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AI仿生:人类进化新可能

更新时间:06-17 信息来源:脑极体


看过《银翼杀手》这部开创赛博朋克风格科幻电影的人,一定会对电影中仿生人罗伊·贝蒂印象深刻,尤其是电影结尾时反派男主在滂沱大雨中的临终独白:

我目睹过你们绝对不会相信的东西:战舰在猎户星座的边缘燃烧,铯衰变的射线在唐豪瑟之门的黑暗里闪耀。所有这些时刻都将在时光中消逝,就像雨中的泪水。是时候……死去了。

仿生人罗伊在最后一刻(电影里的时间是2019年),放弃了对人类的仇恨和复仇,坦然地接受了死亡的宿命。这一幕成为科幻电影史上的经典。

《银翼杀手》改编自美国作家菲利普·迪克的1968年的小说《仿生人会梦见电子羊吗?》,原著深刻探讨了人类和自己所创造出的工具的关系。

如果人类制造出的仿生人具有和人类一样的智力,那人类该如何与其相处?作者持悲观态度——只要人类将仿生人视作工具,不平等就必然存在,而冲突也将不可避免。

幸好,我们已经平安活过了2019,地球并没有因为核战争变成废墟。人工智能正迎来第三次爆发浪潮,但具有人类意识和智力水平的强人工智能还遥遥无期。

现在,在人机关系的问题上,我们不仅没有这部科幻作品中反乌托邦的悲观主义的基调,反而保持了相当乐观主义的信念,正在大力发展具有类人或超人的AI与仿生(bionic)技术,以实现生产力的解放和人的自由度的提高。

近日,我们注意到国内外基于AI和仿生技术融合的一些新成果正在快速涌现。这会让我们更好奇这样一个问题:AI仿生技术的发展,会让我们人类实现新一轮的进化吗?这些AI仿生技术的应用会产生哪些深远影响?

AI仿生:自然选择之外的新进化推手

探讨AI仿生技术对于人类进化的意义,先需要了解下我们人类本身是如何进化的。

简单来说,根据现代生物进化理论,生物进化是受到生存压力和自然选择两方面因素影响的。生存压力导致生物会发生基因突变,而产生生物种群的多样性;然后自然选择又将那些不适合当前环境的种类淘汰掉,而让那些适应环境的种类得以存活繁衍。

具体到人类来说,在600万年前的冰川时期,迫于食物匮乏的压力,一部分猿类从树上来到了地面,成为我们人类的早期先祖。而直到20万年前,才出现我们现代人类的真正祖先——智人,再到1万年前,进入农业时代;又是直到200年前,我们正式进入工业时代。

这意味着人类是经过600万年的生存演化才进化到今天这个样子,其中绝大部分时间都是在原始自然环境中生活的。这同时也意味着,人类的生存环境在短短一万年到几百年时间就发生了翻天覆地的剧变,而人类身体其实还并没有适应这种剧烈环境变化。

人类在进入农业时代后,遭遇第一次进化危机。尽管农业养活了更多的人口,但是人类的平均寿命更低,饮食单一和人口密度变大导致流行疾病更多。

而现在人类进入工业时代后,进化危机则进一步加重。尽管我们有了远超农业时代的人口,人类的平均寿命也大幅提高,但是人类的基础性疾病增加。未及适应现代社会的身体遭遇了空间的进化压力——2型糖尿病、心脏病、癌症、骨质疏松等。

原本通过严酷自然选择而获得的生存优势,在新环境中反而变成劣势。我们需要在自然选择之外另辟蹊径,找到一条新的进化之路。

受到生物工程科学、信息科学以及材料科学等现代学科的鼓舞,我们似乎正在找到“逆天改命”的全新的进化路径——基因改造和仿生合成。前者由于巨大的实验风险和伦理风险,基因改造技术仍在基础研究和小心谨慎的试用当中,后者则因为有切实的使用场景和技术进化的动力,则正在迎来爆发。

