【科普中國軍事科技】《流浪地球2》的“數(shù)字生命”能否突破次元壁，照進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活？

隨著科幻電影《流浪地球2》的上映，許多富含中國元素的硬核黑科技紛紛登上銀屏。這些無處不在的高密度科幻細(xì)節(jié)，以可視化的形式編織成了一張無違和感的近未來世界，給予觀眾震撼的視聽體驗(yàn)。

影片《流浪地球2》的故事情節(jié)可以簡(jiǎn)單劃分為三條明故事線和一條暗故事線。其中，最為復(fù)雜燒腦，也是起到?jīng)Q定地球生死存亡的暗線就是“數(shù)字生命”線。影片將抽象的“550-W”自我意識(shí)轉(zhuǎn)為圖丫丫的具象畫面，以保證觀眾觀影的流暢體驗(yàn)。那么，現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)字生命究竟為何物？今天我們就來聊聊它。

圖注：《流浪地球2》中科學(xué)家圖恒宇在女兒圖丫丫彌留之際選擇將其意識(shí)存進(jìn)“550A”（來源電影預(yù)告片截圖）

“數(shù)字生命“的歷史。有關(guān)“數(shù)字生命”的研究歷史悠久，其最早可追溯到艾倫圖靈與馮諾依曼試圖用計(jì)算的方法描述生命自我繁殖的邏輯形式。上世紀(jì)60年代多為計(jì)算機(jī)與生物學(xué)領(lǐng)域的專家共同提出“L系統(tǒng)”，并將其廣泛應(yīng)用于模擬植物真實(shí)生長過程的場(chǎng)景。而在前人研究基礎(chǔ)之上，蘭頓提出了“硅化生命”思想，并將人工生命確立為一類獨(dú)立的研究領(lǐng)域，即“數(shù)字生命”。

何為“數(shù)字生命”？數(shù)字生命計(jì)劃，簡(jiǎn)而言之，就是將人類的意識(shí)上傳到智能終端，以計(jì)算機(jī)程序的形式存在于隨機(jī)存取存儲(chǔ)器環(huán)境中，使人類的思想意識(shí)脫離軀體而獨(dú)立存在，永生于數(shù)字化世界，也有一種說法稱這個(gè)永生數(shù)字世界就是元宇宙。這需要具有生命體征或行為的人工系統(tǒng)，以計(jì)算機(jī)作為媒介來創(chuàng)造新的生命形式。這里澄清一點(diǎn)辨析的誤區(qū)，人工智能是大數(shù)據(jù)算法創(chuàng)造的機(jī)器生命，它之所以能夠具有科學(xué)生命體征和行為來自于人類仿生學(xué)的應(yīng)用，AI并沒有人的意識(shí)，所以和數(shù)字生命是完全不同的概念。

這一區(qū)別從影片中也可以看出，“550-W”基于對(duì)圖丫丫“人在回路”的學(xué)習(xí)，不斷迭代進(jìn)化。這就意味著機(jī)器學(xué)習(xí)（人工智能）一旦有了數(shù)字生命的介入，便可將機(jī)器意識(shí)與數(shù)字人意識(shí)相結(jié)合，由弱到強(qiáng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)化。通常情況下，機(jī)器學(xué)習(xí)過程都是基于數(shù)據(jù)的黑箱，人類只負(fù)責(zé)調(diào)整參數(shù)和數(shù)據(jù)集，無法了解和干涉計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程。而“人在回路”學(xué)習(xí)指的是人（數(shù)字生命）融入了整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，參與機(jī)器學(xué)習(xí)的過程。

如何實(shí)現(xiàn)“數(shù)字生命”？制作數(shù)字生命的前提工作繁雜，存儲(chǔ)人類生前記憶需要高精度儀器拍攝大腦結(jié)構(gòu)快照，制作出完美的腦機(jī)接口才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器與人類大腦的長期腦波交互，記錄各種意識(shí)活動(dòng)對(duì)應(yīng)的大腦運(yùn)作模式，脫離于人腦自主重建人類意識(shí)需要成熟的全腦仿真技術(shù)進(jìn)行思維擬合。除此之外，還需要一個(gè)擁有極強(qiáng)算力的設(shè)備支撐數(shù)字生命的持久運(yùn)作，否則就會(huì)像影片中圖恒宇在550-A中上傳圖丫丫備份卡，數(shù)字圖丫丫只能獲得兩分鐘的壽命。但從當(dāng)前現(xiàn)實(shí)情況來看，上述一系列工作，目前仍僅能在科幻電影中能夠完成。不過，目前我們已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)模擬生命行為和關(guān)鍵特征進(jìn)行自行迭代，遵循生物基因遺傳進(jìn)化的規(guī)律。

