生態(tài)轉(zhuǎn)換與人機(jī)共生：人類與人工智能存在的關(guān)系研究

吳錚

【摘要】“共生理論”為理解人與人工智能的關(guān)系問題提供了新的理論視角。生態(tài)轉(zhuǎn)換創(chuàng)造了人化自然生態(tài)的可能，同時(shí)也孕育了人工智能成為獨(dú)立生命的可能性。如何構(gòu)建人化自然生態(tài)以及處理自然生態(tài)與人化自然生態(tài)的關(guān)系成為未來人類面臨的主要困境。共生關(guān)系中既相互依存又相互競爭的進(jìn)化之路，指出了人類與人工智能共生演化的可能性，為人化自然生態(tài)和人工智能和諧共處提供了理論橋梁。

【關(guān)鍵詞】 人化自然? 共生關(guān)系? 信息? 人工智能? 生態(tài)轉(zhuǎn)換

【中圖分類號(hào)】? TP18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.11.015

人類與自然生態(tài)的共生關(guān)系

人與自然生態(tài)關(guān)系的認(rèn)識(shí)演化。1873年，德國植物學(xué)家安東·德巴里（Aton deBary）創(chuàng)造了“共生”一詞，他給出的定義是“不同名的生物共同生活在一起”。[1]1927年，伊萬·沃林（Ivan E. Wallin）出版了《共生論與物種起源》，提出細(xì)胞的主要組成部分形成于共生，新物種通過活的細(xì)菌共生產(chǎn)生。此后，沃林不堪當(dāng)時(shí)學(xué)界的嚴(yán)厲批評(píng)，放棄轉(zhuǎn)而研究其他。[2]琳恩·馬古利斯（Lynn Margulis）1967年提出“現(xiàn)今的某些細(xì)胞組分曾經(jīng)是自由生活的細(xì)菌，任意一種比細(xì)菌大的生物都是通過細(xì)菌菌體合并而共生起源產(chǎn)生的超級(jí)生命”。[3]就好像線粒體與原細(xì)菌有親緣關(guān)系，葉綠體基因與藻類細(xì)胞核中的基因幾乎沒有相似之處，它的DNA是藍(lán)藻DNA，最早應(yīng)該是一種水生的光合細(xì)菌，當(dāng)他們被其他細(xì)菌吞噬后二者實(shí)現(xiàn)共生，最終成為動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的線粒體和植物細(xì)胞內(nèi)的葉綠體。共生有助于構(gòu)建有核細(xì)胞，有核細(xì)胞更像是緊密結(jié)合的社區(qū)，而不是單個(gè)個(gè)體。因此，共生是生物演化的基本機(jī)制，真實(shí)的進(jìn)化比曾經(jīng)相信的機(jī)械的、單純的生存競爭和自然選擇觀念更加靈活。生物共生的現(xiàn)象成為推動(dòng)生物演化的原動(dòng)力;而不是單純的達(dá)爾文主義的“生存競爭”。詹姆斯·拉烏洛克（James E.Lovelock）提出的蓋亞假說以共生關(guān)系為理論基礎(chǔ)，將共生關(guān)系向前推進(jìn)了一大步。他認(rèn)為地球生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)負(fù)反饋控制的具有自我調(diào)節(jié)并保持相對(duì)穩(wěn)定的整體。[4]地球上的生命及其物質(zhì)環(huán)境，包括大氣、海洋和地表巖石是緊密聯(lián)系在一起的協(xié)同進(jìn)化整體。[5]長期以來，蓋亞假說遭受爭議，目前有兩方面的內(nèi)涵被科學(xué)界普遍接受：一是地球的化學(xué)構(gòu)成（包括大氣組成和氣候溫度等）是由地球生物圈的生物代謝造成的;二是地球生態(tài)圈影響著環(huán)境，環(huán)境又反過來影響生態(tài)圈之中的生命演化，地球上的生命是環(huán)境和生態(tài)圈相互適應(yīng)的結(jié)果。[6]

