我看見的世界(28)_李飛飛

二八

　　▼05 第一道光

　　（First Light）

　　人工智能的發展再次遭遇寒冬，我在導師們的引導下開始關注視覺研究。此後，它將成為我一切學術旅程的主線，成為我世界的中心。

　　想像一下這樣的情景：這個世界上不存在任何感覺，甚至都不能用「黑暗」一詞來描述，因為與之對應的「光明」概念尚未被構想出來。在這個世界裡，什麼都看不到、聽不到、感覺不到，而所謂的「活著」不過就是新陳代謝的過程。再進一步想像：這個世界的生物只有進食、繁殖等毫無感情的機械性本能，甚至沒有最基本的自我意識，更不用說身份、群體或廣闊世界等更加複雜的概念了。現在，進一步想像一下整個星球都是如此——這個星球充滿了生物，但它們還沒有意識到自己的存在。

　　這就是5.43億年前地球生命的狀態。當時，地球的大部分地區都被原始海洋所覆蓋。相比現在充滿感官刺激和智力活動的世界，5.43億年前的生命形態極其原始，近乎抽象，用蘇格拉底的話說，它們完全生活在一種「未經審視」的狀態中。那個世界完全不被看到，海水深邃而本能粗淺。

　　我們的遠古祖先形態簡單，考慮到當時的環境，這也是很自然的事。它們居住的水下空間生物稀少，無須為了食物相互競爭。在三葉蟲出現之前，生物捕獲獵物主要靠運氣，而獵物也採取了同樣漫無目的的方式來躲避捕食者，雙方均靠運氣生存。只有當食物近在咫尺、無須付出任何主動努力時，生物才會進食。

　　然而，這種感官剝奪的影響是深遠的。由於什麼都看不到、聽不到、摸不到，早期的生命形式沒有任何可思考的對象。現代人類在日常生活中已經對外部世界的存在習以為常，而遠古時期的生命體跟外界現實世界沒有任何聯繫，根本接觸不到刺激，因此完全沒有大腦。大腦儘管很神秘，但本質上只是一種有機的信息處理系統。在一個沒有感官輸入的世界裡，生物沒有能力收集關於世界的信息，因此大腦完全沒有存在的必要。

　　我們無法想像這樣一個有機體的內部活動，但如此嘗試卻能帶來啟發。它讓我們意識到，我們從不知道與外界沒有感官聯繫是一種什麼體驗（即使還在子宮的時候，我們就已經能夠感受到外部世界了），我們也不能簡單地拋開意識，去想像無意識的狀態是什麼樣子。畢竟，我們的思考不就是對外界直接刺激或間接刺激的反應嗎？即便是最抽象的思考（甚至是像心算等瞬間思維），也是建立在推理的基礎上的。而我們的推理能力則源於多年在實體空間中生活的經驗。無論我們的大腦多麼複雜，其中的思維活動最終都可以追溯到來自其邊界之外的刺激。

　　接著，整個地球在極短時間內發生了翻天覆地的變化。這一時期至今仍讓進化生物學家們感到困惑：生命體的複雜性呈現出爆發式增長，進化速度達到了令人難以置信的水平，估計是後來所有時代的四倍。隨之而來的是前所未有的競爭氛圍。這是一場爭奪主導地位的持久戰。隨著生存挑戰的加劇，每一代生物都被迫逐漸進化和適應。為了應對這個敵意倍增的世界，生物的身體變得堅硬起來，它們用防禦性的堅韌外骨骼保護身體的軟組織，也演化出了牙齒、下顎和爪子等攻擊性器官。

　　這就是我們現在所說的「寒武紀生命大爆發」時期。在這一時期，生物進化秩序經歷了一次大洗牌。雖然寒武紀生命大爆發是地球生命歷史上的關鍵篇章，甚至可以說是最重要的篇章，但其確切原因至今還沒有定論。有人認為是由氣候突變引發的，也有人推測是由於海洋酸度發生了巨變。動物學家安德魯·帕克（Andrew Parker）的觀點與眾不同，儘管許多生物學家對其持懷疑態度，但他的假設卻深深影響了我對人工智能的看法。帕克認為，與其說帶來改變的是一種外部力量，不如說是一種內部力量。他認為，引發寒武紀生命大爆發的導火線是一種能力的出現：光敏感性，這也是現代眼睛形成的基礎。

