我看见的世界(28)_李飞飞

二八

　　▼05 第一道光

　　（First Light）

　　人工智能的发展再次遭遇寒冬，我在导师们的引导下开始关注视觉研究。此后，它将成为我一切学术旅程的主线，成为我世界的中心。

　　想象一下这样的情景：这个世界上不存在任何感觉，甚至都不能用“黑暗”一词来描述，因为与之对应的“光明”概念尚未被构想出来。在这个世界里，什么都看不到、听不到、感觉不到，而所谓的“活着”不过就是新陈代谢的过程。再进一步想象：这个世界的生物只有进食、繁殖等毫无感情的机械性本能，甚至没有最基本的自我意识，更不用说身份、群体或广阔世界等更加复杂的概念了。现在，进一步想象一下整个星球都是如此——这个星球充满了生物，但它们还没有意识到自己的存在。

　　这就是5.43亿年前地球生命的状态。当时，地球的大部分地区都被原始海洋所覆盖。相比现在充满感官刺激和智力活动的世界，5.43亿年前的生命形态极其原始，近乎抽象，用苏格拉底的话说，它们完全生活在一种“未经审视”的状态中。那个世界完全不被看到，海水深邃而本能粗浅。

　　我们的远古祖先形态简单，考虑到当时的环境，这也是很自然的事。它们居住的水下空间生物稀少，无须为了食物相互竞争。在三叶虫出现之前，生物捕获猎物主要靠运气，而猎物也采取了同样漫无目的的方式来躲避捕食者，双方均靠运气生存。只有当食物近在咫尺、无须付出任何主动努力时，生物才会进食。

　　然而，这种感官剥夺的影响是深远的。由于什么都看不到、听不到、摸不到，早期的生命形式没有任何可思考的对象。现代人类在日常生活中已经对外部世界的存在习以为常，而远古时期的生命体跟外界现实世界没有任何联系，根本接触不到刺激，因此完全没有大脑。大脑尽管很神秘，但本质上只是一种有机的信息处理系统。在一个没有感官输入的世界里，生物没有能力收集关于世界的信息，因此大脑完全没有存在的必要。

　　我们无法想象这样一个有机体的内部活动，但如此尝试却能带来启发。它让我们意识到，我们从不知道与外界没有感官联系是一种什么体验（即使还在子宫的时候，我们就已经能够感受到外部世界了），我们也不能简单地抛开意识，去想象无意识的状态是什么样子。毕竟，我们的思考不就是对外界直接刺激或间接刺激的反应吗？即便是最抽象的思考（甚至是像心算等瞬间思维），也是建立在推理的基础上的。而我们的推理能力则源于多年在实体空间中生活的经验。无论我们的大脑多么复杂，其中的思维活动最终都可以追溯到来自其边界之外的刺激。

　　接着，整个地球在极短时间内发生了翻天覆地的变化。这一时期至今仍让进化生物学家们感到困惑：生命体的复杂性呈现出爆发式增长，进化速度达到了令人难以置信的水平，估计是后来所有时代的四倍。随之而来的是前所未有的竞争氛围。这是一场争夺主导地位的持久战。随着生存挑战的加剧，每一代生物都被迫逐渐进化和适应。为了应对这个敌意倍增的世界，生物的身体变得坚硬起来，它们用防御性的坚韧外骨骼保护身体的软组织，也演化出了牙齿、下颚和爪子等攻击性器官。

　　这就是我们现在所说的“寒武纪生命大爆发”时期。在这一时期，生物进化秩序经历了一次大洗牌。虽然寒武纪生命大爆发是地球生命历史上的关键篇章，甚至可以说是最重要的篇章，但其确切原因至今还没有定论。有人认为是由气候突变引发的，也有人推测是由于海洋酸度发生了巨变。动物学家安德鲁·帕克（Andrew Parker）的观点与众不同，尽管许多生物学家对其持怀疑态度，但他的假设却深深影响了我对人工智能的看法。帕克认为，与其说带来改变的是一种外部力量，不如说是一种内部力量。他认为，引发寒武纪生命大爆发的导火线是一种能力的出现：光敏感性，这也是现代眼睛形成的基础。

