“數字生物”正在進化

說到生命和進化，我們想到的一定是動物、植物，或細菌、病毒。但有誰能想到，枯燥的數字也一樣具有生命，也能復制、進化呢？數字進化的發現者、美國加州大學計算機系教授克吉斯？阿加米說，數字是沒有DNA的生命，是動物、植物和微生物之外的第四種生命體，別看它們是些無聲又無形的家伙，可在復制進化過程中表現出來的神奇本領，實在令人瞠目結舌。

》計算機中的“生命氣息”

進化是逐漸適應與慢慢演變的過程。生物的進化遵循的規律是用進廢退，力求在利于自己繁衍與生存的環境中不斷地完善自己。

早在140多年前，當歐洲的博物學家贊美上帝為取悅人類而創造了無數鮮艷的花卉時，達爾文便尖銳地指出，花卉是為了吸引傳授花粉的昆蟲才進化得五彩繽紛，那完全是它們傳宗接代的本能使然，與取悅人類毫無關系。 那么在計算機的世界里，數字也會有進化嗎？

克吉斯·阿加米是美國加州大學計算機系的教授，10多年前，他想讓計算機程序在特定的環境中進化出額外的本領。于是，他制造了一些低級的“數字生物”，并定期給它們輸入數字。正是這個不經意的做法，使他發現了神奇的數字生命。

開始，這些數字傻乎乎的，沒有任何反應，但引人注意的是，它們每復制一次，指令鏈上的某個指令就有一次產生突變的機會。這些突變會使“數字生物體”以同樣簡單的方式加工其中的某個數字，比如某個“數字生物體”可能會生成閱讀某個數字和產生相同數字的能力。這說明“數字生物”具有智能進化的本領。

后來阿加米設計制作了一套名叫“阿威塔”的程序，專門展示“數字生物”的演化過程。再后來，阿加米的研究小組不斷壯大，除了計算機專業人士外，還有微生物學和哲學等不同領域的知名學者。密歇根大學專門從事細菌進化研究的微生物學家理查德·倫斯奇說：“這是前所未有的發現！在這個靜謐的世界里，明顯有生命的氣息。它有待揭示的規律對我們認識世界一定具有無法比

擬的重要價值。”

》“數字生物”也在“進化”

在很多時候，自然界中的進化是不以人的意志為轉移的，有的時間漫長，有的時間短促，誰也擋不住繁衍和生存的力量。微生物的進化也很有趣，100多年前，青霉素剛剛問世之時，它對病菌引起的炎癥可謂藥到病除。可病菌微生物通過不斷的進化變異，逐步具備了抵抗青霉素的功能。

科學家發現，這個規律在“數字生物”的進化中依然適用，計算機病毒也是靠進化變異不斷增強自己的殺傷力。可以毫不夸張地說，進化變異不僅是所有生物的制勝法寶，還蘊含著龐大深奧的未知道理。

“數字生物”在其進化變異中表現出的超強智慧充分證明了這

一點。“數字生物”的進化與計算機病毒一樣，是靠一系列的命令來實現的。它們由二進制數字構成，能以和DNA突變相同的方式產生突變，每一個“生物”都能在幾秒之內復制出好幾萬個。借助“阿威塔”軟件，我們可以在顯示器上看到潮水般涌現的一組組數字，清楚地觀察它們從生到死的生命過程。

經過10多年的發展，“阿威塔數字生物”差不多已是真正意義上的生物了。克吉斯·阿加米說：“這些小東西的進化速度驚人，具備的本領越來越多。最讓人興奮不已的是，它們所走的路線與進化論的路線不謀而合，幾乎完全重疊了。它們復制、突變、競爭，自然選擇的環節一個都不少。總之，幾乎與自然界的生物進化規則毫無二致，只是速度奇快，有時簡直讓人應接不暇。”

理查德·倫斯奇是遺傳進化學家，專門研究細菌的進化規律，他從大腸桿菌的后代身上發現了12個不同的菌落。這一發現為生物的最新進化方式提供了理論支持。但是，他的研究花費了17年——因為這些菌落在不同的實驗條件下經歷了30000多代的進化變異。只有這樣，倫斯奇才能有充足的證據證明遺傳變異究竟是如何發生的。

如今，借助“阿威塔”程序，這一實驗的進程大大縮短了。倫斯奇為菌落建立了數字進化模式，不僅實驗條件可以隨意改變，還能自動記錄下每個生物的每次突變。現在，他在1小時收集到的信息比在真的細菌身上收集1年得到的還要多。

》深層次驗證達爾文的進化論

“數字生物”的存在第一次使我們脫離考古領域來驗證達爾文的進化論。以往，進化生物學家只能靠大量的化石進行研究推論，雖然碳14測年法等科學手段使考古學成績斐然，但科學家怎么也不可能看到每一代以及每一個基因的進化過程，比如現今的海豚究竟是由哪一種陸地生物演變而來的，其間的幾個重要的進化過程又是怎樣的。

“阿威塔”的“數字生物”卻為我們提供了觀察幾百萬代“數字生物”隨機突變和自然選擇的可能。它們的進化過程為科學家回答某些重大進化問題提供了有價值的參考。

“數字生物”的進化實驗不僅生動證明了“復雜系統來自簡單的祖先，不同的進化渠道能產生相同的復雜器官”的進化論觀點，還有兩項實驗與自然界生物的進化驚人的相似，比如能量過剩可能導致生命凋零。森林中的植物吸收陽光的多寡是有區別的，正因為如此，才有森林植物的豐富多彩。有人做過實驗，給林地中不同的植物賦予一樣的光照。開始時它們都長勢旺盛，但不久便會逐漸凋零，最終只有幾種植物能夠生存下來。在一定意義上，獲得陽光的差異性就是自然選擇的結果。

“數字生物”的成長過程同樣受這一規律的制約。研究人員無限制地給它們提供食物——也就是數字。開始時，它們也像饑餓的人獲得食物一樣很興奮，大吃特吃，并且生長極快。可是不久它們就會慢慢死去，只剩下少得可憐的幾個“生物”在那里茍延殘喘。相反，如果讓它們有節制地進食，吃的量也各不相同，它們就像自然界的物種一樣，進化出不同的種類。“數字生物”“消化”數字的速度一旦過快，它們的正常生長便會受到影響，如果有太多“生物”去爭搶某一個數字食物，它們的生長功能就會喪失。

對“數字生物”的觀察研究尚處于起步階段，個中奧秘，就連研究者也不能給出準確的答案。參與研究的科學家相信，數字生命與地球生命的共有模式等一系列進化巧合絕非偶然，一定是某種規律在起作用，或者說是有某種奧秘等待我們去揭示。