星的行星際運輸系統?在 2004 年時,誰又想得到 Tesla 真的有辦法打造出能顛覆汽車產業的電動車?

所以在 2019 年的今天,Neuralink 不過才成立兩年就已經繳出了如此成果,對於二十年後這家公司會如何改變整個人類世界,我個人是充滿著期待的。

Elon Musk 的每一家公司在一開始成立時,總是會被學術界和工程界的「專家」視為癡人說夢的商業噱頭。但將近二十年過去,我們一直在看到這些公司用實質的成果重重地打臉當初看衰他們的人。我認為會出現這樣的現象,並不只是因為人們低估了 Elon Musk 這個人,同時也是因為人們低估了技術發展的指數級增長現象。

即便在此時,仍有許多人不相信人類有辦法殖民火星、認為 Tesla 遲早會運營不下去、認為 Neuralink 想打造的高帶寬腦機介面和新一層電子腦不可能實現。但我覺得我們就靜靜地看下去,等到海水退了,自然知道誰沒穿褲子。

最後的最後,在理解了 Elon Musk 的這些公司以後,讓我們再一次回頭看第三章的結論:人類將在二十一世紀結束前達到奇點,發展出強大的人機文明、演化成永生智能生命。當我們的智能達到物質與能量的飽和,人類文明將高速擴散到宇宙的其他區域。這種擴散速度將會很快達到極值,宇宙的物理介質最終會充盈著我們的智能。

是不是覺得聽起來沒那麼瘋狂了呢?

重點整理

由於這是篇很長的文章,所以我想在進入結語之前重新列出十四個重點作為結論:

結語

這篇文寫到這裡,其實仍有些小小的遺憾,因為關於未來科技,還有非常多值得寫的內容,像是革命性的基因編輯技術 CRISPR/Cas9、在科技業活躍的千億美元基金 Softbank Vision Fund、AR 時代可能會出現的 Mirrorworld、由 5G 通訊普及所引領的 IoT 時代、Aubrey de Gray 對於人類永生技術的論據、致力於打造強人工智慧的團隊 DeepMind、Vicarious、Numenta……等等。

只是很可惜的是,如果再繼續寫下去,不但這篇文章會變得太長,太多分岔出去的主題也容易導致整體的脈絡失焦。對我來說,這篇文更重要的目的是串連不同領域的重要想法,以此來呈現出這個世界帶給我的某些重要感受。所以如果你在讀完這篇文章後,覺得看世界的方式有發生那麼一點改變,我也算是心滿意足了。

最後的最後,我想在這裏傳達一個我認為很重要的訊息:

人類持續發展的科技已經使我們愈來愈接近「不成功,便成仁」的階段,諸如星際旅行、人機整合、永生不死、加速實境、強人工智慧等概念也已經不再是遙遠未來的科幻想像。

我們必須承認,科技進步的速度遠超我們的直覺感受,人類這個物種發生質變的時間點已經離我們愈來愈近。我們既可能成為神一般的存在,也可能一不小心就走向物種滅絕。

如果小看科技進步的速度,當巨大的變革來臨時,我們很可能會缺乏準備。而在這個過程中一但走錯任何一步,都可能導致慘痛的後果。因此我們不該坐著等待未來到來,而是應該主動地去探究那些正在發生的科技變革,並試著理解這些變革對世界會造成什麼影響。

在五十年前,人類成功建立第一次網路連線時,當時的大眾可能只會覺得「把兩台電腦接在一起可以幹嘛?」

但是在今天,網路已經從根本上支配了現代世界的一切。整個世界的經濟、政治、全人類的行為模式,沒有一個不受它影響。

同樣地,很多可能成為「下一個網路」的科技正在發生,如果我們沒有明確地去意識到這件事,很可能會在不知不覺中成為下一代眼中的老頑固。一但世代間因為各自的頑固而無法溝通時,就可能爆發衝突。而在擁有強大科技的時代,任何衝突都是非常危險的。

活在當下很重要。但是在科技指數級增長的時代,花些時間關注未來的可能性,我認為是值得的。因為如果真要說這個世界有什麼是不變的,那就是它每天都在改變。

反饋

身為一個人生才剛開始、正要去一所不像大學的大學讀書的學生,我的想法仍然存在著非常多的侷限和不成熟的地方。為了能更有效地突破我自己的侷限,我開了一個簡單的表單。如果你符合以下任何一個情況,歡迎通過表單與我交流:

表單連結

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