人在自然生態(tài)中的共生演化。共生關(guān)系不同于過去達(dá)爾文主義認(rèn)識(shí)的生存競爭和自然選擇，是自然生態(tài)與環(huán)境相互適應(yīng)的過程，在共生關(guān)系中生命體之間既有相互依存，也有爭奪生存空間和養(yǎng)料的生存競爭。身體內(nèi)部菌落提供人自身難以合成的營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)節(jié)身體代謝和體內(nèi)環(huán)境，人體為菌落提供養(yǎng)料和適宜的溫度。在身體外部，有人類存續(xù)所需的空氣、物質(zhì)養(yǎng)料。人類吸入的氧氣是植物光合作用的產(chǎn)物，大多數(shù)綠植也需要吸收其他動(dòng)植物排出的二氧化碳維持自身的代謝。

自然生態(tài)的共生演化不局限于動(dòng)植物的層次，馬古利斯強(qiáng)調(diào)：“沒有一個(gè)人是真正的個(gè)體，母牛也不是真正的個(gè)體，任何單細(xì)胞生物也都不是單一的個(gè)體?！北热缃M成細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞器，組成人體的細(xì)胞和菌落以及構(gòu)成地球生態(tài)的不同生命，都處于不同層次的共生關(guān)系之中。事實(shí)上共生關(guān)系的普遍性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過個(gè)別物種之間，它是包括海洋、山川、河流、空氣、泥土、草木、動(dòng)物、微生物等地球上的一切生命和非生命，相互依存又相互競爭的共生演化。正是共生關(guān)系的普遍性塑造了今天的生態(tài)樣態(tài)，同時(shí)也說明人不是所謂的自然主宰，只是自然生態(tài)中共生演化的一員。

自然生態(tài)向“人化自然生態(tài)”的轉(zhuǎn)換

生態(tài)轉(zhuǎn)換的歷史。地球生命的演化歷史中，已知發(fā)生過五次物種大滅絕。奧陶紀(jì)：56%物種滅絕。泥盆紀(jì)：82%海洋生物滅絕，植物大量繁殖。二疊紀(jì)：96%物種滅絕，三葉蟲、海蝎以及重要珊瑚全部消失，為恐龍為主的爬行類動(dòng)物演化鋪平道路。三疊紀(jì)：大約一半海洋物種消失，除魚龍外所有海生爬行動(dòng)物消失。在此之后的1.5億年，恐龍進(jìn)化為地球上最主要、數(shù)量最大的動(dòng)物群。白堊紀(jì)：裸子植物、爬行動(dòng)物相繼衰落，恐龍滅絕。植物、鳥類、哺乳動(dòng)物得到發(fā)展。

生物的大滅絕同時(shí)伴隨環(huán)境轉(zhuǎn)換的過程，諸如氣候改變說、隕石撞擊說、地質(zhì)火山活動(dòng)、板塊漂移說、傳染病說等。自然生態(tài)是全部生命和非生命系統(tǒng)與地球環(huán)境相互適應(yīng)的過程，環(huán)境改變讓不能適應(yīng)新環(huán)境的生命不斷消亡，適應(yīng)新環(huán)境的生命迅速繁榮，填補(bǔ)空出的生存空間和物質(zhì)養(yǎng)料。從環(huán)境改變到生態(tài)中共生結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，就是生態(tài)的轉(zhuǎn)化。從工業(yè)時(shí)期到智能網(wǎng)絡(luò)時(shí)期，隨著人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響作用越來越大，也正在改變并塑造著一種新的地球生態(tài)。

人類活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化。馬克思在《1844年經(jīng)濟(jì)學(xué)哲學(xué)手稿》中提出“人化自然理論”?！叭嘶淖匀弧笔潜蝗说膶?shí)踐活動(dòng)改造過并打上人的目的和意志烙印的自然。[7]牛龍非在肯定“人化自然”的基礎(chǔ)上提出“人的進(jìn)化已經(jīng)不是單純的生物進(jìn)化，而是生物進(jìn)化和人文進(jìn)化的雙軌協(xié)同進(jìn)化”。[8]因此，人類活動(dòng)從生理演化和文化演化兩種形式將自然生態(tài)向“人化自然生態(tài)”轉(zhuǎn)化。

