I ett utdrag ur sin nya bok undersöker en fysiker vid Massachusetts Institute of Technology nästa steg i mänsklig evolution.
Definitionen av liv är känd för att vara kontroversiell. Det finns många alternativa definitioner, med några inklusive mycket specifika krav (till exempel för att bestå av celler) som kan utesluta att det finns både framtidens intelligenta maskiner och utomjordiska civilisationer. Eftersom vi inte vill begränsa vårt tänkande om det framtida livet till endast de arter som vi hittills har stött på, låt oss välja den bredaste definitionen av livet som en process som kan upprätthålla mångfald och upprepa sig. Det repetitiva är inte fråga (atomer), utan information (bitar) som avgör atomernas ordning och ordning. När en bakterie gör en kopia av sitt DNA producerar den inte nya atomer, utan en ny uppsättning atomer arrangerade i samma mönster som i den ursprungliga kopierande informationen. Med andra ord,liv kan betraktas som ett självreplikerande informationsbehandlingssystem, där information (algoritmer) inte bara bestämmer funktionalitet utan också schemat för hårdvaruinformatisering.
Liksom själva universumet blev livet gradvis mer och mer intressant. Jag anser att det är lämpligt att klassificera livsformer i tre svårighetsnivåer: version 1.0, 2.0 och 3.0.
Frågan om hur, när och var livet först uppträdde i vårt universum förblir öppen, men det finns tvingande bevis för att det dök upp på jorden för cirka 4 miljarder år sedan. Snart förvärvade vår planet ett arsenal av olika livsformer. Några av dem hade turen att ha överträffat resten och utvecklat ett visst svar på deras miljö. I synnerhet har de blivit det som programmerare kallar "intelligenta agenter": strukturer som samlar information om världen omkring dem med receptorer och sedan bearbetar den mottagna informationen för att ge någon slags omvänd handling. Denna process kan innehålla ett mycket komplicerat system för informationstransformation, till exempel det som hjälper oss att föra en konversation med hjälp av information som mottas genom ögonen och öronen. Men detta kan inkludera ganska enkla sätt att informera.
Många bakterier har till exempel en receptor för att mäta koncentrationen av socker i den omgivande vätskan, och ett spiralorgan som kallas flagella hjälper dem att simma. Informationshårdvaran som binder receptorn till flagella kan implementera följande enkla men användbara algoritm: "Om min receptor upptäcker en lägre koncentration av socker än det var för ett par sekunder sedan, kommer den omvända rotationen av flagellan att hjälpa till att ändra riktning."
Du har lärt dig att tala och har förvärvat otaliga andra färdigheter. Bakterier är inte lätta att träna. Deras DNA bestämmer formatet för inte bara hårdvara (sockerreceptorer och flagella) utan också mjukvaruinformation. Ovanstående algoritm programmerades i deras DNA från början, och de kommer aldrig att lära sig simma i riktning mot höga sockernivåer. Naturligtvis ägde en del sken från kognitionsprocessen, men redan utanför livscykeln för denna speciella bakterie.
Detta var troligtvis under den tidigare utvecklingen av denna bakteriesort som ett resultat av en långsam process med försök och fel, som sträcker sig över många generationer, under vilken naturlig selektion gynnade de slumpmässiga DNA-mutationer som förbättrade absorptionen av socker. Vissa av dessa mutationer visade sig vara användbara när det gäller att förbättra strukturen för flagella och annan informationshårdvara, medan andra förbättrade informationsbehandlingssystemet som implementerar den sockerinnehållande mediumdetekteringsalgoritmen och annan informationsprogramvara.
