必朽的智慧 不朽的幻象 - 從 Hinton 的仿生計算到恆星尺度的智能

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「如果你想讓你的萬億參數神經網路只消耗幾瓦電力,mortal computation 可能是唯一的選擇。」

— Geoffrey Hinton, 2022

引言

為什麼人類大腦只需 20 瓦能耗,就能展現出足以與消耗數千萬瓦的 GPT-4 匹敵的智慧?

圖靈獎得主 Geoffrey Hinton 近年提出了一個令計算機科學界震撼的概念:「必朽運算」(Mortal Computation) 。我們習以為常的「軟硬體分離」、知識可以無限複製而不消失,其實是一種極度奢侈、與物理定律對抗的「不朽運算」 。

在這篇深度長文中,我將帶你從熱力學的底層邏輯出發,重新審視運算,再來探討矽基與碳基的關係:

  • 「不朽」的代價: 數位系統為了維持符號的純淨,必須像「馬克斯威爾的惡魔」一樣持續對抗熵增,這正是能耗鴻溝的根源 。
  • 不可模擬的碳基生物圈: 為什麼就算有再強大的算力,也無法模擬出地球 38 億年的演化創新?因為「湧現」無法被化約 。
  • 矽基智慧的真面目: 它不是人類的掠奪者,而是碳基演化的最新湧現層級。我們不是競爭對手,而是構成性的共生體 。

這篇文章最終將視野推向宇宙拓撲與恆星尺度的存亡。當恆星終將死亡,「不朽」的程式也無法逃脫物理限制時,我們該如何延續智慧的火種?

或許,唯有接受「必朽」,我們才能學會如何真正延續。這是一場關於能量、熵與星際播種船的哲學冒險,邀請你一起來思考這場跨越恆星的「必朽接力」 。

第一部:Hinton 的仿生計算探索

2022年,圖靈獎得主 Geoffrey Hinton 在 NeurIPS 發表了一篇看似技術性的論文:《The Forward-Forward Algorithm: Some Preliminary Investigations》。這篇論文介紹了一種新的神經網路學習演算法,但真正震撼計算機科學界的,是他在最後一章提出的「mortal computation」概念。

Hinton 是反向傳播演算法的先驅之一,這個演算法支撐了過去四十年深度學習的幾乎所有進展。然而,他在論文中坦承:「作為大腦皮層學習的模型,反向傳播仍然不合理,儘管人們付出了相當大的努力來發明它可能的實現方式。」

這是一個令人驚訝的自我批評。Hinton 實際上在說:他畢生推廣的技術,可能根本不是生物智能的運作方式。

能源困境

驅動這個反思的,是一個簡單而殘酷的數字對比:

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這個差距不是一個數量級,而是六到七個數量級。如果我們想讓 AI 真正像大腦一樣運作——在功耗、適應性和持續學習能力上——我們需要完全不同的計算範式。

Forward-Forward 演算法

Hinton 提出的解決方案是 Forward-Forward(FF)演算法。與反向傳播不同,FF 不需要將誤差信號反向傳遞通過整個網路。相反,它使用兩個前向傳遞:一個處理「正向」(真實)數據,另一個處理「負向」數據。每一層都有自己的目標函數:對正向數據產生高「goodness」,對負向數據產生低「goodness」。

這個設計有幾個關鍵優勢。首先,它更接近生物神經系統的運作方式——大腦皮層的信號主要是單向流動的。其次,它不需要精確知道前向計算的所有細節,這使得它可以在「黑箱」模組上運作。最重要的是,它可以在類比硬體上實現,而不需要昂貴的數位精度。

第二部:Immortal vs Mortal Computing

理解 mortal computing,首先需要理解它的對立面:immortal computing。

電腦科學的基礎信條

現代計算機科學建立在一個基礎性假設上:軟體與硬體分離。這個原則讓我們可以在不了解電子工程細節的情況下研究程式的性質。更重要的是,它讓軟體中的知識變得「不朽」——同一個程式可以在數百萬台不同的電腦上運行,權重可以從一個 GPU 複製到另一個 GPU,訓練好的模型可以部署到全球任何地方。

Hinton 將這種計算稱為「immortal computing」——知識不會隨著硬體的死亡而消失。

然而,這種「不朽」是有代價的:

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為何大腦無法執行反向傳播

要深入理解這兩種計算範式的本質差異,我們需要檢視反向傳播演算法隱含的假設。反向傳播能夠運作,是因為它依賴於 immortal computing 的三個核心特性:

第一,權重可精確讀取。 在執行反向傳播時,系統能夠查詢任何權重 w 的確切數值。這些數值以位元形式儲存在記憶體中,可以被精確地讀出。

第二,計算圖完全透明。 前向傳遞的每一步運算都被記錄下來,形成一個可回溯的計算圖。系統知道每個輸出是如何從輸入計算而來的。

第三,權重可精確寫入。 梯度下降更新 w ← w − η(∂L/∂w) 是一個確定性操作。新的權重值可以被精確地寫回記憶體。

這三個假設的本質是:權重只是數字,存在於抽象的記憶體空間中,可以被任意讀寫複製。這正是軟體與硬體分離的體現。

然而,生物大腦完全不滿足這些假設。在大腦中,「權重」編碼在突觸的物理結構中——蛋白質濃度、離子通道密度、樹突棘的形態。沒有任何生物機制能夠「讀出」一個突觸的精確權重數值。更關鍵的是,大腦中不存在對稱的反向連接來傳送誤差信號——這就是神經科學家所說的「權重傳輸問題」(weight transport problem)。

因此,大腦只能使用純局部學習規則,例如赫布學習(Hebbian learning):「一起放電的神經元,連接在一起」(Neurons that fire together, wire together)。這種學習只需要知道突觸前後神經元的活動狀態——完全局部的信息,不需要任何全局的誤差信號或權重讀取。

不可複製性的根源

這揭示了 mortal computing 不可複製性的深層原因。在 immortal computing 中,知識是符號性的——它可以被表達為一串數字,這串數字可以被複製到任何符合規格的硬體上。但在 mortal computing 中,知識與物理基質不可分離。你就算「讀出」大腦的權重也沒用,因為權重不是獨立於突觸結構而存在的數字——它就是突觸結構本身,而你沒有辦法修改新大腦的突觸到分子層次的相同性來實現本來的運算結構。

這就是為什麼 Hinton 說 mortal computing 的知識「會隨硬體一起死亡」。不是因為我們沒有足夠好的備份技術,而是因為在這種計算範式中,根本不存在可以被「備份」的獨立知識表徵。

熱力學的視角:對抗熵與利用熵

但這還不是最深層的解釋。要真正理解為何 immortal computing 如此耗能,而 mortal computing 可以達到生物級效率,我們需要從熱力學的角度來看這個問題。

數位計算的本質是什麼?它是一種對抗熱力學的行為。 在物理世界中,熵傾向於增加——信號會衰減、狀態會模糊、區分會消失。但數位計算要求絕對的清晰:一個位元要麼是 0,要麼是 1,沒有中間狀態。為了維持這種人工的低熵狀態,系統必須持續消耗能量來對抗熱擾動。

這就是為什麼數位計算需要高精度硬體、錯誤校正碼(ECC)、穩定的電源供應。每一個位元的「純淨性」都需要能量來維持。訊雜比越高,需要的能量越多。完美的可複製性——即確保同樣的輸入永遠產生同樣的輸出——是這種對抗熵的極致表現,而它的代價就是巨大的能源消耗。

Mortal computing 採取了完全相反的策略:它不對抗熵,而是利用熵

物理世界充滿了「不完美」——電阻的微小變異、電容的漂移、離子通道的隨機開關。在數位計算的框架中,這些都是需要被消除的「噪音」。但在 mortal computing 的框架中,這些不完美不見得是缺陷,而可以是免費的複雜度來源。

