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1700525944 在一次性改进一处特性的情况下,进化能设计出极其精细的眼部结构实在不可思议。因此,一些观察家一直笃定地认为,这类错综复杂的设计不可能通过进化常用的“增量细化、逐步求精”的方法实现。眼睛或心脏这类复杂部位的设计必须一次成型才行。
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1700525946 如眼睛这般复杂的结构设计固然需要同时兼顾许多方面,但这一点与“逐步求精”的理念并不冲突。人类在胎儿阶段似乎就开始经历进化过程,这个阶段究竟是否是人类亚种形成的必经阶段,这个问题迄今为止尚未达成广泛共识。尽管如此,医学界大多数人士认为个体发生学(一门研究胚胎发育的学科)包括了种系发生学(一门研究特征相似的物种群体进化的学科,如生物分类中的“门”)。人类的发育如鱼卵般在子宫内成形,如两栖动物般发育,又如哺乳动物般长大,等等。虽然大家对种系发生学观点不一,但从进化史中不难发现,人眼等完整复杂结构的设计的确经历过中间阶段。尽管进化每次只能集中解决一个问题,最终也一定能够创造出结构缜密、异乎寻常的设计。
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1700525948 但这种增量细化的方法也有劣势:无法轻松进行一次性的再设计。比如,哺乳动物的神经元运行速度十分缓慢,而进化对这个问题仍未有改进。但人类自有其应对方法,我们会在第六章中对此做详细探讨。
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1700525950 进化之进化
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1700525952 进化这位编程大师在进化过程中,自然也有自我改进的途径,其中一种就是以DNA为基础进行编码,由此衍生出其他途径。一些如眼睛形状的设计元素以特定的方式组成难以更改的密码,从而降低变异发生的可能性。以DNA为基础的编码中还包括了探测错误和纠正错误的机制,将发生变化的概率降到最低。如此一来,重要特性的完整性便得到了保证。由于重要特征发生变异的后果不堪设想,所以对它们的重重加密这一优势在进化过程中才能世代留传。而其他设计元素(如视网膜中感光视杆细胞和视锥细胞的数量及布局)在编码中的加密程度便没那么高了。事实上,我们可以从进化的历史记录中发现,视网膜皮层确实变化不小,而眼球形状却基本未有调整。也就是说,进化方式本身也在改变。根据加速回报定律,进化方式的改变是符合发展规律的,这是进化过程中自我提升的重要体现。
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1700525954 通过模拟进化过程,我们更加确信进化以“增量细化、逐步求精”的方法绝对有能力制造出精妙绝伦的结构。美国生态学家4托马斯·雷设计的生命进化模拟软件Network Tierra就是很好的参照样例。雷创造的“生物”就是软件中的模拟有机体,每个有机体都有“细胞”充当DNA基因密码。在模拟环境中,各有机体互相竞争,抢夺有限的空间与能源。
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1700525956 雷介绍说,这一人造世界的特殊之处在于,这些“生物”在互联网上自由控制150台电脑,如零星小岛组成群岛般构成了一个整体。这项研究目的之一在于探究5.7亿年前的寒武纪中,地球上的生物如何能呈现如此丰富的多样性。雷观察到这些“生物”从简单的单细胞逐步演化为复杂的多细胞有机体,多样性不断增强。他不禁感叹道:“亲眼观察到进化过程太刺激了!”雷还指出,这个世界中已发现了类似寄生虫的生物,也出现了免疫系统的概念,甚至还有了原始社交活动。但雷的模拟世界存在一定的局限性,其中公认的一点便是缺乏环境复杂性。若要深化此项研究,需要一个混沌程度合适的环境,使其更贴近真实世界,从而在推进进化的过程中起到关键作用。
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1700525958 模拟进化过程在实际生活中的运用之一便是电脑的进化算法。数百万电脑程序在模拟进化的过程中互相竞争,不断进化并激发潜在智能解决实际问题。但由于智能进化系统的性能不佳,借鉴透镜聚光的原理,我们需要集中并放大其中的几项。在第四章中,我们会对此做详细讨论。
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1700525960 进化的智商
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1700525962 首先,让我们给进化点个赞。它创造了不计其数的设计,个个外形美妙,结构复杂,形态典雅,令人叹为观止,工作效率也是没的说。更有美学理论家将“美”定义为与自然进化之美相似的状态。进化创造了拥有睿智大脑的人类,人类又以自己的智慧创造了智能技术。
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1700525964 进化的智慧看似无穷,可事实真的如此吗?其实不然,进化有一个致命缺陷——速度极其缓慢,其创造出的设计固然巧夺天工,可历时太久,久得惊人。进化过程的开始便耗去很长时间,对于生命形态的进化来说,很长时间意味着数十亿年。人类的祖先又用了很漫长的时间才开始学会创造技术,但对现代人类而言,所谓的漫长不过是几万年,速度有了明显的提升。
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1700525966 谈到这里,我们不禁要问,解决一个问题或创造一项智能设计所需的时间与智力的进化有关吗?显然人类智商测试的设计者们是这么认为的,因为他们给智商测试限定了时间。我们都认为用几秒解决问题绝对胜过用几个小时甚至几年。人们常对智商测试的时间限定争论不休,然而这并没什么好争的,因为解决问题的快慢一直都是衡量进程好坏的指标。假设一只凶猛的老虎突然从树后蹿到你的面前,此时需要的是几秒内的急中生智,而不是几个小时的苦思冥想。再假设你的上司要求你设计一份营销方案,她肯定也不愿意等上100年才看到你的成果。同样,维京企鹅出版社也不愿苦苦等到千年后才出版这本书。5
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1700525968 进化的确已经取得了非凡的设计成果,然而用时实在太久。如果我们从时间角度考量进化的工作性能,只能很遗憾地说,进化的智商无限接近于零。但是,仅凭比零略高一些的智商(智商为零者的行为毫无章法可言),进化就已能克服过程中的熵,创造出美妙绝伦的设计。相信只要时间充足,进化也必能改正物质与反物质之间细微的不对称,达到设计的完美之境。
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1700525970 所以,进化只比白痴聪明那么一点点。而我们人类创造的技术之所以进化得如此高效,是因为我们将分散的能量聚集到几件事上,速度加快了上百万乃至10亿倍。与人类智商相比,进化的智商便相形见绌了(当然,科技发展日新月异,你的观点也会随之不断变化)。
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1700525972 宇宙的尽头
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1700525974 根据时间与混沌定律,宇宙的尽头是什么?