Sådana bakterier representerar vad jag kallar version 1.0 liv: ett liv där både hårdvara och mjukvara inte programmerades, utan bildades från grunden. Du och jag, å andra sidan, är exempel på Life 2.0: liv vars informationshårdvara har utvecklats och mjukvara till stor del har utformats. Med det senare menar jag alla algoritmer och kunskap som vi använder för att bearbeta information som erhållits genom sinnena och fatta beslut: allt från förmågan att känna igen våra vänner och slutar med förmågan att gå, läsa, skriva, räkna, sjunga och förgifta skämt. …
Kampanjvideo:
Vid födelsen kan du inte utföra någon av dessa uppgifter, och all datorprogramvara är inbäddad i din hjärna genom en process som kallas inlärning. Och om din läroplan främst bildas av familjemedlemmar och lärare i barndomen, får du med tiden mer styrka och förmåga att självständigt skapa programverktyg för informatisering. Låt oss säga att din skola tillåter dig att välja ett främmande språk - vill du installera en mjukvarumodul i hjärnan som låter dig tala franska eller spanska? Vill du lära dig att spela tennis eller schack? Vill du lära dig att vara kock, advokat eller farmaceut? Vill du lära dig mer om artificiell intelligens (AI) och framtiden genom att läsa en bok om den?
Life 2.0: s förmåga att utveckla datorprogramvara gör det betydligt mer avancerat än Life 1.0. Hög intelligens kräver en mängd olika hårdvara (består av atomer) och programvara (som består av bitar) informationsverktyg. Det faktum att de flesta mänskliga informationshårdvaror kommer efter födelse (genom tillväxt) är betydelsefulla eftersom vår storleksgräns inte begränsas av bredden på våra mammors födelsekanal. På samma sätt introduceras de flesta av våra datorprogramvaror efter födseln (genom inlärning), och vår ultimata intelligens är inte begränsad till mängden information som kan överföras till oss vid befruktningen genom DNA, i stil med version 1.0.
Jag väger ungefär 25 gånger mer än vid födseln, och de synaptiska anslutningarna som länkar neuroner i hjärnan kan lagra ungefär hundra tusen gånger mer information än det DNA som jag föddes med. Dina synapser lagrar all din kunskap och färdigheter, vilket är ungefär 100 terabyte med information, medan ditt DNA innehåller mer än en gigabyte, som knappt är tillräckligt för att ladda ner en film. Så det är fysiskt omöjligt att föds med utmärkta kunskaper i engelska och redo för examen vid högskolan: information kan inte laddas in i barnets hjärna, eftersom den grundläggande informationsmodulen (DNA) som mottas från föräldrarna har en otillräcklig mängd informationslagring.
Möjligheten att skapa dina egna programverktyg för informatisering gör Life 2.0 inte bara mer utvecklad än version 1.0, utan också mer flexibel. När miljöförhållandena förändras anpassas Life 1.0 endast genom en långsam utveckling som pågår i generationer. Version 2.0: s livslängd kan å andra sidan anpassa sig till nya förhållanden nästan direkt genom att uppdatera programvaran. Till exempel kan bakterier som ofta möter antibiotika utveckla läkemedelsresistens under många generationer, och enskilda bakterier kommer inte att ändra sitt beteende alls; men en person, när han lärt sig om en jordnötsallergi, kommer omedelbart att ändra sitt beteendemönster för att undvika denna produkt.
Denna flexibilitet ger Life 2.0 en ännu större fördel när det gäller befolkningsstorlek: även om informationen i vårt mänskliga DNA inte har utvecklats så tydligt under de senaste 50 tusen åren, har all den kumulativa informationen som lagras i våra hjärnor, böcker och datorer gett ett brist på utveckling. Efter att ha installerat en mjukvarumodul som låter dig kommunicera med ett komplext talat språk, tillhandahöll vi villkor för att kopiera den mest användbara informationen som lagras i den mänskliga hjärnan till hjärnan hos andra människor och garantera säkerheten även om den ursprungliga transportören dör. Genom att installera en mjukvarumodul som gör att vi kan läsa och skriva kan vi lagra och överföra mycket mer information än människor någonsin kunde komma ihåg. Genom att utveckla mjukvaruverktyg för att informera hjärnan för att skapa teknik (genom att bemästra vetenskaper och teknik) har vi gett många invånare på planeten tillgång till det mesta av världens information med bara ett par klick.