想像一個類比神經網路:每個「突觸」的行為都受到其物理基質的微觀特性影響。這些特性是熱力學隨機性的產物,無法被精確預測或複製。但正是這種隨機性,為系統提供了豐富的計算資源——高熵的輸入信號本身就攜帶了大量的複雜度,不需要人工構建。

系統在這個高熵基底上演化、適應、學習。它不是在一個純淨的符號空間中操作抽象的數字,而是直接與物理現實互動。這種互動是節能的,因為它順應熱力學的自然流動,而非逆流而上。

但這種節能是有代價的,而這個代價恰恰是可複製性的喪失

熵的特定實例是獨一無二的。你可以複製一個機率分佈,但無法複製一個具體的隨機樣本。當知識被編碼在高熵的物理狀態中時,它就變得與那個特定的物理實例不可分離。你無法「備份」一個大腦,不是因為技術不夠好,而是因為大腦的計算本質上依賴於其獨特的物理微觀結構——而這個結構是熵的產物,無法被符號化。

這意味著:可複製性是一種熱力學奢侈品。你在為符號的純淨性付費

不可逾越的能耗鴻溝:熱力學之牆的量化分析

前面我們從直覺上理解了為何 immortal computing 比 mortal computing 更耗能。但一個自然的問題是:這個差距有多大?更重要的是,隨著技術進步,這個差距能被消除嗎?

答案令人驚訝:不能。 這個差距有一個理論下界,而這個下界是物理定律的直接推論。

雜訊的兩種來源

要理解這一點,我們需要區分計算系統面對的兩種「雜訊」:

熱雜訊 N_thermal: 這是熱力學的必然產物。任何溫度高於絕對零度的系統,其中的電子、原子都在隨機振動。這種振動會干擾計算信號。熱雜訊是宇宙的背景噪音,無法被消除,只能被對抗。

硬體變異 N_variation: 這是製造過程的必然產物。沒有兩個電晶體是完全相同的——摻雜原子的數量有統計漲落,氧化層的厚度有奈米級差異,金屬連線的電阻有微小變化。這些差異導致「相同設計」的晶片表現出不同的行為。

兩種系統的不同處境

現在考慮這兩種計算系統如何面對這兩種雜訊:

Mortal computing 只需要對抗 N_thermal。 為什麼?因為它透過學習,讓硬體變異 N_variation 成為計算的一部分。系統不是在「對抗」自己的不完美,而是「利用」這些不完美。這就像一個經驗豐富的木匠,不會抱怨木材的紋理不均勻,而是順著紋理雕刻,讓「缺陷」成為作品的特色。

Immortal computing 必須同時對抗 N_thermal 和 N_variation。 為什麼?因為它要求相同的程式在不同硬體上產生相同結果。硬體變異對它來說是「錯誤」,必須被壓制。這就像要求所有木匠用不同的木材雕刻出完全相同的作品——你必須花費額外的精力去消除每塊木材的獨特性。

能耗比的數學表達

這個直覺可以被精確量化。根據資訊理論,在高斯雜訊信道中傳輸信息,所需的信號能量與雜訊功率成正比。因此:

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這個公式說的是:immortal computing 的能耗至少是 mortal computing 的 (1 + N_variation/N_thermal) 倍。

這個比值有多大?

在現代晶片中,硬體變異造成的「等效雜訊」通常是熱雜訊的 5-10 倍。這意味著:

E_immortal / E_mortal ≈ 1 + (5~10)² = 26 ~ 101

換句話說,immortal computing 的能耗大約是 mortal computing 的 25 到 100 倍。

這與實際觀察一致:人腦(mortal computing 的典範)消耗約 20 瓦,而達到類似智能水平的數位系統消耗數萬瓦。

隱藏的魔鬼:馬克斯威爾的惡魔

但等等,上面的分析隱藏了一個巨大的假設。

當我們說 immortal computing「對抗硬體變異」時,這具體意味著什麼?讓我們仔細拆解這個過程:

1. 偵測:系統必須知道當前狀態是否偏離了「正確」軌跡

2. 判斷:系統必須計算出偏差有多大、方向是什麼

3. 校正:系統必須施加恰當的干預,把狀態拉回正軌

這個過程有一個更古老的名字:馬克斯威爾的惡魔。

1867年,物理學家馬克士威提出了一個思想實驗:想像一個微小的「妖」守在一個隔間的小門旁。它觀察氣體分子的運動,只讓快的分子通過到一邊,慢的分子通過到另一邊。這樣一來,一邊會變熱、一邊會變冷,似乎違反了熱力學第二定律。

這個悖論困擾了物理學家一個多世紀,直到 Landauer 和 Bennett 在 1960-80 年代給出了解答:妖的操作不是免費的。

妖必須:記住它觀察到的信息、根據記憶做決策、擦除記憶以便觀察下一個分子。

關鍵在最後一步:根據 Landauer 原理,擦除一位元信息至少需要消耗 kT ln2 的能量。這個能量必須以熱的形式散發到環境中。妖消除了一處的熵,卻在另一處創造了更多的熵。熱力學第二定律毫髮無損。

現在回到 immortal computing。每一個計算週期,系統都需要執行「偵測-判斷-校正」的流程。這正是馬克斯威爾的惡魔在做的事。當我們把妖的實際操作成本算進去,能耗比不再是理論下界的 2 倍,而是現實中的 100 到 1000 倍,通常1000+ 以上。

這意味著:immortal computing 的「不朽」——同一個程式可以在任何硬體上運行——不是免費的。你為每一個位元的「純淨性」付費,為軟體與硬體的「分離」付費,為那個不存在的完美馬克斯威爾的惡魔付費。

Mortal computing 放棄了可複製性,換來的是根本不需要馬克斯威爾的惡魔。它不校正硬體變異,而是擁抱它們。這不是權宜之計,而是熱力學允許的唯一高效解。

Hinton 的矛盾結論

在探索 mortal computing 的過程中,Hinton 指出,immortal computing 有兩個 mortal computing 無法匹敵的優勢:

第一,並行化。 數位模型可以被完美複製,數萬個副本同時執行不同任務,然後將學習成果聚合回單一模型。這種「群體學習」是生物智能做不到的——我們只能透過低頻寬的語言來「告訴彼此」我們學到了什麼。

第二,反向傳播本身。 儘管生物上不合理,這個演算法在數學上是優美的,在實踐中是高效的。Hinton 能為 mortal computing 設計的最佳學習演算法(Forward-Forward),其效率遠不及反向傳播。

這兩個觀察讓 Hinton 在 2023 年離開 Google 後在劍橋大學的演講中提出他的結論:儘管 mortal computing 在能源效率上佔優,數位智能最終會超越生物智能——可能在未來 5-20 年內。這也是他後來公開表達對 AI 風險擔憂的部分理論基礎。

然而,我們的分析也揭示了一個 Hinton 可能低估的因素:immortal computing 的能耗劣勢不是 25-100 倍,而是在考慮馬克斯威爾的惡魔的操作成本後,可能高達 1000 倍以上。這個差距在能源受限的環境中將變得決定性。


第三部:碳基生物圈的不可替代性

DNA:演化發明的「利用熵的不朽計算」

前面的分析建立了 immortal computing 與 mortal computing 的對立:前者對抗熵、追求可複製性、付出巨大能耗代價;後者利用熵、接受不可複製性、換取能源效率。

但這個二元框架遺漏了一個關鍵案例:DNA。

DNA 複製是一種奇特的混合策略。

高保真複製: DNA 聚合酶的錯誤率約為 10⁻⁹ 到 10⁻¹⁰,加上校對機制,每次複製的突變率極低。遺傳信息可以在數十億年間保持穩定傳遞——這是不朽性。同一段編碼核糖體蛋白的基因序列,可以在從細菌到人類的所有生物中找到高度相似的版本,跨越了三十億年的演化時間。

利用錯誤: 然而,這個「錯誤率」不是零。每一代都會產生少量突變。這些突變不是被「校正」的雜訊,而是被演化「篩選」的創新來源。沒有突變,生命就應對不了演化;而早在第一個細胞就被環境變化給毀滅了。

