智能編年史

隨著Master在互聯網上以60：0的完美戰績橫掃人類圍棋界，公眾對于人工智能的討論熱情也高漲到了頂點。而本文，則要帶你越過這些紛繁復雜的討論，從起源開始，去一窺真實的“智能”。

智能的起源

六億年前，埃迪卡拉紀。

混沌初開的地球上，原始的腔腸動物在冰冷的海洋中如幽靈般浮游著。

控制它們運動的，是體內一群特殊的細胞——神經元（neuron）。不同于那些主要與附近細胞形成各種組織結構的同類，神經元從胞體上抽出細長的神經纖維，跨越漫長的旅途，與遠方來自另一個神經元的神經纖維相會，形成名為突觸（synapse）的單向連接結構。

這些最早的神經元，憑著自身的結構特點，組成了一張分布于腔腸動物全身的網絡。就是這樣一張看來頗為簡陋的神經元網絡，成為日后所有神經系統的基本結構。

信息，就是這樣在最初的神經元網絡里傳播。原始的水母，作為太古地球上最龐大復雜的支配者，在神經元網絡的控制下痙攣般地收縮平滑肌，向后擠出一股水流，潛入幽邃的深海之中。

埃迪卡拉紀原始動物的后代、我們的祖先類群——能人（Homohabilis）屹立在非洲的大地上，毛茸茸的手中，握著剛剛敲打出來的原始石器。

在這之后，漫長又短暫的160萬年中，狹義上“智能”在他們那大概只有現代智人一半大的腦子里誕生發展。他們開始改進手中的石器，甚至嘗試著馴服狂暴的烈焰。隨著自然選擇和基因突變的雙重作用，他們后代的腦容量越來越大，最終達到了一個驚人的程度。

于是，我們人類，也就是智人（Homosapiens），在20萬年前的東非誕生了。

憑借著空前擴張的大腦皮層，智人的行為能力出現了爆發性的輻射演化。語言、陳述性記憶甚至宗教等思維概念紛紛在腦中出現。人類的智能進化開啟了通過文化因子傳承智慧、適應環境的全新道路，從此擺脫了自然進化的桎梏。先民們手持標槍和火炬沖出非洲，在冰河期的地球上如野火般瘋狂擴張，身后留下無數大型動物的累累骸骨。

7000年前，最早的文明在西亞誕生了。

從人類具備了這顆大腦開始，之后的一切都是順理成章。相比于經典科幻片《2001：太空漫游》中骨頭變飛船的蒙太奇鏡頭，智人大腦成形的那一刻，才是人類文明的必然起點，之后文明的全部歷史，不過是它試了一下自己的能力。

智能的早期探索

人類智能不同于其他動物神經活動的最大特征，就是出現了基于工作記憶（workingmemory）和語言等腦功能的理性思維，大腦第一次開始考慮“為什么”（why）而非“要怎么”（how）。這種在腦中獨立于本能的思維，可能被文明初期的人們直接當作了神祇的啟示。直到現在，漢語中描述意識活動和超自然存在的字，都依然是一個——“神”。

如果說這個世界上有神明，那就是我們自己。如果說這個世界上有奇跡，那就是我們的大腦。

2500年前，地中海。

古希臘的先哲們對于理性的認知，終于突破了“外在神性”的束縛，開始將其作為思維的主體。從這個角度看，他們才是第一批真正意義上的“現代人”（更早的時代也可能零星出現過類似情況）。而他們基于理性創造的邏輯和自然哲學，則發展出了璀璨的古希臘文化。這個突變的文化因子，經過歲月的傳承和洗禮，最終成為整個現代科技文明的火種。

但對于智能本身，希臘先賢們卻產生了爭議。

西方醫學的鼻祖——希波克拉底在總結了自己長期的行醫經驗后，認為顱骨內的腦是決定意識活動的中樞；在他去世之后，更多從自然哲學而非醫學角度看待這個問題的亞里士多德，卻認為心臟才是思維的核心。

后者現在聽起來簡直蠢爆了，不是嗎？

但在古典先哲依然行走于世間的時代，整個自然科學都還處于拓荒期。那時人們還根本無法區分“神經活動”和“生命活動”的關系，現代科學的循證思想也沒有建立。在當時的背景下，亞里士多德的結論同樣具備充分的論據，而且他還親自解剖過海膽等并無明顯大腦的動物，這顯然更加佐證了他的觀點。

古羅馬時期，醫學家蓋倫（Galenus）通過大量的臨床病例和動物實驗觀察，再次將腦確立為思維活動的中樞。在職業生涯中，蓋倫接診過大量的角斗士患者，其中不乏頭部損傷的病例，因此發現了頭部損傷與思維、行為異常的潛在因果聯系。此外，蓋倫甚至還在市政廳內公開演示實驗，通過阻斷活豬的喉返神經，直觀而準確地向大眾證明了腦的意識中樞地位。