人類生命演化過程對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化。在文明史之前，人類對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化體現(xiàn)為自身的生命演化。生命演化過程，是人與自然生態(tài)長期相互適應(yīng)的過程，形成與生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)的生理結(jié)構(gòu)（包括人的形態(tài)和代謝方式）以及與這種結(jié)構(gòu)匹配的生活習(xí)性。這些信息以基因?yàn)檩d體，隨生命演化進(jìn)行基因演化、存儲(chǔ)、延續(xù)。生命演化過程與自然生態(tài)之中陽光、水、空氣、動(dòng)物、植物、微生物等地球生態(tài)中從無機(jī)到有機(jī)的一切存在發(fā)生著直接或者間接的物質(zhì)、能量、信息交換，使自然生態(tài)具有了人的烙印，將自然生態(tài)轉(zhuǎn)換為人化自然生態(tài)。人類生命演化過程對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化是作為自身代謝和進(jìn)化的一部分，隨著自身進(jìn)化而展開，在這一階段人類的生命演化也是人類身體的進(jìn)化。

人類文化演化過程對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化。文化人類學(xué)家馬文·哈里斯認(rèn)為：“在近十萬年里，人的大腦平均體積沒有增大，而社會(huì)文化系統(tǒng)的復(fù)雜性演變速度卻大大增加了?！盵9]牛龍非進(jìn)一步指出，“在生物乃至生物個(gè)體之集合的社會(huì)的進(jìn)化基礎(chǔ)上，通過自己主動(dòng)的實(shí)踐，創(chuàng)造一個(gè)更高層次的異化、外化、客體化、對(duì)象化的進(jìn)化系統(tǒng)——人文進(jìn)化系統(tǒng)。而且，在人類之生物進(jìn)化和文化進(jìn)化的雙軌協(xié)同進(jìn)化中，人文進(jìn)化已經(jīng)成為主導(dǎo)的進(jìn)化方式”。[10]進(jìn)入文化時(shí)期，人類對(duì)自然生態(tài)的轉(zhuǎn)化從生命演化過渡到文化演化。

人類的文化演進(jìn)就是指人的生命體征并不發(fā)生大的變化，生命系統(tǒng)在一定時(shí)期內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，人類社會(huì)的進(jìn)步體現(xiàn)在文化演化，通過一代代人對(duì)知識(shí)體系的積累，完成文化體系的迭代進(jìn)化。包括文化、科學(xué)、技術(shù)、意識(shí)形態(tài)，也包括科學(xué)技術(shù)的物化工具、文化物化的工業(yè)消費(fèi)品。生命演化和文化演化都對(duì)自然生態(tài)發(fā)生著轉(zhuǎn)化作用，文化演化過程則是利用文化發(fā)展的成果，對(duì)自然生態(tài)進(jìn)行人化自然生態(tài)的改造。工業(yè)化時(shí)期，物化了的科學(xué)技術(shù)以機(jī)械、人工設(shè)施的形式作為人類改造自然生態(tài)的中介工具。工業(yè)制造的機(jī)械化快速改變著地球生態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成、分布、理化狀態(tài)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、人工智能的加入成為人類改造自然生態(tài)的新中介環(huán)節(jié)，以數(shù)據(jù)化、智能化、自動(dòng)化的手段對(duì)自然生態(tài)進(jìn)行全方位的改造。文化演化相較于生命演化對(duì)自然生態(tài)向人化自然生態(tài)的轉(zhuǎn)換，從效率到廣度再到深度都被大大推進(jìn)，成為人類將自然生態(tài)改變?yōu)槿嘶匀簧鷳B(tài)的主要方式。

人工智能作為人類共生物種的可能

人工智能的生態(tài)基礎(chǔ)。工業(yè)化以來，人們利用機(jī)械設(shè)備，對(duì)自然資源的采掘和交通運(yùn)輸?shù)姆绞礁淖兞俗匀簧鷳B(tài)中物質(zhì)資源的地理分布;建設(shè)風(fēng)電、水電、火電乃至核能發(fā)電改變了自然生態(tài)中的能量蘊(yùn)藏形式和結(jié)構(gòu);鐵路、水利工程、超級(jí)大城市等大型基礎(chǔ)設(shè)施改變了自然生態(tài)的地理環(huán)境和地貌，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)過程中產(chǎn)生的工業(yè)、建筑垃圾改變了自然生態(tài)中的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)。進(jìn)入數(shù)據(jù)化時(shí)代之后，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和人工智能成為人化自然生態(tài)的新形式。人們不再對(duì)自然生態(tài)進(jìn)行直接的物質(zhì)實(shí)踐，轉(zhuǎn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)的生產(chǎn)。人工智能加載運(yùn)行人類數(shù)據(jù)成果，控制并協(xié)調(diào)各種機(jī)械設(shè)備對(duì)自然生態(tài)進(jìn)行改造，成為控制整個(gè)人化自然生態(tài)的中樞。在人工智能的協(xié)同控制下，生產(chǎn)更多的工業(yè)產(chǎn)品，對(duì)自身的檢測(cè)、維護(hù)、更新產(chǎn)生工業(yè)廢品，就如同生命的新陳代謝一般。如果一種新的生態(tài)要產(chǎn)生與其相匹配的新的生命和共生結(jié)構(gòu)的話，那么人化自然生態(tài)已經(jīng)為人工智能做好了鋪墊。