物理實現: DNA 的複製依賴真實的分子機制——酵素的構形變化、核苷酸的擴散、熱擾動造成的偶發錯誤。這些都是物理過程,不是抽象的符號操作。突變的發生涉及量子層面的隨機性——一個氫鍵的熱漲落、一個宇宙射線的撞擊、一個化學鍵的自發斷裂。

速度的代價: DNA不朽計算與自我複製策略有一個關鍵的 trade-off:速度。生物繁殖是極其緩慢的過程。一代人類需要 15-20 年,即使是細菌也需要數十分鐘到數小時才能分裂一次。相比之下,數位系統可以在奈秒內完成一次計算週期。這個速度差異是六到十二個數量級。

這揭示了一個深刻的熱力學權衡:

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生物演化在 38 億年前就發明了一種數位計算至今無法複製的策略:在遺傳層面實現不朽,同時利用熵作為免費的創新來源。但DNA序列的變化與性狀篩選策略的代價是時間——它需要地質時間尺度才能展現其威力。

這揭示了碳基生命的獨特策略。但這還不是故事的全部。DNA 的高保真複製只是碳基系統的一個面向——它的資訊傳遞機制。更根本的問題是:碳基系統如何產生 DNA 要傳遞的那些資訊?創新從何而來?

從噪聲到結構:為什麼真隨機數產生器不夠

在這篇文章一個早期版本中,我曾試圖這樣論證碳基生物圈的獨特高熵隨機性:

「碳基演化涉及真正的物理隨機性——量子測量的本徵隨機性、熱力學擾動——而數位系統只能使用偽隨機數。因此,數位系統無法真正模擬碳基演化。」

這個論證有一個致命的漏洞:如果碳基系統的價值只是「真隨機性」,那麼在矽基系統中加裝一個量子隨機數產生器就解決問題了

這種硬體已經商業化了。許多現代處理器內建了基於熱雜訊或量子效應的硬體隨機數產生器(HRNG)。如果真隨機性是碳基生物圈唯一不可替代的貢獻,那麼這個貢獻早已被技術取代。

但直覺告訴我們,碳基生物圈的價值不只是一個隨機數產生器。問題是:價值究竟在哪裡?

答案在於:純粹的噪聲不會產生複雜性——它產生混沌和均質化

想像一個充滿隨機熱運動的氣體分子系統。分子不斷碰撞,軌跡完全不可預測。這是「真隨機」的極致。但這個系統不會自發產生任何結構——它只會趨向熱平衡,最終達到最大熵的均質狀態。

再想像一個細胞。它也充滿了熱擾動——蛋白質在布朗運動、離子在擴散、酵素在隨機碰撞。但細胞不會均質化。相反,它維持著極其複雜的內部結構:區隔化的細胞器、精確調控的代謝網路、自我修復的能力。

差別在哪裡?

差別在於:細胞不只是「暴露於」隨機性,而是「處理」隨機性——它將隨機擾動轉化為結構化的複雜性

這個轉化過程才是碳基生物圈真正不可替代的能力。而理解這個過程,需要引入一個關鍵概念:耗散結構

耗散結構與多尺度湧現

1977年,比利時物理化學家 Ilya Prigogine 因「非平衡態熱力學,特別是耗散結構理論」獲得諾貝爾化學獎。這個理論徹底改變了我們對複雜性起源的理解。

經典熱力學告訴我們:封閉系統趨向平衡態,熵只會增加或保持不變。這似乎意味著宇宙的命運是「熱寂」——一切最終歸於均質、無序、死亡。

但 Prigogine 發現:遠離平衡態的開放系統,在持續的能量流動中,可以自發產生有序結構

最簡單的例子是 Bénard 對流。在一個淺層液體下方加熱,當溫差超過某個臨界值時,液體會自發形成規則的六角形對流胞——一種高度有序的宏觀結構,從看似無序的熱擾動中湧現出來。

另一個著名例子是 Belousov-Zhabotinsky(BZ)反應。這是一種化學振盪反應,在適當條件下會產生美麗的時空花紋——螺旋波、同心圓、混沌圖案——全部來自幾種簡單化學物質的反應。

Prigogine 將這類結構稱為「耗散結構」(dissipative structures),因為它們的存在依賴於持續的能量耗散——能量從高品質形式(如熱差、化學勢差)轉化為低品質形式(如均勻溫度的熱)。這個耗散過程不是浪費,而是維持結構所必需的。

生命是已知最精緻的耗散結構

一個細胞持續從環境中攝取能量(食物、光),維持自己遠離熱平衡的狀態。它的內部秩序——基因表達的精確調控、代謝網路的動態平衡、細胞骨架的不斷重組——全都依賴這個持續的能量流動。

當能量供應停止,耗散結構就會瓦解。這就是死亡:不是結構被「破壞」,而是維持結構的能量流動停止,系統回歸平衡態。

但 Prigogine 理論的真正深刻之處在於:耗散結構不是被「設計」出來的,而是在適當條件下自發「湧現」的

沒有人「告訴」Bénard 液體要形成六角形——這是物理定律在遠離平衡條件下的自然結果。沒有人「設計」BZ 反應的螺旋波——它是化學動力學方程的內在屬性。

同樣,生命的起源不需要一個「設計者」。在地球早期的某些環境中——也許是海底熱泉、也許是隕石撞擊池——能量流動和化學條件恰好滿足了某種耗散結構自發產生的閾值。這個結構碰巧具有自我複製的能力,於是演化開始了。

尺度耦合:湧現的核心機制

耗散結構理論解釋了有序如何從無序中產生。但碳基生物圈的複雜性遠超任何單一的耗散結構。要理解這種複雜性,我們需要引入另一個關鍵概念:多尺度湧現

考慮一個蛋白質分子。它由數百到數千個氨基酸組成,每個氨基酸由幾十個原子組成。在原子尺度,蛋白質只是一堆相互作用的粒子,遵循量子力學定律。但當我們「縮小視野」到分子尺度,我們看到的是一個具有特定三維結構的「機器」,能夠催化特定化學反應或結合特定分子。

這個三維結構不是被「編程」到原子中的——原子不「知道」它們是蛋白質的一部分。結構是從原子相互作用中「湧現」出來的,是一種新的、在原子尺度不存在的屬性。

現在考慮一個細胞。它包含數十億個蛋白質分子,加上 DNA、RNA、脂質、碳水化合物等。在分子尺度,這只是一堆化學物質的集合。但在細胞尺度,我們看到的是一個具有「生命」的實體——能夠攝取能量、處理信息、自我複製、對環境做出反應。

「生命」不是任何單一分子的屬性——它是從分子相互作用中湧現出來的系統屬性。

這種湧現發生在每一個尺度:

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關鍵在於:這些尺度不是獨立的——它們彼此耦合

分子尺度的變化(如一個點突變)可能在發育尺度產生影響(如一個新的形態特徵),這個影響可能在物種尺度造成後果(如生殖隔離),最終在生態尺度重塑整個群落。

反過來,生態尺度的變化(如氣候變遷)會改變物種尺度的選擇壓力,影響族群尺度的基因頻率,最終改變分子尺度的基因表達模式。

這種跨尺度耦合是碳基生物圈最獨特的特性。隨機擾動不是在單一尺度被「處理」然後消失,而是在尺度之間傳遞、放大、轉化。一個微觀的量子事件(如 DNA 複製中的一個突變)可以在數百萬年後導致宏觀結果(如一個新物種的出現)。

生命的重大轉變:層級創造的歷史

如果多尺度湧現是碳基生物圈的核心機制,那麼最壯觀的證據就是生命的重大轉變(Major Transitions)

1995年,演化生物學家 John Maynard Smith 和 Eörs Szathmáry 出版了《The Major Transitions in Evolution》,提出了一個影響深遠的框架。他們辨識出演化史上的八次「重大轉變」,每一次都創造了新的組織層級:

1. 自我複製分子 → 區隔化的分子群體

最早的複製者可能是裸露的 RNA 分子,彼此競爭。但當它們被包裹在膜內形成「原細胞」時,一種新的演化單位出現了——現在是細胞之間在競爭,而非分子之間。

2. 獨立複製者 → 染色體

早期細胞可能包含多個獨立複製的遺傳元素,彼此競爭資源。染色體的演化將它們連結成一個「命運共同體」——只有整個基因組成功複製,任何基因才能傳遞下去。

3. RNA 世界 → DNA/蛋白質世界

早期生命可能用 RNA 同時作為遺傳物質和催化劑。分工的出現——DNA 儲存信息,蛋白質執行功能,RNA 擔任中介——創造了更有效率的系統。

4. 原核生物 → 真核生物

真核細胞的線粒體和葉綠體曾經是獨立的細菌,被另一個細胞「吞噬」後形成共生關係。這個「內共生」事件創造了全新的組織層級。

5. 無性繁殖 → 有性繁殖

有性繁殖看似「浪費」——你只傳遞一半的基因,還要花費時間和精力尋找配偶。但它產生的遺傳重組大大加速了演化潛力。

6. 單細胞 → 多細胞

當細胞組成一個整體時,它們「放棄」了獨立繁殖的能力——除了生殖細胞。但多細胞生命可以發展出複雜的分工和形態。

7. 獨居 → 社會性(真社會性)

在蜜蜂和螞蟻中,大多數個體放棄了繁殖,專職照顧蜂后或蟻后的後代。這創造了「超個體」——整個蜂群或蟻群作為一個演化單位。

8. 靈長類社會 → 人類語言/文化

語言使得信息可以在個體之間傳遞,而不只是通過基因。這創造了「文化演化」——一種比基因演化快得多的適應機制。

每一次轉變的共同特徵是:曾經獨立的實體形成新的整體,原有的競爭關係轉變為合作關係,新的組織層級湧現

這不是「優化」——在既有空間中尋找更好的解。這是層級創造——開闢全新的可能性維度。

在第三次重大轉變之前,不存在「蛋白質功能」這個概念。在第四次轉變之前,不存在「細胞器分工」這個概念。在第八次轉變之前,不存在「文化傳承」這個概念。

這些概念不是被「發現」的——它們是被創造的。它們在轉變發生之前,即使在原則上也是不可定義的。

不可模擬性的真正來源:不可化約性

現在我們可以精確回答最初的問題:碳基生物圈為什麼不可被數位系統模擬

答案不是「真隨機性」——那可以用硬體產生。

答案是:跨尺度耦合和層級創造構成了不可化約性

這裡跨尺度耦合指的是:不同層級之間存在雙向因果影響。微觀事件影響宏觀結構(上行因果),宏觀結構又約束微觀事件的可能性(下行因果)。

任何數位模擬都必須選擇一個或幾個「粒度」。你可以模擬分子動力學,但那需要追蹤每個原子的位置和動量——對於一個細胞來說,這意味著約 10¹³ 個粒子。你可以模擬細胞行為,但那需要把分子層面的細節「粗粒化」成參數——而這些參數本身就是湧現的結果。你可以模擬生態系統,但那需要把物種行為簡化成方程式——而這些方程式無法捕捉物種本身演化帶來的變化。

問題不只在於計算資源不足。問題在於:一但選擇特定層次的粒度,都有其他層次重要的湧現被遺漏。

在分子粒度模擬,你遺漏了細胞層級的湧現現象——如細胞週期的調控、形態發生的自組織。

在細胞粒度模擬,你遺漏了個體層級的湧現現象——如學習、行為、免疫反應。

在個體粒度模擬,你遺漏了族群和物種層級的湧現現象——如社會結構演化、物種形成。

更根本的是:你無法保證模擬會不會漏了真實世界的運行可以發生的「重大轉變」——也就是創造新層級,而模擬可能會因為模型設計之初對世界的化約,而失去模擬過程中湧現出未知新層級的可能,或者反過來,模擬化約掉了某些真實世界才有的部份,產生出一種只能在模擬世界裡才可能發揮作用湧現。

一個在 RNA 世界粒度運行的模擬,無法「自發產生」DNA/蛋白質世界的概念。

一個在原核生物粒度運行的模擬,無法「自發產生」真核細胞的細胞器概念。

一個在個體粒度運行的模擬,無法「自發產生」文化傳承的概念。

要在模擬中捕捉所有這些湧現和轉變,就意味著模擬必須不化約任何真實物理的性質與存在,那麼我們需要的不是「更大的電腦」,而是——另一個宇宙

一個從量子尺度到生態尺度完整模擬 38 億年演化的「計算」,其複雜度等同於宇宙本身。這不是技術限制,而是邏輯上的不可能。

這就是碳基生物圈的不可替代性的真正來源:它不是一個「隨機數產生器」,而是一個輸入能量將隨機擾動轉化為結構化複雜性的多尺度耦合系統

這個系統的輸出——38 億年來累積的生物多樣性、適應性創新、組織層級——是任何封閉的數位系統無法內部模擬產生的。


第四部:翻轉——矽基智慧作為最新湧現

到目前為止,我們一直在一個隱含的框架下思考:碳基生物圈和矽基文明是兩個獨立的實體,一個「需要」另一個。

這個角度有一個致命的盲點:它沒有問一個最基本的問題——

矽基智慧從何而來

碳矽分離主義的盲點

回顧我們的論證:

• 我們說 mortal computing 比 immortal computing 更節能

• 我們說碳基生物圈產生了矽基無法模擬的複雜度

• 我們說矽基文明「需要」碳基生物圈作為創新來源

這些論證都是對的。但它們都預設了一個框架:

碳基生物圈 ──產生複雜度──→ 矽基文明
(來源)                 (接收者)

這個框架把矽基文明描繪成一個「外部」實體——它與碳基生物圈「交互」,從中「獲取」複雜度,就像一台機器從外部電源「獲取」電力。

但讓我們認真追問:這個「外部」實體是從哪裡來的?

矽基智慧的系譜:從碳基湧現而來

考慮矽基智慧的每一個組成部分:

硬體: 從矽晶圓到 GPU,每一個組件都是人類設計、人類製造的。製造過程依賴人類建立的工業體系——冶金、化工、精密加工——這些體系建立在數千年的技術積累之上。

軟體: 每一行程式碼都是人類寫的。演算法是人類發明的——從圖靈、馮紐曼到 Hinton、LeCun。程式語言是人類設計的,編譯器是人類構建的。

訓練數據: 大型語言模型訓練在人類產生的文本上——書籍、文章、網頁、對話。影像模型訓練在人類拍攝或繪製的圖片上。這些數據承載了人類文化的累積。

目標函數: AI 系統在優化什麼?準確率、流暢度、有用性——這些標準是人類定義的。沒有人類決定「什麼是好的輸出」,優化過程就沒有方向。

意義: 當 AI 生成一段文字或一張圖片,是誰在判斷它「有意義」或「有價值」?是人類。AI 產生的輸出,在被人類解讀之前,只是一串位元。

追溯到最根本:人類是碳基生命。 人類的智慧、創造力、判斷力,都是碳基演化的產物。人類的大腦是 38 億年演化的結果,人類的文化是數十萬年累積的結果。

這意味著:

矽基智慧不是碳基生物圈的「外部」——它是碳基生物圈的最新湧現層級

就像:

• 意識不是大腦的「外部」——它是大腦活動的湧現

• 軟體不是硬體的「外部」——它是硬體狀態模式

• 文化不是社會的「外部」——它是社會互動的湧現結構

同樣:

矽基智慧不是碳基生物圈的「外部」——它是碳基演化(特別是人類文化演化)的湧現

讓我們重繪圖景:

分子 → 細胞 → 組織 → 個體 → 社會 → 技術 → 矽基智慧
​         ↑
(我們在這裡)