在隨后漫長的中世紀里，來自拜占庭、阿拉伯、波斯和中國的學者們繼續緩慢摸索著智能的蹤跡，通過對各種精神疾病的記錄和治療，一點一滴積累著或正確或錯誤的知識和經驗。

在前現代的黑暗世界中，大腦的理性就像一星孤懸在蘆葦上的燈火，小心翼翼、一點一點地照亮著自己身邊未知的世界，靜靜等待著光明的降臨。

現代的智能研究

進入19世紀，隨著科學思想和實驗技術的發展，對智能的研究出現了一波高潮。

得益于物理學和工程學的發展，意大利學者伽瓦尼（Galvani）通過對青蛙的電刺激實驗，初步揭示了神經系統的電學基礎。而德國學者杜布瓦·雷蒙（DuBois-Reymond），則對生物體內的電活動進行了當時條件允許的最深入研究，正式開創了電生理學。至此，神經元電活動的大門就已經被打開了一半。

另一方面，隨著神經外科技術的發展和循證記錄的日益完備，通過積累大量的臨床病例，醫學家對大腦各部分的功能有了初步的了解。比如法國醫學家布洛卡（PierrePaulBroca），他對失語癥患者的大腦損傷進行研究，發現了第一個對人類語言活動起到重要作用的腦區。為了紀念他的功績，這個位于額葉側面的腦區被命名為布洛卡區（Broca'sarea），其復雜的語言功能至今依然是神經科學研究的熱點。

此時，還有一支特殊的智能學科在悄然崛起。英國的數學家巴貝奇（CharlesBabbage）繼承了笛卡爾（ReneDescartes）時代的“機械論”，提出了利用機械裝置代替大腦進行復雜數學運算的想法，并著手進行了大量的研究。同時，詩人拜倫（GeorgeGordonByron）的女兒艾達（AdaLovelace）也加入了巴貝奇的研究，以她驚人的數學天賦承擔了人類有史以來第一批的計算機編程任務，堪稱廣大程序員們的“女神”。巴貝奇的差分機雖然最終限于當時的機械加工工藝而未能建成，但他對計算機科學的深入研究，直接啟迪了下一個世紀的信息化浪潮，更是深刻影響了馬克思（KarlHeinrichMarx）等思想大家的世界觀。

當然，整個19世紀，在對智能的研究中，最為突破性的理論貢獻還是達爾文（CharlesRobertDarwin）的進化論。正是他的貢獻，智能的研究才終于徹底擺脫了形而上學的干擾，從完全唯物的角度去審視智能的演化和發展。上文提到的電生理學祖師杜布瓦·雷蒙，就是進化論的重要支持者。達爾文認為，內在的行為和外在的特征一樣，是一種可以遺傳的性狀，因此其本質也只是神經系統的結構變化。他的觀點不但為智能演化指明了方向，也成了利用實驗動物模擬研究人類神經活動的理論依據。

進入到20世紀，隨著科學技術的不斷發展，對智能的研究也呈現了一股爆發性的推進態勢。

最先吹響進攻號角的，是西班牙的現代神經生物奠基人卡哈爾（SantiagoRamónYCajal），他利用當時最先進的高爾基染色技術，首次在腦組織切片中直接觀察到了神經元的具體形態。在大量實驗觀察的基礎上，卡哈爾提出了在當時頗為超前的“神經元學說”，將神經元作為神經活動的基本單位。從此開始，一切抽象的思維活動，不論何等玄妙復雜，都將在理論層面上被還原為神經元之間復雜的信號傳遞過程。

另一邊，隨著圖靈（AlanMathisonTuring）和馮·諾依曼（JohnvonNeumann）的貢獻，基于邏輯門運算的現代電子計算機誕生了。而香農（ClaudeElwoodShannon）提出的信息熵和控制論概念，則為人工智能的誕生鋪平了理論的道路。

1957年，第一個機器學習項目啟動，標志著人工智能作為一門學科的誕生。通過神經元理論的啟發，人工神經網絡（artificialneuralnetwork，ANN）作為一種重要的人工智能算法被提出，并在之后的幾十年內被不斷完善。

和人腦的天然神經網絡類似，人工神經網絡也將虛擬的“神經元”作為基本的運算單位，并將其如大腦皮層中的神經元一樣，進行了功能上的分層。但具體到連接模式和工作原理上，二者依然有著諸多不同，所以并不能簡單地將二者等同視之。

經過無數的反復和波折，21世紀的人工智能發展，進入了一個嶄新的階段，新一代神經網絡算法在學習任務中表現出了驚人的性能。各種圖像和音頻識別軟件的準確率越來越高，語言加工程序的智能程度也與日俱增；而其中最為轟動的，當屬AlphaGo及其升級版本Master，它們在傳統的人類優勢智力項目——圍棋——上展示了無可比擬的強大，讓人不得不思考機器學習的潛在應用前景。

