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——温斯顿·丘吉尔
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本书后文会再次谈到时间曲线拐点的问题，但现在我们还是深入研究一下时间的指数性质吧。19世纪时，人们普遍接受了一套名为“热力学定律”的统一准则。6顾名思义，这些定律主要论述了热的动态特性，也是继英国物理学家牛顿完善了经典力学之后该领域的首次重大细化。但当初牛顿描述的是一个完美而有序的世界，在这个世界里，大小不一的粒子和物体都极其有序地排列着，所有运动形式都是可预见的，而热力学定律描述的却是一个混乱不堪的世界。的确，这就是热的本质。热就是一种构成世界的各种粒子混乱而不可预期的运动的原因。热力学第二定律有一个推论，即在一个封闭的系统当中（其内部实体和力量的相互作用不受外部影响，比如宇宙），无序性（也叫作“熵”）会不断增加。因此，一切都取决于这个系统自身的性质。以我们生活的这个世界为例，这个系统的运转也每况愈下，越来越混乱。很多人认为混乱简直就是自己生活的真实写照。但在19世纪，人们认为热力学定律是一个恼人的发现。19世纪初，人们似乎认为统治世界的基本原则是简单易懂且整齐有序的，虽然还有一些细节问题等待发掘探讨，但人们已经掌握了统治世界的基本原理。热力学定律的出现挑战了这种自满心理，但这还不是最终结论。
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热力学第二定律有时也被称为熵增定律。熵意味着智能的自然出现似乎是不可能的。智能行为与随机行为是截然相反的，任何一个能对自身环境做出智能反应的系统都必须是极其有序的。生命的化学构造非常复杂，智能生命的化学构造尤其如此。在日益混乱的粒子和能量之中，这个世界还是出现了一些构造非凡的生物。我们如何才能协调好智能生命的出现与熵增定律二者之间的关系呢？
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这个问题有两种答案。第一种，熵增定律与进化过程似乎是矛盾的，因为进化是一个越来越有序的过程。但从本质上来说，这两种现象并不矛盾。生命的秩序是于巨大的混乱之中形成的，在生命进化这一更大的系统当中，多种生命形式的存在也并未明显影响该系统的熵测度。有机体并非一个封闭的系统，而是一个更大系统当中的一部分，我们将这个更大的系统称为环境，它的熵（无序性）很高。换言之，由于多种生命形式存在而表现出的有序性在衡量环境的总熵时根本微不足道。
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因此，尽管宇宙中的无序性在增加，但进化过程却可能让复杂度和有序度同时存在并增加。7进化是一个过程，不是封闭的系统。它受外部影响，同时又可以对其包含的无序性善加利用。所以，熵增定律与生命和智能的出现并不冲突。
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对于第二种答案，我们需要进一步探讨进化问题，因为进化是智能的缘起。
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进化正呈指数级增长
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正如前文所述，在宇宙诞生几十亿年以后，那颗极其普通的星球终于也形成了，它就是地球。在太阳能量的作用下，地球上的许多元素形成了越来越复杂的分子。于是，化学开始由物理学脱胎而来。
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20亿年后，生命诞生了。也就是说，可以使物质和能量自身延续下来并永世不灭的模式成功地实现了永久化。然而，如此显而易见的生命重复模式直到几个世纪前才被人们发现，而且是如此非凡的发现。
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随着时间的流逝，这些模式变得越发复杂，比分子链还要复杂。功能不同的分子结构组成了不同的分子群，于是，化学又衍生出了生物学。
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于是，大约34亿年前，地球上第一批有机体——厌氧（不需要氧气）原核生物（单细胞生物）诞生了，它们有使自身长期生存的基本方法。接下来形成的早期新型生命形式包括简单的遗传体系，它们能够游泳，可以进行光合作用，这些都为更高级的耗氧有机物出现打下了基础。在接下来20亿年中，最重要的发展成果就是以DNA为基础的遗传学了，从此以后，人类就可以凭借这个学科来指导并记录进化的发展了。
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进化过程的关键要求之一就是将进化结果以“书面”的方式记录下来，否则这一过程将注定一直在为已经解决的问题反复寻找答案。对最早的有机物来说，这些记录写在（嵌在）它们自己的身体中，即直接编码记录在其原始细胞结构的化学属性中。而以DNA为基础的遗传学创立之后，生物进化就好像设计了一台数字计算机，记录自己的劳动成果。同时，这种设计也催生了其他更复杂的实验。7亿年前，分子集合——也叫作细胞，自身组织形成细胞群落，由此诞生了第一批多细胞动植物。在接下来的1.3亿年间，现代动物身体的基本构架进化完成，包括以脊髓为基础的骨架，这种构造使得早期的鱼类具备了高速游泳的能力。