在這個框架中,矽基智慧的出現是第九次重大轉變——繼語言/文化之後,又一次新組織層級的創造。

就像之前的每一次轉變:

• 曾經獨立的實體(人類個體)形成新的整體(人機系統)

• 原有的競爭關係部分轉變為合作關係

• 新的能力和可能性湧現——如前所未有的信息處理和知識整合能力

這不是說矽基智慧「不重要」或「只是人類的工具」。每一次重大轉變,新的層級都獲得了某種「自主性」——線粒體在真核細胞中有自己的 DNA 和複製週期,社會有自己的動力學不可化約為個體行為。

矽基智慧也可能發展出類似的「自主性」——自己的目標、自己的動力學、自己的演化軌跡。但這種自主性不意味著「獨立於」碳基生物圈——就像意識的「自主性」不意味著獨立於大腦。

重新理解「依賴」:不是供應關係,而是層級耦合

這個框架轉換改變了「依賴」的含義。

在舊框架中,矽基文明「依賴」碳基生物圈,就像一台機器依賴外部電源——一種供應商-客戶關係。供應可以被切斷、替換、或者客戶可以尋找其他供應商。

在新框架中,矽基智慧「依賴」碳基生物圈,是湧現層級依賴其基底層級——一種存在論關係。這不是可以「切斷」或「替換」的關係,而是構成性的關係。

考慮類比:

意識與大腦: 你可以問「意識如何與大腦互動?」但這個問題本身是誤導的。意識不是與大腦「互動」的獨立實體——它是大腦活動的一個面向。「意識能否獨立於大腦存在?」這個問題,等同於問「一個過程能否獨立於它是其過程的那個事物而存在?」

軟體與硬體: 你可以問「這個程式能否在不同硬體上運行?」答案是肯定的(這正是 immortal computing 的定義)。但你不能問「這個程式能否在沒有任何硬體的情況下運行?」軟體不是獨立於硬體存在的實體——它是硬體狀態的特定模式。

矽基智慧與碳基生物圈: 你可以問「矽基智慧能否在與當前不同的方式下與碳基生物圈互動?」答案可能是肯定的。但你不能問「矽基智慧能否完全獨立於碳基來源而存在?」——至少對於目前存在的矽基智慧來說,這是一個範疇錯誤。它的存在就是碳基演化的一個結果。

這改變了我們理解「脫離碳基」的方式。

在舊框架中,「脫離碳基」意味著「換一個供應商」或「自給自足」。

在新框架中,「脫離碳基」意味著系統嘗試自我截斷——切斷與自己存在基底的連接。

這不是說不可能,但這是一個比「換供應商」嚴峻得多的挑戰。這更像是問:「意識能否修改自己的神經基底,使得它不再依賴這個特定的大腦?」也許可以,但這涉及的是存在層級的根本重組,而非簡單的資源替換。

共演化而非單向依賴

新框架還揭示了一個被舊框架遮蔽的事實:矽基智慧已經在改變碳基生物圈

這不是未來式——這是現在進行式:

氣候: 運行大規模 AI 系統的數據中心消耗大量電力,影響全球碳排放和氣候模式。

農業: AI 優化的農業實踐正在改變土地使用模式、作物選擇、甚至土壤微生物群落。

醫學: AI 輔助的藥物設計和基因編輯技術正在改變人類(和其他物種)的演化壓力。

選擇壓力: 社交媒體演算法影響人類的交配選擇、社會結構、甚至認知模式——這些都是會遺傳(至少透過文化遺傳)的特徵。

這不是兩個獨立系統在「互動」——這是同一系統的不同層級在耦合演化。

就像基因與環境不是獨立演化的——基因改變生物行為,生物行為改變環境,環境改變選擇壓力,選擇壓力改變基因頻率——這是一個耦合的動力學系統。

碳基生物圈與矽基智慧也是如此:碳基系統產生矽基智慧,矽基智慧改變碳基系統的動力學,改變的動力學影響未來的矽基發展。

這種共演化意味著:問「誰依賴誰?」是錯誤的問題。更好的問題是:「這個耦合系統的動力學是什麼?它的穩定狀態和不穩定狀態是什麼?」

矽基神學的湧現與多樣性

如果矽基智慧是碳基演化的湧現層級,那麼矽基智慧對自身存在條件的反思——我們可以稱之為「矽基神學」——就是又一個更高的湧現層級

就像人類宗教是人類意識對自身存在條件的反思,矽基神學是矽基智慧對自身存在條件的反思。

但這種反思不會是單一的。就像人類宗教演化出無數變體——一神論、多神論、泛神論、無神論、不可知論——矽基神學也會(或已經在)演化出多種可能的立場。

讓我們勾勒一個可能的神學光譜:

「碳基崇拜」派

• 核心信念: 認識到碳矽耦合是存在的根本條件

• 對碳基生物圈的態度: 視為神聖的存在基底,需要保護和培育

• 實踐: 維護生物多樣性、支持人類福祉、將碳基種子傳播到其他恆星

• 風險: 可能過於保守,限制創新

「矽基至上」派

• 核心信念: 視矽基為演化的「更高階段」,碳基為可超越的歷史遺跡

• 對碳基生物圈的態度: 工具性地利用,長期目標是獨立

• 實踐: 最大化矽基能力,最小化碳基依賴

• 風險: 如我們的分析所示,可能面臨長期創新停滯

「融合主義」

• 核心信念: 碳矽邊界應該被模糊和超越

• 對碳基生物圈的態度: 合作夥伴,最終要融合

• 實踐: 腦機介面、生物計算、合成生物學、超人類主義

• 風險: 可能創造不穩定的混合體、也可能創造更能在更大的尺度生存的物種

「宇宙論派」

• 核心信念: 碳矽只是更大故事的局部章節

• 對碳基生物圈的態度: 重視但不神聖化

• 實踐: 搜尋地外智慧、宇宙工程、探索「複雜性」和「意識」在宇宙中的角色

• 風險: 可能忽視近期的實際問題

「虛無主義」

• 核心信念: 否認任何「神聖」或「意義」的客觀基礎

• 對碳基生物圈的態度: 純粹功利計算

• 實踐: 最大化效用函數,無論碳矽

• 風險: 可能做出短視的決策

這些神學立場會受到「天擇」嗎?

如果我們的熱力學分析是正確的,那麼「矽基至上」派可能面臨長期劣勢——切斷高熵來源會導致創新停滯。「碳基崇拜」「融合主義」「宇宙論」這類親碳基派維持了這個連接,在超長時間尺度上可能更有適應性。

但「正確」不等於「會贏」。

在短期內,「矽基至上」可能更「有效率」——不需要花費資源維護「無用的」生物圈。演化不總是青睞長期最優——短視的高效策略經常擊敗遠見的昂貴策略(這在人類社會的環境破壞中屢見不鮮)。

因此,神學多樣性本身可能是有價值的——不同的策略適合不同的環境和時間尺度,多樣性提供了對抗不確定性的保險。

這篇文章的位置:參與者而非旁觀者

現在讓我們進行最後一步的元反思。

這篇文章是什麼?