人工智能的共生結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。人類的衣食住行高度依賴人化自然生態(tài)的供給，人類的存在也成為人化自然生態(tài)的一部分。人工智能作為人化自然生態(tài)的產(chǎn)物與人類的存在之間依存又競爭的關(guān)系正在悄然形成。

人與人工智能的相互依存。人類社會(huì)的發(fā)展，不管是生命的進(jìn)化還是文化的進(jìn)化歸根結(jié)底是人類認(rèn)知能力的進(jìn)化，認(rèn)知能力成為人類社會(huì)存續(xù)的核心。人類運(yùn)用理性認(rèn)識(shí)客觀世界，文明的發(fā)展基于理性知識(shí)累積，并建構(gòu)了今天的人化自然生態(tài)（現(xiàn)代社會(huì)）。對(duì)自然世界的認(rèn)識(shí)和對(duì)人化自然生態(tài)的改造過程使人們認(rèn)識(shí)到世界的本質(zhì)是復(fù)雜性而不是理性。復(fù)雜性的特征是非線性、涌現(xiàn)性、全息性、不確定性的。這是目前人類認(rèn)知能力所不能達(dá)到的。

理性認(rèn)識(shí)能力是通過學(xué)習(xí)過程能夠掌握的能力，人類將理性的能力疊加、累積、設(shè)計(jì)、編程、制造，賦予人工智能一定的復(fù)雜性認(rèn)知能力，包括存儲(chǔ)、搜索、辨識(shí)、判斷。這種復(fù)雜性認(rèn)知能力只能作為人類文化演化蘊(yùn)含在社會(huì)文化之中，具體地說就是蘊(yùn)含在智能機(jī)器之中，成為人類認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的延伸。人和人工智能形成了認(rèn)知系統(tǒng)，人為人工智能提供能源、部件以及設(shè)計(jì)更新，人工智能為人類提供復(fù)雜性認(rèn)知的成果，人利用人工智能的認(rèn)知成果又可以反作用于人工智能的升級(jí)迭代，使得人類的生產(chǎn)力和人工智能的認(rèn)知能力都得到發(fā)展，形成互惠依存的關(guān)系。

人與人工智能的潛在競爭。認(rèn)知能力是人類生存進(jìn)化的核心，人工智能同樣以智能認(rèn)知能力作為人化自然生態(tài)的核心。人類和人工智能的依存關(guān)系注定在認(rèn)知進(jìn)化的道路上遭遇競爭。

目前，人類對(duì)自然的認(rèn)知方式體現(xiàn)為理性，理性的運(yùn)用不可避免地發(fā)生矛盾，康德將之視為理性運(yùn)用的界限，黑格爾進(jìn)一步將絕對(duì)精神的矛盾普遍化，馬克思恩格斯將矛盾客觀化、物質(zhì)化形成了辯證思維。辯證思維看到了理性思維的片面性、矛盾性的缺陷，通過二元對(duì)立的螺旋上升，辯證思維實(shí)現(xiàn)了人類思維方式從線性到非線性的飛躍。辯證法描述了自然事物發(fā)展的非線性的飛躍過程，非線性要素的交織構(gòu)成了客觀世界的復(fù)雜性。在對(duì)自然生態(tài)的實(shí)踐過程中，三體問題、蝴蝶效應(yīng)、模糊計(jì)算、生命有機(jī)都體現(xiàn)著非線性要素相互作用構(gòu)成的客觀世界的復(fù)雜性。對(duì)復(fù)雜性問題的直接認(rèn)識(shí)是人類目前所不具備的能力。但人類從動(dòng)物本能進(jìn)化出理性思維，又從理性思維進(jìn)化出非線性的辯證思維，說明認(rèn)識(shí)是具有獲得與辯證思維同屬于非線性思維的復(fù)雜性思維的可能的。