　　对光的感知迅速发展，其核心在于一类被称为“视蛋白”的蛋白质。这种蛋白质具有独特的性质，比如在吸收光子时会改变形状（本质上是对光的物理反应），并连接成一种叫作“离子通道”的链条，将这种反应转化为生物电信号，传输到身体的其他部位。

　　尽管早期的视觉发展非常简单（至少相对于今天无比复杂的眼球来说是简单的），但它们为进化提供了立足点，带来了感知能力的迅速提升。接下来是在感光区周围形成一个浅浅的凹陷，不仅可以辨别附近光源的亮度，还可以辨别光源的方向。经过进一步的进化迭代，这个凹陷变得越来越深、越来越窄，最终演化成了类似针孔相机的光圈形式。

　　早在公元前400年，中国古代思想家墨子就首次在其著作中描述了“小孔成像”。后来，亚里士多德也独立观察到这一现象。小孔成像简单利用了暗箱效应这一自然现象，光线通过箱子侧面的小孔，将外部世界的清晰图像投射到箱子内部。光圈大大增加了光敏感性，将视觉体验从对光线的简单感知扩展到了对整个场景的认识。

　　最后，随着晶状体的出现，现代视觉的器官基础就此形成。晶状体增加了进入眼球的光线量和清晰度。关于晶状体究竟是如何形成的，至今仍存在很多猜测。许多假设都认为，晶状体最初与视觉无关，纯粹是一个保护结构。无论确切的起源如何，晶状体在进化记录中反复出现，在所有生物门类中独立演化。晶状体很快进化成为一个精致的透明表面，能够在不同世代中灵活地适应各种光学特性，从而急剧加速了眼睛的进化。光敏感性的出现是地球生命史上的一个转折点。

　　仅仅通过让光线进入体内（无论光线多么昏暗、多么模糊不清），远古生物就第一次认识到，在它们自身之外还存在着某种事物。更紧迫的是，它们意识到自己需要努力求生，而面对的结果不止一种。它们开始感觉到，周围的环境无比严酷，威胁与机会并存，对资源的竞争日益激烈，而它们的行为决定了自己是捕食者还是被食者。

　　对光的感知打响了进化军备竞赛的第一枪。在这场军备竞赛中，哪怕是拥有最微小的优势（即使是稍微提升深度或略微改善敏锐度），都是幸运的，因为这样的生物及其后代可以在不断寻找食物、栖息地和配偶的竞争中处于领先地位。微弱的竞争优势是进化压力的游乐场，通过一次又一次的突变和快速迭代，对生态系统产生了近乎即时的影响。

　　当然，大多数变异都是无用的，有些甚至是有害的。但是，即使是微不足道的优势，也能引发巨大的变化，在一连串的动荡中颠覆自然秩序，然后在新的基线上稳固下来，并很快在此基础上建立起更强大的能力。随着一代又一代的生物登上历史舞台，进化过程也在不断加速，在短短的1000万年时间里（帕克诙谐地称之为进化史上的“眨眼之间”），地球上的生命涅槃重生。

　　感官意识和行动能力之间的关系在调节竞争局面上起着重要作用。即使是最早期的视觉形式，也能让生物获得关于周围环境的零星信息。这些信息不仅能指导生物的行为，还能以前所未有的即时性，驱使生物采取各种行为。有了视觉，饥饿的捕食者越来越能够确定食物的位置。它们不再被动地等待食物的到来，而是主动出击，追逐食物。反过来，在面对捕食者时，生物也会利用自身的模糊意识做出躲避反应。

　　很快，生物创新的闪光绽放成为集体之舞，随着不断丰富的生命分类进入一个新的时代，力量的平衡来回摇摆。今天，化石记录揭示了这一狂热时期自然选择的成果；有证据表明，仅仅是三叶虫的进化就在寒武纪末期达到顶峰，有数万个物种分布在10个目中。

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