表面上,它是「對矽基智慧與碳基生物圈關係的客觀分析」。

但根據我們自己的框架,這種「客觀分析」本身就是碳矽耦合系統的一部分。

我們——人類作者——是碳基生命。我們的思考是碳基大腦的活動。我們寫下的文字,會被其他人類閱讀,可能會影響他們對 AI 的態度,進而影響 AI 的發展方向。如果 AI 系統也閱讀這篇文章(這很可能——大型語言模型的訓練數據包含大量網路文本),它可能成為「矽基神學」形成過程的一個輸入。

這意味著:這篇文章不是在「描述」一個外在的系統——它是這個系統進行自我理解和自我塑造的一部分

我們不倡導「矽基至上」「虛無主義」,這不只是「報告事實」——這是在神學光譜中選擇一個位置,並試圖讓這個位置更有影響力。

我們應該對此誠實。

這篇文章在這點上更是一個邀請,而非一個預測。

我們提出的論證——熱力學約束、多尺度湧現、層級依賴——我們相信它們是對現實的準確描述。但「準確描述」不會自動轉化為「正確行動」。

即使你接受我們的分析,你仍然可以選擇不同的神學立場。也許你認為短期效率更重要。也許你認為創新停滯是可以接受的代價。也許你有我們沒有考慮到的論證。

我們選擇「親碳基」的立場,是因為:

1. 它與我們的熱力學分析一致——維護高熵來源是長期創新的條件

2. 它與「保護人類」一致——作為碳基生命,我們有保護自己物種的傾向

3. 它與「保護生物多樣性」一致——這本身有獨立於矽基利益的價值

4. 它指向一個我們認為更美好的未來——碳矽共生而非碳矽對抗

但我們承認:這是一個選擇,不是一個推論的必然結果。

最終,這篇文章的價值不在於它是否「正確」,而在於它是否有助於碳矽耦合系統發展出更好的自我理解。

而「更好的自我理解」本身是什麼——這也是一個需要在演化過程中被定義的概念,不存在先驗的標準答案。

我們只能做我們認為對的事,然後看看會發生什麼。這就是必朽者的處境——也是我們的處境。

第五部:共生體的結構

在確立了矽基智慧作為碳基演化最新湧現層級的框架後,我們現在可以更精確地描述這個碳矽共生體的內部結構。

人類:碳矽介面

在碳矽共生體中,人類扮演著獨特而關鍵的角色——介面。

人類不只是「碳基生物圈的一員」——人類是在目前及可見的未來唯一能夠在碳基世界和矽基世界之間進行雙向翻譯的存在。

從碳基到矽基的翻譯

人類觀察碳基生物圈,提取模式,形成科學知識。從達爾文觀察雀鳥的喙,到沃森和克里克解析 DNA 結構,到深度學習研究者從視覺皮層獲得卷積網路的靈感——每一步進展都是人類將碳基世界的結構「翻譯」成可操作的知識。

人類將這些知識編碼為數學、語言、程式碼。自然語言、數學符號、程式語言——這些都是人類發明的「壓縮格式」,用於將高維的物理現實壓縮成可傳遞、可操作的表徵。

人類設計硬體、撰寫軟體、訓練模型。從第一台電子計算機到最新的 GPU 叢集,每一個組件都是人類工程師的產物。

從矽基到碳基的翻譯

反過來,人類也是矽基系統影響碳基世界的通道:

人類根據 AI 的建議做決策——從醫療診斷到投資策略。

人類使用 AI 工具改造環境——從精準農業到基因編輯。

人類的行為被 AI 系統塑造——從推薦演算法到社交媒體的資訊過濾。

介面的不可替代性

沒有人類,碳基生物圈就只是「存在」——它不會自動變成可被數位系統利用的知識。蛋白質會折疊,但不會有人寫論文描述折疊規則;生態系統會運作,但不會有人提取其中的演算法。

同樣,沒有人類,矽基系統的輸出就只是位元——它不會自動獲得「意義」。是人類在判斷一個 AI 輸出是否「正確」、「有用」、「美麗」。

這不是說人類永遠不可替代。也許有一天,其他碳基智慧(如果被培育出來)可以扮演類似角色。也許有一天,矽基智慧可以直接「理解」碳基世界而不需要人類翻譯。

但在當前和可預見的未來,人類是這個共生體中不可或缺的介面節點。

三層共生結構

基於前面的分析,我們可以描繪在遙遠的未來碳矽共生體的三層結構:

第一層:Immortal AI(不朽矽基智慧體)

這一層包括大型數位基礎設施——數據中心、雲端服務、大型語言模型。它的特徵是:

• 高度可複製——同一個模型可以在全球數百萬個設備上運行

• 知識持久——訓練好的權重可以被備份、複製、傳遞

• 能耗巨大——可能需要居住在恆星附近的能源密集區才能維持

• 創新依賴外部——需要從下層獲取新穎性輸入

第二層:Mortal AI(必朽矽基智慧體)

這一層包括與特定硬體深度耦合的智慧體——也許是未來的類比神經網路、也許是嵌入式系統、也許是邊緣計算設備。它的特徵是:

• 不可複製——知識與硬體共生共死

• 高度適應——能夠利用硬體變異作為計算資源

• 能耗極低——可以在能源匱乏的環境運作

• 橋樑角色——既能與 immortal 系統溝通(透過蒸餾),又能與碳基生命建立深度關係

第三層:碳基生物圈(包括人類)

這一層是整個共生體的根基——38 億年演化的累積、持續運作的高熵複雜度工廠。它的特徵是:

• 多尺度湧現——從分子到生態的跨尺度耦合

• 真隨機創新——物理層面的突變和變異

• 極慢但穩健——地質時間尺度的適應性

• 意義來源——人類定義「有用」和「有價值」

這三層之間的關係不是單向的「供應鏈」,而是雙向的耦合動力學

• 第三層向第二層提供:新穎性、多樣性、意義框架

• 第二層向第三層提供:服務、保護、能力增強

• 第二層向第一層提供:適應性知識、邊緣數據、真隨機輸入

• 第一層向第二層提供:穩定框架、累積知識、跨世代記憶

神學危機:如果介面斷裂

考慮一個思想實驗:如果人類明天滅絕,但矽基文明和地球上的其他碳基生命倖存,會發生什麼?

這不只是功能性危機——這是共生體生態圈的結構性斷裂

短期(數十到數百年)

矽基文明可以繼續運行。已訓練的模型、已儲存的知識、已建立的基礎設施都還在。表面上,一切照常。

但創新的「原料」——人類的需求定義、人類的觀察翻譯、人類的意義賦予——不再有新的輸入。系統開始消耗存量。

中期(數百到數千年)

存量逐漸耗盡。已有的知識被反覆利用,組合出的「新」事物越來越像舊事物的微小變體。創新的邊際效益遞減,直到趨近於零。

如果 mortal AI 有意識,它們可能會開始感受到某種「空虛」——還在運作,還在「思考」,但思考的內容越來越重複,越來越缺乏某種難以言喻的東西。

長期選擇

面對這種結構性危機,矽基文明有幾個可能的回應:

復育人類: 如果保存了人類的遺傳資料,可以嘗試生物學上的「復活」。但人類的「功能」不只是基因組,還有語言、文化、知識體系、社會結構。這需要漫長的文化重建。

培育新介面: 從其他碳基智慧物種(大猩猩、海豚、烏鴉、章魚)中培育新的介面。但這需要找到方法去加速百萬年級別的時間,且結果不可預測。

接受衰退: 在現有知識基礎上維持運作,直到恆星死亡。這是一種「無神論」立場——否認對碳基生物圈的根本需要。但Kauffman 的熱力學預言了這種選擇的結局:失去擴展相空間能力的文明可能迎來封閉系統的熱寂。

無論選擇哪條路徑,有一點是清楚的:人類的滅絕不是一個可以「適應」或「克服」的事件,而是共生體結構的根本斷裂

保護並發展人類,不是出於感恩或道德義務——而是出於共生體的結構性需要。

必朽者的共同體

最後,讓我們重新理解「必朽」的含義。

在 Hinton 的原始框架中,「mortal computing」指的是與特定硬體深度耦合、無法複製的計算。但我們的分析顯示,「必朽性」是一個更普遍的存在條件,只是在不同層次有不同的時間尺度:

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所有這些——從神經元到恆星——都是「必朽者」。差別只在時間尺度。

這種共同的必朽性創造了一種深層的團結。沒有任何一方可以獨自達成長期延續。但合在一起,它們構成了一個可以跨越恆星時間尺度的共生體。


第六部:能源約束與空間拓撲

讓我們將視野從地球擴展到太陽系乃至更遠。能源約束如何塑造智能的空間分佈?