　　對光的感知迅速發展，其核心在於一類被稱為「視蛋白」的蛋白質。這種蛋白質具有獨特的性質，比如在吸收光子時會改變形狀（本質上是對光的物理反應），並連接成一種叫作「離子通道」的鏈條，將這種反應轉化為生物電信號，傳輸到身體的其他部位。

　　儘管早期的視覺發展非常簡單（至少相對於今天無比複雜的眼球來說是簡單的），但它們為進化提供了立足點，帶來了感知能力的迅速提升。接下來是在感光區周圍形成一個淺淺的凹陷，不僅可以辨別附近光源的亮度，還可以辨別光源的方向。經過進一步的進化迭代，這個凹陷變得越來越深、越來越窄，最終演化成了類似針孔相機的光圈形式。

　　早在公元前400年，中國古代思想家墨子就首次在其著作中描述了「小孔成像」。後來，亞裡士多德也獨立觀察到這一現象。小孔成像簡單利用了暗箱效應這一自然現象，光線通過箱子側面的小孔，將外部世界的清晰圖像投射到箱子內部。光圈大大增加了光敏感性，將視覺體驗從對光線的簡單感知擴展到了對整個場景的認識。

　　最後，隨著晶狀體的出現，現代視覺的器官基礎就此形成。晶狀體增加了進入眼球的光線量和清晰度。關於晶狀體究竟是如何形成的，至今仍存在很多猜測。許多假設都認為，晶狀體最初與視覺無關，純粹是一個保護結構。無論確切的起源如何，晶狀體在進化記錄中反復出現，在所有生物門類中獨立演化。晶狀體很快進化成為一個精緻的透明表面，能夠在不同世代中靈活地適應各種光學特性，從而急劇加速了眼睛的進化。光敏感性的出現是地球生命史上的一個轉折點。

　　僅僅通過讓光線進入體內（無論光線多麼昏暗、多麼模糊不清），遠古生物就第一次認識到，在它們自身之外還存在著某種事物。更緊迫的是，它們意識到自己需要努力求生，而面對的結果不止一種。它們開始感覺到，周圍的環境無比嚴酷，威脅與機會並存，對資源的競爭日益激烈，而它們的行為決定了自己是捕食者還是被食者。

　　對光的感知打響了進化軍備競賽的第一槍。在這場軍備競賽中，哪怕是擁有最微小的優勢（即使是稍微提升深度或略微改善敏銳度），都是幸運的，因為這樣的生物及其後代可以在不斷尋找食物、棲息地和配偶的競爭中處於領先地位。微弱的競爭優勢是進化壓力的遊樂場，通過一次又一次的突變和快速迭代，對生態系統產生了近乎即時的影響。

　　當然，大多數變異都是無用的，有些甚至是有害的。但是，即使是微不足道的優勢，也能引發巨大的變化，在一連串的動盪中顛覆自然秩序，然後在新的基線上穩固下來，並很快在此基礎上建立起更強大的能力。隨著一代又一代的生物登上歷史舞臺，進化過程也在不斷加速，在短短的1000萬年時間裡（帕克詼諧地稱之為進化史上的「眨眼之間」），地球上的生命涅槃重生。

　　感官意識和行動能力之間的關係在調節競爭局面上起著重要作用。即使是最早期的視覺形式，也能讓生物獲得關於周圍環境的零星信息。這些信息不僅能指導生物的行為，還能以前所未有的即時性，驅使生物採取各種行為。有了視覺，饑餓的捕食者越來越能夠確定食物的位置。它們不再被動地等待食物的到來，而是主動出擊，追逐食物。反過來，在面對捕食者時，生物也會利用自身的模糊意識做出躲避反應。

　　很快，生物創新的閃光綻放成為集體之舞，隨著不斷豐富的生命分類進入一個新的時代，力量的平衡來回搖擺。今天，化石記錄揭示了這一狂熱時期自然選擇的成果；有證據表明，僅僅是三葉蟲的進化就在寒武紀末期達到頂峰，有數萬個物種分佈在10個目中。

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