Denna flexibilitet har gjort att Life 2.0 kan dominera Jorden. Befriad från genetiska bojor fortsätter kroppen av mänsklig kunskap att växa i en snabbare takt, för varje större vetenskaplig upptäckt ger drivkraft för utvecklingen av språk, skrivande, tryckning, modern vetenskap, datorer, Internet och så vidare. Denna ultrasnabba kulturella utveckling av vår delade informationsprogramvara har blivit en dominerande kraft i att forma människors framtid, vilket gör vår oändligt långsamma biologiska evolution praktiskt taget irrelevant.
Trots de kraftfulla tekniker som finns tillgängliga idag förblir alla livsformer vi känner fortfarande väsentligt begränsade av sin egen biologiska informationshårdvara. Ingen av dem kan leva en miljon år, komma ihåg all information från Wikipedia, förstå alla kända vetenskaper eller flyga ut i rymden utan ett rymdskepp. Ingen av dem kan förvandla ett livlöst utrymme till en mångfacetterad biosfär som kommer att blomstra i miljarder, och kanske biljoner år, så att vårt universum äntligen når sin potential och helt vaknar. Allt detta är omöjligt utan den slutliga uppdateringen av liv till version 3.0, som kan programmera inte bara mjukvara, utan också hårdvaruinformation. Med andra ord, i detta skede blir livet älskarinna till sitt eget öde och slutligen kastas avalla de evolutionära bokstäverna som gränsade den.
Gränserna mellan ovanstående tre livsfaser är ibland otydliga. Om bakterier är version 1.0 och människor är version 2.0, kan till exempel möss klassificeras som version 1.1; de kan lära sig mycket, men det räcker aldrig för utvecklingen av ett språk eller uppfinningen av Internet. Dessutom utesluter frånvaron av språk överföringen till nästa generation av det mesta av vad möss lär sig i livet. På samma sätt kan man hävda att moderna människor ska uppfattas som livversion 2.1: vi kan implantera tänder, knäskålar och pacemaker, men vi kan inte ha en tiofaldig höjd eller tusenfaldig ökning av hjärnvolymen.
För att sammanfatta, ur livets förmåga att självprogrammera, kan dess utveckling delas in i tre steg:
• Life 1.0 (biologiskt stadium): utveckling av information om hårdvara och mjukvara;
• Life 2.0 (kultursteg): utveckling av informationshårdvara och programmering av de flesta programvaror;
• Life 3.0 (teknologisk scen): programmering av hårdvara och programvara för informatisering.
Efter 13,8 miljarder år med kosmisk utveckling, här på jorden, har utvecklingsprocessen accelererat dramatiskt: livet för version 1.0 har sitt ursprung för ungefär 4 miljarder år sedan, livet för version 2.0 (människor) - för cirka hundra tusen år sedan, och Life 3.0, enligt många forskare, kan förekomma under nästa århundrade - och kanske i vårt århundrade - tack vare framstegen i utvecklingen av konstgjord intelligens. Vad händer då? Och vad blir det av oss?
Det här är faktiskt ämnet för denna bok.
Max Tegmark är känd som "Mad Max" för sitt fria tänkande och passion för äventyr. Hans forskningsintressen sträcker sig från exakt kosmologi till den slutliga verklighetens natur, vilket är vad hans senaste bok, Our Mathematical Universe, ägnas åt. Tegmark är professor i fysik vid Massachusetts Institute of Technology, som har skrivit över 200 tekniska artiklar och har varit expert på dussintals dokumentärer. 2003 erkände Science magazine de gemensamma prestationerna för Tegmark och deltagarna i SDSS-projektet (Sloan Digital Sky Survey, Sloan Digital Sky Survey) i studien av galaxkluster som ett genombrott för året.
Max Tegmark