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因此，虽然生物进化历经几十亿年的时间才创造出第一批原始细胞，但随后的几亿年间，许多重大事件相继发生，进化速度骤然加快。86 500万年前，恐龙在大劫难中灭绝以后，哺乳动物开始统治地球（不过昆虫们恐怕对此持有异议吧）9。灵长类动物出现后，进化的过程就开始以几千万年作为单位来计算。10大约1 500万年前出现了类人动物，其主要特征是靠后腿直立行走，此时的进化速度开始以百万年为单位来计算。11
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大约50万年前，我们这个物种——智人诞生了，智人的大脑更大，负责理性思维的那一部分极其盘曲的大脑皮层尤其大。从遗传学的角度来看，智人同其他高级灵长类动物并没有什么差别。他们与非洲的低地大猩猩DNA相似度为98.6%，与加里曼丹岛和苏门答腊岛的红毛猩猩的DNA相似度为97.8%。12自此之后，进化的故事将主要集中在由人类负责的各种进化变体（即技术）上。
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技术：别样的进化
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如果一个科学家说某件事情是可能的，那他基本上不会出错；但如果他说，某件事情是不可能的，那他就极有可能出错。
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探索可能性极限的唯一方法就是再冒险一点，朝不可能的方向再迈进一小步。
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所有先进的技术都与魔法无异。
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——英国科幻小说家亚瑟·克拉克的“克拉克三定律”
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机器和小提琴奏鸣曲或者欧几里得的定理一样，独特、辉煌而又意味深远。
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——古典历史学者格雷戈里·弗拉斯托斯
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技术的发展刚好赶上进化的指数级增长，虽然智人不是唯一使用工具的动物，但创造技术的能力却是他们独有的。13技术不仅仅包括精工细作以及工具使用，还包括工具制作过程的记录以及工具复杂性的进步。技术要求发明创造，其自身就是另一种进化形式。技术进化过程中的“基因密码”就是由会制作工具的物种所做的记录。早期生命形式的基因密码仅由有机物自身的化学成分构成，同样，有关早期工具的书面记录也是那些工具自身的构造。后来，技术进化的“基因”又演变成书面语言记录，如今，它们通常被储存在计算机数据库中。技术本身最终总会创造新技术，而我们也正在超越我们自己。
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现在我们的故事要以万年为单位来度量了。那时的地球上有许多智人的亚种。大约10万年前，欧洲及中东地区出现了尼安德特人，3.5万~4万年前，这种智人又神秘地消失了。尽管尼安德特人外形粗犷，但他们却是比较文明的物种，其文化当中包括精心准备的葬礼仪式——死者下葬时有饰品随殓，比如鲜花。现在我们还不清楚自己的智人表亲们身上究竟发生了什么，但显然他们与我们的直系智人祖先不太一样，后者大约出现在9万年前。类人动物的一些种类和亚种也开始创造技术，但只有最聪明、最上进的亚种动物才能幸存下来。这就在人类历史上建立了一种会不断自我重复的形式，即技术越发达的物种群体越能占据统治地位。也许这一趋势也不是什么好消息，因为在21世纪，智能机器将会在智能及技术复杂程度方面超越人类。
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因此，大约4万年前，在所有的类人动物当中，我们的智人亚种被超越并淘汰出局了。
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我们的祖先已经从早期的原始人类和人类亚种那里遗传继承了一些创新本领，比如在洞穴墙壁上记录事件、绘画、创作音乐、舞蹈、信仰宗教、发明先进的语言、生火以及制造武器等。人类花了几万年时间学会通过削尖石头的一侧来制造工具，接下来又用了几万年时间才琢磨明白把石头的两侧都削尖，锋利的边缘能让石头成为更有用的工具。然而，有一点很重要，那就是这些创新不但出现了，而且还传承了下来。在这颗星球上所有使用工具的动物中，唯有人类展示出工具运用方面的创新能力并将这种能力保持下来。
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