广义上的人体仿生合成,早在几千年前就有记载。早期因为受刑、战争伤害而截肢的人已经开始使用假肢了,下肢假肢还尚能辅助行走,上肢假肢则只有美观作用了。

现代意义的仿生合成技术则更具实用价值。像被称为“仿生耳”的人工耳蜗,使得听力障碍群体得以恢复听觉,而像心脏起搏器则直接植入心脏部位,帮助治疗缓慢性心律失常等问题。

对于因为先天疾病、意外等原因导致的肢体缺失,辅助假肢正在成为这些残障人士的新选择。一方面,模拟人体骨骼构造和运动机能的机械合成义肢正在越来越像正常的肢体,同时传感器技术又让机械控制与大脑联接,建立直接的神经信号控制;另一方面,AI技术的引入,又能使得机械肢体的感知训练效率快速提高,以适应人的主动行为,进行更精细的操作。

也就是说,AI仿生技术正在让人类身体获得重新被塑造的可能,而这正在成为除了自然选择和淘汰之外,人类发展出的新的进化路径。

在探讨这种进化路径的利弊之前,我们看下人体AI仿生的技术可能性。

人体增强:人体AI仿生的进阶版本

在《仿生人会梦见电子羊吗?》里面,有一个仿生人诞生的前提设定就是:人类对于创造强大工具来解决问题有强烈意愿,只要技术能够实现,就一定会将其创造出来。


这一设定就如同“墨菲定律”一样,是非常有可能的。但是原作作者非常人为地设定了人类与仿生人的二分对立。其实,更真实的逻辑就是:一方面,人类一定会开发这些功能强大的机器人,但其各司其职即可,不必要非要往仿生人的方向发展;另一方面,人类一定会将自己改造成为“仿生人”,只要在技术允许的条件下,变得“更高、更强、更快”,这不正是人类一直希望的事情吗?

现在我们正在看到这样的趋势。

正如上面所说,对于那些存在天生的身体缺陷或者后天致病致残导致的身体问题,这些人有着天然的治疗的需要,而现代科技也有着强烈的意愿和动力来帮助改善这些人的状况。

现在研究人员已经开发出能够高度模拟人体大腿的仿生腿。比如,犹他大学的一支研究团队开发了一种具备内建电池动力、计算机处理器、机动踝关节与膝关节的假肢腿。他们通过AI可以分析使用者在行走时的数据,预测与感知使用者打算进行的活动,从而协助被截肢者走得更平衡、更轻松、更快、更有活力,并让假肢自动适应使用者的动作与步伐、协助使用者跨越或避开障碍。

另外一种思路是通过手术为使用者植入传感器,通过与假肢相连,实现大脑对假肢的控制。西雅图的一位软件工程师Zac Vawter成为首个使用大脑控制型仿生腿的人。而冰岛假肢制造商Ossur也在2015年通过植入肌电感应技术来实现脑控仿生肢体的商业化开发。

而在仿生手研究上面,全球也有数十家科研机构和公司正在积极推进这项研究。德国的Festo公司拥有领先的人工智能气动机械手的解决方案,其灵活的机械手指可以完成非常复杂细微的连贯动作,通过深度学习技术,机械手的动作训练能够得到快速的提高。

近日,京东数科联合清华大学自主开发出一款可穿戴AI仿生手,可通过神经接口实现与大脑的连接,能够实现0.5秒之内快速的识别和响应肌电信号,基于AI技术,可以帮助伤残人士完成像叠衣服、拉拉链、开关门、握笔写字等数十种日常用到的精细动作。

此外,这款仿生手还可用于特种作业,代替人类进入危险环境中执行精细化的操作任务,大幅提升特种作业人员的劳动效率。

从帮助残障人士恢复正常身体机能,到协助人类完成特种作业需要,这种人体仿生系统的用途迁移显得非常自然而然。去年,Gartner发布未来十年十大趋势,人体增强技术位列其中。

早在上世纪60年代,美国军方就开始了动力外骨骼系统的研究。像一个士兵穿上XOS系统,可以轻易举起上百公斤的重物,一拳可以打穿木板。令人印象深刻的是,巴西世界杯的开球,就是一名穿着外骨骼系统瘫痪的少年完成。不过,这些外骨骼系统距离商用还有一定差距。