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1700525976 有种理论认为宇宙会无限膨胀下去。另一种理论则认为宇宙膨胀到一定程度时,其自身重力会阻碍其继续膨胀,进而产生“宇宙大收缩”,除非有另一种反重力的牵制。但若爱因斯坦提出的“宇宙常数”(也叫作“修正因子”)足够大的话,也会发生宇宙收缩。过去几个月中,我将这部分内容重写了三遍,因为物理学家各执己见,论点不一。其最新研究成果显然更倾向于宇宙无限膨胀说。
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1700525978 我个人则更偏向宇宙收缩说,因为有胀有缩的过程更具美感。也就是说,宇宙膨胀到一定程度后会回缩,最终收缩至一个点,并且这种膨胀——收缩的过程会无限循环。宇宙中大部分物质的运动都会循环往复,宇宙本身也应如此。以此推论,宇宙就成了一个更大宇宙中的一个波浪形粒子,这一更大宇宙又在另一巨大宇宙中运动。反过来说,我们宇宙中的振动粒子也可被视为一个个小型宇宙,其振动速率虽仅为若干兆分之一,却与我们宇宙上亿年的膨胀与收缩类似,每个小型宇宙中又包含了无数振动粒子……我似乎扯得太远了。
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1700525980 如何恢复打碎的杯子
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1700525982 我们假设宇宙收缩,收缩阶段的特征与我们现在所处的膨胀阶段完全相反。显然,宇宙变小后,其中的混乱程度也会下降。我认为可从这一角度考量宇宙的尽头,它会最终缩回一个点,没有大小,也没有混乱。
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1700525984 我们认为时间是单向推进的,因为时间进程不可逆。假设我们打碎了一只杯子,很难使杯子恢复到打碎之前,这涉及热力学第二定律。由于总体的熵总是呈增加趋势,绝不可能减少,所以时间单向移动。打碎杯子增加了整体的随机性,若要恢复则违反了热力学第二定律。然而宇宙收缩进程中,混乱度降低,此时的时间也就可逆了。
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1700525986 宇宙的收缩致使时光倒流,进化变成退化。在宇宙时间表的后半段,时间倒退回过去。所以如果你想打破心爱的杯子撒撒气,可以选择在靠近宇宙时间表中点的地方进行。你会发现杯子刚打碎就又恢复成原状,因为此时我们跨过了宇宙时间中点,进入了收缩阶段。
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1700525988 现在,假设处于宇宙收缩阶段,时间倒流,那么对于我们(生活在宇宙膨胀阶段)即将看到的“大收缩”,在时间倒流阶段的生物看来则是“大爆炸”。让我们试着从处于收缩阶段的生物的视角来看问题:我们的“未来”是他们的“过去”,他们在沿着我们的“未来”往我们的“过去”行进,所以在他们看来宇宙处于膨胀阶段。假设“宇宙收缩”说成立,那么时间的两端为两次大爆炸,宇宙中的事件分别从两端出发,做相对运动,最终在时间的中点相遇。不管处于膨胀阶段还是收缩阶段,所有的生物都可以认为各自处于宇宙时间表的上半段,并且诸如熵增定律、时间与混沌定律、加速回报定律等规律都在各自的阶段中成立,只是行进方向完全相反而已。6
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1700525990 时间的尽头
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1700525992 如果宇宙无限膨胀会如何?那么银河星系和其他星体的能量最终消耗殆尽,留下残壳遍布的宇宙还在继续膨胀。这样一来,宇宙中的随机性又会大幅提高,呈现一片混乱,无章无序。此时用时间与混沌定律推断,时间最终会停止。假如一个死寂的宇宙中无任何有意识的生命去察觉其变化,不管从西方量子力学角度还是东方主观哲学意识来看,7宇宙都将不复存在。
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