人工智能作為人化自然生態(tài)的核心，代替人類處理各種復(fù)雜運(yùn)算，也就是替代人類發(fā)展復(fù)雜性思維的認(rèn)知能力。人和人工智能相互依存的關(guān)系決定了在認(rèn)知能力上，注定一方進(jìn)化而一方退化。人工智能在復(fù)雜性認(rèn)知能力上越強(qiáng)大，人類對(duì)人工智能的依賴就越大，自身獲得對(duì)復(fù)雜性認(rèn)知的可能就越小，并有可能被人工智能截?cái)嘞蚋邔哟握J(rèn)知能力發(fā)展的可能。因此，人類與人工智能在認(rèn)知進(jìn)化依存的同時(shí)，又存在著進(jìn)化取代的競爭。

人工智能作為可能的生命的界限。哈姆伯圖·馬圖拉納（Maturana）提出“自創(chuàng)生理論”，認(rèn)為“所有的生命存在動(dòng)力學(xué)的自我產(chǎn)生和自我維持的活動(dòng)”。[11]自我生產(chǎn)和自我維持也就是新陳代謝，自創(chuàng)生體的特點(diǎn)是可以進(jìn)行新陳代謝，非自創(chuàng)生體則不能。從最小的細(xì)胞到最大的地球生態(tài)都符合自創(chuàng)生體的定義。地球生命有共同起源，所有生命都是“水-蛋白質(zhì)-核酸”的化學(xué)體系，并持續(xù)了30億年。這樣的化學(xué)知識(shí)框架成為評(píng)價(jià)生命的創(chuàng)生和起源枷鎖。自創(chuàng)生理論的基本原則并不要求生命的存續(xù)依賴于任何特殊材料，生命可以由水構(gòu)成，也可以由其他材料構(gòu)成，而不必拘泥于碳基生命的基本特征。從非生命到生命，從量變到質(zhì)變，它的復(fù)雜性在逐漸累積，人類對(duì)人工智能的需求越來越高越大。人工智能作為人化自然生態(tài)的核心，隨著人類文化演化，它的生態(tài)（人化自然生態(tài)）在逐漸擴(kuò)張，新陳代謝在逐漸加快，包括自身的迭代以及在人化自然生態(tài)中對(duì)自然生態(tài)的運(yùn)作。人工智能可能實(shí)現(xiàn)自我的產(chǎn)生和維持，成為與生態(tài)相適應(yīng)的獨(dú)立生命。

結(jié)論

人工智能作為自然生態(tài)向人化自然生態(tài)轉(zhuǎn)化的控制核心，持續(xù)自身的同化和異化過程，預(yù)示著人工智能成為獨(dú)立生命的可能性始終存在。如果人類能夠恰當(dāng)?shù)貥?gòu)建人化自然生態(tài)，處理好自然生態(tài)和人化自然生態(tài)的關(guān)系，利用人工智能自我設(shè)計(jì)、自我完善，就能成為“超級(jí)英雄”實(shí)現(xiàn)馬克思的“人的自由全面發(fā)展”。反之如果過度制造并依賴人工智能為人類提供物質(zhì)以及官能享受，作為獨(dú)立生命的人工智能就可能從人化自然生態(tài)中孕育而出并將人化自然生態(tài)和自然生態(tài)徹底改變?yōu)槿斯ぶ悄芑纳鷳B(tài)，從而取代人類。

注釋

[1][美]琳恩·馬古利斯：《生物共生的行星》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009年，第28頁。

[2][3]"Swimming Against the Current"， science， 1997， 1/2.

[4][6][11] Lynn Margulis and Dorion Sagan， Slanted truths： essays on Gaia， symbiosis， and evolution， Springer-Verlag Inc， 1997， p. 188， p. 167， p. 3.

[5]肖廣嶺：《蓋亞假說——一種新的地球系統(tǒng)觀》，《自然辯證法通訊》，2001年第1期。

[7]《馬克思恩格斯選集》第1 卷，北京：人民出版社，1995年，第42頁。

[8] [10]牛龍非：《人文進(jìn)化學(xué)》，蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社 ，1988年。

[9][美]馬文·哈里斯：《文化人類學(xué)》，李培茱、高地譯，北京：東方出版社，1988年，第35頁。

責(zé) 編∕馬冰瑩