2018年,日本产业技术综合研究所、东京大学、美国麻省理工学院等科研机构相继开始了“人体增强”技术的研究。他们正在尝试将人和机械联系起来,通过动力辅助服和虚拟现实技术来进行训练,以提高人体的“运动强度”。而MIT和IBM等企业,则在大力推广“增强智能”的概念,将AI与人体增强的研究紧密结合起来。

可以预见的是,当技术的成熟度越来越高,而应用成本越来越低,人体增强技术会得到更大规模的使用。特别是考虑到未来老龄化社会的来临,而年轻的看护人员昂贵且稀缺的情况下,大量的失能老人和行动不便者将使用这些外骨骼系统,甚至更多的AI仿生系统,来维持正常生活和一些高危工作。

现在我们可以试想一下,我们做好进入未来赛博格人类世界的准备了吗?

赛博格人类:主动进化的双刃剑

2004年,社会活动家和艺术家Neil Harbisson,由于天生是黑白色盲,选择在头盖骨背面下端的位置镶嵌了一个类似动物触角的电子设备,它能将光波的频率转换成声波的震动,让大脑通过这种转换“听到颜色”。他说:

与机器的结合让我感觉自己就像是科技产品一样。

在和英国政府的一番较量后,他说服政府允许在其护照上使用携带这个“触角”的照片,成为人类第一个被法律承认的赛博格(Cyborg)人类。

科技的魔力就在于,一旦技术在一个领域找到了一个突破口,它就将很快打开整个全新的边界。

在人体仿生或者说人体增强上面,从有着天然需求的外骨骼、假肢等生理功能增强开始,再到听觉,视觉,知觉的感觉增强;再随着神经科学的发展,用于治疗癫痫等神经性疾病的植入技术也会用于脑机接口等脑增强技术,最后再向基因治疗和基因编辑等遗传增强发展。

随着未来人体仿生增强技术的边界的扩展,将会出现人类自身的“特修斯之船”的难题。

如果说对于一般事物来说,部分材料的逐一替换仍然不会改变该事物的本质属性。而人体仿生增强技术则是从无论材料属性还是功能结构上面都将极大地改变人类自然的身体状态。

人类第一次有可能出现一批“超级”赛博格人类,而我们依然有可能遭遇《银翼杀手》当中面对的人机冲突困境。这种困境倒不是人类对仿生人的追杀是否合理,而是拥有超级增强能力的赛博格人类与没有经过改造的人类之间是否还能平等相处。

显然,在现实世界中,由于地区发展失衡和财富分化的存在,一部分人自然会享受到比其他人更多的增强技术的改造和提升,身体优势又能换来这些人在存活寿命、社会资源财富和行动范围上更大的优势,从而再次加剧这一社会不平等趋势。

因此,赛博格人类和普通人之间的生存争夺与社会地位之间的平衡一定将打破。这让我们不得在技术应用的平等性上以及未来社会制度的再分配上进行提前的考虑和规划。

不过,从正面上来说,我们人类第一次有机会克服自然选择对于人类群体的拣选和淘汰。大量因为先天疾病和早发疾病的人群因为这些仿生技术和生物医疗技术的进步而得以存活,并有可能使其繁衍后代。这将让人类尽可能保持多样性的状态,大量带有身体残障的人士也能为人类提供更多智识上的贡献。

唯心主义的来说,人类智力的进化似乎也是大自然演化的结果之一。人类脑容量的发达,并由此创造出的人类技术文明,同样也是大自然允许出现的一种选择结果。只不过,与自然的通过一代代的基因选择不同,人类正在采取一种全新的进化策略,即褒奖和支持那些以脑力发展为进化方向的选择。

当然,这一结论确实带有大量武断和猜测的成分,我们并不能轻易断定这样的人类进化方向一定通向人类美好的明天。这更多也还是有一些杞人忧天,无论怎样的结果也不会阻止今天的我们朝着技术能够指引我们前进方向的脚步。

在这一点上,我们甚至会有点步履匆匆,心里还有点急不可耐吧?


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