影片中馬兆給圖恒宇的個(gè)人意識(shí)數(shù)據(jù)備份卡是一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，內(nèi)部的核心部件“類腦芯片”是“數(shù)據(jù)生命”能夠產(chǎn)生的關(guān)鍵。類腦芯片的基本架構(gòu)就是模擬人腦的神經(jīng)突觸傳遞結(jié)構(gòu)，模仿人類大腦的工作方式，具有無數(shù)類似于神經(jīng)元的處理器和類似于神經(jīng)纖維的通信系統(tǒng)，其在整個(gè)數(shù)字生命體系中發(fā)揮的作用可以類比手機(jī)芯片在手機(jī)內(nèi)部發(fā)揮的作用，集全部功能于一身，人類被儲(chǔ)存在備份卡中的意識(shí)會(huì)在類腦芯片驅(qū)動(dòng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的過程中得以延續(xù)乃至“成長”。

圖注：《流浪地球2》中科學(xué)家圖恒宇所言“丫丫的生命只有兩分鐘，我要給她完整的一生”令無數(shù)觀眾動(dòng)容（來源電影預(yù)告片截圖）

“數(shù)字生命”技術(shù)在我們身邊的應(yīng)用。雖然當(dāng)今世界技術(shù)水平還無法達(dá)到影片中能夠?qū)⑷说囊庾R(shí)儲(chǔ)存為備份卡上傳，但“初級(jí)數(shù)字生命”已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)，圍繞它展開的產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)延伸到我們現(xiàn)實(shí)生活中的各個(gè)領(lǐng)域。3D數(shù)字人公司優(yōu)鏈時(shí)代研發(fā)的3D云陣相機(jī)就是其中的代表，它所應(yīng)用的就是數(shù)字生命背景下被矚目的前沿技術(shù)“數(shù)字孿生”，拍攝創(chuàng)建類似于克隆人的真人3D數(shù)字分身，已經(jīng)應(yīng)用在科研教學(xué)、品牌推廣、游戲娛樂、文博旅游等多個(gè)行業(yè)和商業(yè)場(chǎng)景中，特別在多人實(shí)時(shí)協(xié)同的游戲產(chǎn)業(yè)中驅(qū)動(dòng)語音、手勢(shì)、觸控等等各種人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展。

相較于“數(shù)字孿生”，“初級(jí)數(shù)字生命”在醫(yī)學(xué)健康領(lǐng)域的應(yīng)用更貼近于數(shù)字生命的本質(zhì)，研究者能夠通過傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)意義上的基因測(cè)序手段，綜合運(yùn)用各種分子生物學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將碳基生命數(shù)字化這一過程，將有機(jī)生命“量化”，然后解讀生命數(shù)據(jù)，理解每一組數(shù)據(jù)背后的健康狀態(tài)，提供個(gè)性化的人體健康管理解決方案。

圖注：《流浪地球2》中保存人類數(shù)字生命意識(shí)的載體數(shù)字生命卡（來源電影預(yù)告片截圖）

由“數(shù)字生命”衍生出的現(xiàn)實(shí)問題。很多時(shí)候，人們對(duì)“數(shù)字生命”的討論歸屬于科學(xué)問題范疇，但不局限于科學(xué)范疇，進(jìn)一步思考“數(shù)字生命”存在的意義就很容易上升到“什么是生命”的哲學(xué)問題。

從傳統(tǒng)生物學(xué)的角度來看，數(shù)字生命顯然不算是生命，它沒有遺傳物質(zhì)，沒有細(xì)胞的生長和繁殖。但正如影片中馬兆所表述，數(shù)字生命對(duì)于普通人的誘惑過大：在人類死后他的意識(shí)數(shù)字備份可被復(fù)制很多份，可上傳到很多先進(jìn)的量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行，脫離了人類軀體的束縛，從此沒有生老病死，沒有事物的消亡，還能獲得像圖丫丫一樣過目不忘的諸多技能，從而實(shí)現(xiàn)邏輯意義上的永生。

“數(shù)字生命”計(jì)劃與“流浪地球”計(jì)劃背道而馳，而影片最后“流浪地球”計(jì)劃也否定了“數(shù)字生命”計(jì)劃，“沒有人的文明沒有意義”成為“數(shù)字生命”最精煉的審判詞。暫且不去追究這些直擊人類根源的深?yuàn)W問題，“數(shù)字生命”仍是一個(gè)非常值得我們深入鉆研和反復(fù)推敲的學(xué)術(shù)課題。但試想未來某天一天人類能夠?qū)崿F(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)，“數(shù)字生命”或?qū)⒊蔀檠永m(xù)人類文明的一種創(chuàng)新方式。

作者簡(jiǎn)介：郭秉鑫，國防科技大學(xué)“強(qiáng)軍號(hào)”理論小組核心成員，校國際理論研究中心學(xué)員骨干，在解放軍報(bào)、中國國防報(bào)等中央核心媒體發(fā)表文章數(shù)篇；左宜之（理論研究小組核心成員）

出品：科普中國

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者：郭秉鑫 左宜之（國防科技大學(xué)）

審核專家：付松洋（國防科技大學(xué)）

策劃：金 赫