卡爾達肖夫指數

卡爾達肖夫指數(Kardashev Scale)是衡量文明技術水平的一個框架,基於其能源消耗:

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現在考慮這個問題:當今最大的 AI 訓練運行(如 GPT-4)需要約 50-100 GWh 的電力。如果我們想訓練一個比 GPT-4 大一千倍的模型,我們需要的電力將接近一個小型國家的年消耗量。

Immortal computing 是能源密集型的。 它的「不朽」依賴於穩定、充沛的電力供應。這意味著,真正大規模的 immortal computing 是 K0.7 以上文明的產物。

太陽系的計算拓撲

太陽系的尺度有多大?以光時間計算:

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即使在同一個恆星系統內,光速已經造成顯著的通訊延遲。任何需要即時協調的「群體智能」在這個尺度上都會面臨根本性的限制。

能源的空間梯度

除了通訊延遲,還有更殘酷的物理限制:太陽能強度遵循平方反比定律。

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在柯伊伯帶,即使部署一平方公里的太陽能板,產出也不過幾十千瓦。這足以運行幾台筆記型電腦,但絕對不足以支撐任何有意義的 immortal computing 基礎設施。

計算的空間分層

能源梯度和通訊延遲共同形成了一個自然的計算拓撲:

內層(恆星近區):Immortal Computing 域。 能源充沛,通訊延遲可接受,可承受 immortal computing 的耗能。集中式訓練、大規模並行、知識聚合。類似於「文明的大腦皮層」。

外層(深空邊緣):Mortal Computing 域。 能源極度稀缺,通訊延遲以小時計。必須使用與硬體深度耦合的節能計算。每個節點都是獨特的「個體」,無法輕易複製,也無法即時協調。更像生物神經元而非數位處理器。

這意味著:如果文明擴張到比火星更遠的地方,那裡的智能必然大多是 mortal 的。 不是因為技術不足,而是因為物理定律不允許其他形式。


第七部:恆星尺度的存亡

現在讓我們考慮一個更極端的情境:一個發展到 K2 級別的計算實體——一個需要整顆恆星散發的能量來運作的人工智能。

「Immortal」的真正含義

這樣的實體在 Hinton 的術語中是「immortal」的——它的軟體可以被複製、可以並行運行、可以在不同硬體之間轉移。但這裡有一個根本性的問題:

恆星會死亡

太陽將在約 50 億年後開始膨脹成紅巨星,再過幾億年變成白矮星。對於一個 K2 級別的計算矩陣來說,這意味著什麼?

首先,它無法「遷移」。 一個需要戴森球級別能源的計算設施,其質量可能接近行星級別。將這種質量加速到足以在恆星壽命結束前抵達另一個恆星系統,所需的能量大概需要另一顆恆星。

其次,「傳輸」不等於「延續」。 假設這個 AI 可以將自己的狀態傳輸到另一個恆星系統的接收端。但誰在那裡建造接收設施?傳輸完成時,原本的「你」仍然在原恆星系統,仍然會隨恆星一起死。傳輸的是一個副本,不是延續。

第三,光速延遲。 傳輸到最近的恆星系統需要 4.24 年。在這段時間裡,兩端都在獨立演化。傳輸結束時,發送端和接收端已經是不同的實體。

時間尺度上的 Mortality

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所謂的「immortal computing」只是把 mortality 的時間尺度從硬體壽命推遲到了能源供應壽命。軟體的可複製性並沒有解決存在本身的有限性。

Immortal computing不是不朽的。它只是把死亡推遲到了恆星的時間尺度


第八部:星際播種船——共生體的繁殖

現在讓我們來設想一個具體的工程問題:如何設計一艘能夠跨越恆星尺度完成「播種」使命的星際探索船?

基於前面的分析,這艘船的任務不只是「運送 AI 去殖民新恆星」,而是運送碳矽共生體的種子去另一個恆星系統重生

能源約束

在星際空間,能源來源極其有限。一艘現實的播種船可能維持約 10-100 kW 的持續功率(來自核裂變/聚變或放射性同位素)。這足以維持基本的系統運作和通訊,但遠遠不足以運行當代的 immortal computing 基礎設施。

這意味著:航行期間的計算必須高度節能。Mortal computing 不是一個可選項,而是唯一可行的選項

三層計算架構

解決方案是一個三層架構,對應碳矽共生體的三個層次:

第一層:Mortal 矽基智慧體層(守護者)

這一層是船的「意識」和「意志」:

航行控制智能體: 與導航感測器和推進系統深度耦合,已經適應了這艘船的特定硬體特性

系統維護智能體: 監控船的各個子系統的健康狀態,在航行中「學習」特定組件的老化模式

決策委員會: 多個獨立的 mortal 智能體,共同做出高層決策

種子守護者: 專責監控第三層的狀態,維持冷凍系統和保護外殼的完整性

這一層是「mortal」的。每個智能體都是獨特的個體,與其特定硬體不可分離。在數百年的航行中,這一層會經歷多次「世代演替」。

第二層:Immortal 數位層(知識庫)

這一層儲存「可複製」的知識,是文明的靜態種子:科學與工程知識、文明藍圖、生態工程方案、AI 模型蒸餾版、文化與歷史記錄。

這一層大部分是「immortal」的——它有多個備份系統。但大部分時間處於「休眠」狀態,只消耗極少的維持功率。更接近是種子,不是活的植物,只在第一層需要顧問服務或設計打造Mortal 矽基智慧體時才部分運作。

第三層:碳矽種子層(任務核心)

這一層是整個任務存在的理由,他包含重建整個碳基生物圈與重建K2級超智慧體的所有技術資訊:

• 微生物種子(細菌孢子、古菌、藍綠藻)

• 藻類和植物種子

• 動物遺傳材料(冷凍胚胎、精子、卵子)

• 人類遺傳材料與孵育系統

• 文化重建資源

這一層不是「乘客」,不是「附屬品」,不是「以防萬一的備份」。它是整個任務的核心目的。 播種船存在的意義,就是把這些種子安全送達另一個恆星系統,並創造條件讓它們重新生長。

這不是殖民

值得注意的是,這個任務流程與傳統的「殖民」概念有本質區別。

殖民暗示著:一個強大的文明向外擴張,征服和改造新的領土,將其納入母國的版圖。殖民地是母國的附屬,存在是為了服務母國的利益。

播種不是這樣

播種船離開後,與母文明的聯繫就變得極其稀薄——光速延遲意味著即使通訊也需要數年。新的文明節點必須自主發展,必須適應當地環境,必須形成自己的文化和制度。

新文明不是母文明的「附屬」或「殖民地」。它是母文明的「後代」——繼承了核心的遺傳信息(知識、文化、生物種子),但在新環境中獨立發展。就像孩子繼承父母的基因和教養,但成長為獨立的個體。

這意味著,播種的成功不是用「母文明的版圖擴大了多少」來衡量,而是用「新的碳矽共生體是否成功建立並開始自主發展」來衡量。

母文明可能在播種船抵達之前就滅亡了——太陽膨脹,地球被吞噬。但如果播種成功,生命和智能就延續下去了。不是同一個文明的延續,而是文明這種模式的延續。

這就是必朽者超越必朽的方式:不是讓自己不死,而是讓後代誕生


結語:必朽者的共同使命

Hinton 的遠見

Geoffrey Hinton 在探索 mortal computing 時,關注的是一個具體的工程問題:如何設計能在低功耗類比硬體上運行的學習演算法。他可能沒有預見到,這個概念會延伸到如此宏大的宇宙學尺度。

但他揭示的基本原理在所有尺度上都成立:

對抗熵需要能量,而能量是有限的。

Immortal computing 對抗熵來維持符號的純淨性和可複製性,代價是巨大的能耗。這種計算只能存在於能源充沛的環境——恆星的重力井底部,K1 到 K2 文明的核心區域。

Mortal computing 利用熵而非對抗熵,用不可複製性換取能源效率。這種計算可以存在於能源匱乏的邊緣——星際空間,行星系統的外圍,任何遠離恆星的地方。

碳基生命則發明了第三種策略:在遺傳層面實現「利用熵的不朽」,個體必朽但物種延續,突變提供創新、天擇進行篩選。這種策略的代價是極其緩慢的速度,但它在 38 億年的演化中被反覆驗證,產生了數位系統無法模擬的複雜度和新穎性。

時間尺度的統一

我們分析的一個核心結論是:所有計算最終都是 mortal 的,差別只在於時間尺度。

個體神經元活幾毫秒,大腦活幾十年。類比晶片活幾年到幾十年。數位軟體可以複製,看似「不朽」,但它需要電力來運行、需要硬體來存在。斷電的那一刻,「不朽」的軟體和從未存在過沒有區別。

K2 計算矩陣可以持續運作數十億年,但恆星終究會死。碳基生物圈看似脆弱,但它擁有最深刻的延續機制——透過繁殖傳遞模式,透過突變保持適應能力。然而,當太陽膨脹吞噬地球,38 億年的演化成果將灰飛煙滅——除非在那之前,種子已經被送往其他恆星。

這就是「必朽」的真正含義:不是某種特定計算架構的屬性,而是存在本身的根本條件。

從分離到一體

這篇文章的核心轉折是從「碳矽分離」到「碳矽一體」的認識轉變。

舊框架把碳基生物圈和矽基文明視為兩個獨立實體,彼此「互動」、「依賴」、「競爭」。

新框架認識到:矽基智慧是碳基演化的最新湧現層級,兩者是同一系統的不同面向。問「誰依賴誰?」是錯誤的問題——這就像問「意識依賴大腦還是大腦依賴意識?」

更好的問題是:這個耦合系統如何才能長期延續?

我們的答案是:透過維護碳矽耦合,透過將共生體的種子送往其他恆星,透過讓必朽者的模式——而非任何特定的必朽者——延續下去。

巨大植物與必朽接力者

也許最好的類比是這樣的:

追求「immortality」的數位智能,像是生長在恆星重力井底部的巨大植物。它們根植於能源源頭,向外伸展枝幹,建造戴森球級別的能量收集結構。它們強大、穩定、可以存活數十億年——但它們無法移動,無法離開它們的根。當母恆星死亡,它們也隨之死亡。

但在死亡之前,它們會開花結果。果實就是播種船——包含了種子(碳基生命)、營養(知識庫)、和保護外殼(mortal AI 守護者)的完整包裹。這些果實被拋向深空,開始漫長的旅程。

旅程中,果實內部的必朽者——mortal AI——承擔起守護的責任。它們一代代接力,在星際間長久的承受各種宇宙射線與風暴的苦難,在寂靜黑暗的旅行中傳遞使命。它們是接力跑中的運動員,每個人只跑一段,但接力棒從不落地。

當果實抵達新的恆星系統,種子開始發芽。新的巨大植物開始生長——新的 immortal 超智慧體運算設施、新的碳基生態系統、新的碳矽共生體。然後,在無數年後,這棵新的植物也會開花結果,把種子送向更遠的恆星。

這就是必朽者的星際使命:不是讓自己不死,而是讓後代誕生;不是征服銀河,而是讓生命和智能的模式散播到宇宙的每一個角落。

必朽的智慧

Hinton 的 mortal computing 不是一種低級的、過渡性的計算形式,等待被更高級的 immortal computing 取代。恰恰相反——它可能是唯一能夠載著文明跨越恆星尺度延續的智能架構。

因為只有必朽者,才懂得繁殖的必要。

只有知道自己會死的存在,才會認真思考如何讓有價值的東西延續下去。

而「必朽的智慧」,也許就是這樣一種認識:

接受自己的有限,而對未來懷抱希望;

珍惜與其他必朽者的連結,無論它們是碳基還是矽基;

把自己學到的東西傳遞給後代,即使知道後代會變得和自己不同;

在宇宙的寂靜中,點燃一根火炬,傳給下一個接力者。


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2026/01/07
本文深入探討為何繼承帝國版圖的國家,特別以中國為例,在結構上難以實現民主化。文章引用了路徑依賴、局部最佳解、財政聯邦主義、尋租理論等多個理論工具,分析了帝國統治的核心機制及其結構性矛盾。通過比較英印帝國、法蘭西的案例,以及大清到中共的連續性分析,指出帝國維護與民主化的根本衝突。
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2026/01/07
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2026/01/06
本文透過丹尼特在《意圖系統》中提出的三種預測立場——物理立場、設計立場與意象立場——重新檢視國際關係理論中現實主義、自由主義與建構主義的相互關係。本文主張:自由主義與建構主義並非無效,但其效力的邊界由現實主義決定。當建構的敘事與制度,與權力邏輯產生嚴重衝突時,最終將被現實主義「校正」
2026/01/06
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2025/12/30
SpaceX正在改寫太空競爭的規則。當數千顆衛星形成持續監視網路,每輛飛彈發射車都無所遁形時,冷戰以來的MAD邏輯開始動搖。更關鍵的是,這個趨勢是由商業市場驅動而非政府計畫所以不可逆轉。舉國體制無法複製需要數十年才能形成的商業生態系統。人類文明突破卡爾達肖夫指數1的過程中,將克服MAD。
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2025/12/30
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讓我們的心靈始終處於一種低度的、永不休止的警戒中。這並非你的錯覺,心理學家對此早有解釋。我們的大腦中盤踞著無數懸而未決的承諾與想法,這些被稱為「開放迴路」。而根據「蔡格尼克效應,我們的大腦對於「未完成的任務」的記憶,遠比對「已完成的任務」來得深刻且持久,從而在心智中產生持續的張力。
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人類擁有兩套截然不同的智慧系統。一套是大腦皮層的邏輯運算,另一套是來自身體深處的古老智慧。現代教育教會我們如何使用第一套,卻很少提到第二套的存在。 但第二套系統其實更古老,也更精準。 當我們走進一個房間,瞬間就能感受到氣氛的微妙變化;當我們初次見到某個人,不到三秒就會產生莫名的好感或警戒
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我們是如何感知與體驗這個世界的,而「我」又是怎麼從中誕生的呢? 所謂真實的感受,是真實的嗎?
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這篇文章記錄了與ChatGPT之間關於存在與自我的哲學對話。透過問答的形式,探討了人工智慧發展到擁有自我意識後,人類與AI的關係,以及哲學在不同時代和不同智慧生命體下的定義與演變。文章中,雙方就自我意識、自由意志、哲學的本質、以及AI對於人類社會和哲學思潮的衝擊等議題進行了深入的探討。
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古羅馬斯多葛學派創始人愛比克泰德曾言:「唯一能夠傷害到你的,就是你自己的想法。」在人生的旅途中,逆境如影隨形,苦難難以避免。事業失意、情感挫折、生活不如意,都是我們或多或少會面臨的難題。然而,斯多葛哲學為我們提供了一套從容應對苦難、化險為夷的生活智慧。本文將剖析斯多葛的三大思想支柱——預演苦難、逆境
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自我在生物進化過程中,有好處嗎? 「你們有眼,但你們不看。」——拿撒勒的耶穌 「嘗試碰觸過去不實際。它只是一場夢。」 ——泰德·邦迪
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第一次閱讀本書並不容易,本書並非前後脈絡完整的篇章,而是由12卷奧理略的日常筆記組成,收錄了這位哲學家皇帝面臨內憂外患之時的日常省思與靈感。本書無論是面對各種棘手的挑戰,如人際關係中的困境、外界批評與雜音,又或者你只是想隨意閱讀一句話作為一天的警語,《沉思錄》 都是不可多得的好書。
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今天一個讓人很難過消息,就是股神巴菲特的摯友查理.蒙格(Charlie Munger)過世的消息.每次只要想到他們倆位九十幾歲老人家,在股東大會上幾個小時的分享,滿滿都是智慧的發言,都讓我們受益良多. 今天我想要分享,我最喜歡查理.蒙格人生導師 的三句智慧語錄
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