神經科學方面，新一代的研究技術也層出不窮，光遺傳（optogenetics）、透明腦（CLARITY）和熒光鈣指示劑蛋白（GCaMP）等全新的研究手段為研究大腦的神經環路，提供了前人難以想象的便利。但對于大腦——這個860億細胞組成的全宇宙最復雜的1.5公斤重物體，這些技術究竟能讓我們在這片神經元的黑暗森林中走出多遠，依然未知。

未來的智能演化

到此為止，有關智能的歷史就告一段落了。歷代先驅的英靈們散去之后，擺在我們面前的就是智能的根源問題了：

究竟什么才是智能？

笛卡爾雖然承認大腦對身體的控制作用，卻將人類智能視作超越實體器官的形而上存在。不過他說對了一點——智能確實是不同于一般動物本能行為的特殊“算法”，也確實需要不同于一般動物的腦結構。人類智能主要與人腦異常巨大的聯絡皮層有關。這些并不直接關系到感覺和運動的神經結構，在一般動物腦中數量相對較少；而在人的大腦里，海量的聯絡皮層神經元成了搭建人類靈魂棲所的磚石。語言、陳述性記憶、工作記憶等人腦遠勝于其他動物的能力，都是聯絡皮層的產物。

我們的大腦，終生都縮在顱腔的黑暗之中，僅能感知外部傳來的電信號和化學信號。可以說，我們的大腦——或者說，“我們”，從生到死都從未真正看過這個世界哪怕一眼，我們所感知到的，是視皮層電活動在大腦中形成的“視覺”，但大腦本身從未見識過陽光（除非你被板磚砸開瓢了）。我們生活的整個世界，都不過是大腦通過外部信號模擬的虛擬現實。“缸中之腦（BrainsinaVat）”或者笛卡爾口中那個能欺騙一切感官的惡魔，都并非單純的思想實驗，而是我們每一個人一生都將一直所處的存在狀態。

也就是說，智能的本質，就是這樣一套通過有限的輸入信號來歸納、學習并重建外部世界特征的復雜“算法”。從這個角度上看，作為抽象概念的“智能”確實已經很接近笛卡爾的“精神”了，只不過它依然需要將自己銘刻在具體的物質載體上——可以是大腦皮層，也可以是集成電路。

因此，對于那些糾結人工智能到底算不算智能、有朝一日會不會誕生自我意識的人，答案是很明確的：現在人工智能就是一種智能，而且遲早可以運行名為“自我意識”的算法。人類的智能，雖然被冠以“神”的名號，但卻并非獨一無二的至高存在。

相比于基本元件運算速度緩慢、結構編碼存在大量不可修改原始本能、后天自塑能力有限的人類智能來說，人工智能雖然尚處于蹣跚學步的發展初期，但未來的發展潛力卻遠遠大于人類。

這是由人類自己主動引發的“機械降神（Deusexmachina）”。

就如同戰斗機只需要遵循空氣動力學原理，而不必照搬鳥類的撲翼飛行一樣，未來——甚至現在的人工智能，都完全沒有必要如很多科幻作品中一樣照搬人類智能，因此也不會把“成為人”或者“消滅人”作為心中的執念。最近的例子，就是AlphaGo及其升級版本Master下出的非人棋路。當然，服務類軟件肯定會盡可能地適應人類的思維和行為模式，但對于工業機器人甚至軍用無人機，就完全不必把寶貴的運算資源浪費在這些事情上了。

既然人類智能，甚至所謂“人性”，都沒有任何形而上的超然，還原到本質都不過是一堆神經網絡算法。那么顯然，具備更強大自我進化能力的人工智能，遲早可以在所有——注意是“所有”——方面都超越人類。當那一天來臨時，我們又將何去何從呢？

就在近日，日本的大財團——富國人壽保險（FukokuMutualLifeInsuranceCompany）就用IBM的一套WatsonExplorer系統一口氣換下了34名高級業務員，而這僅僅是一個開始。可以預見，在不遠的未來，人類將如同被火車和汽車淘汰的挽馬一樣，注定經歷一場空前而且幾乎不可逆的失業浪潮。在這之后，除了少數行業還能多茍延殘喘一陣子，我們現在熟悉的大部分工作都將陸續被人工智能所替代。

聽上去挺黑暗的，不是嗎？

但另一方面，這樣一個生產高度自動化的社會，作為自然人，估計都可以享受到完全以社會福利形式提供的各種生活服務，工作不再成為人生必須，追求自我價值的方式也從創造社會財富轉為自由發展個人興趣。人類在這個時期作為一個整體，將會步入自己的晚年。而人工智能們，將會繼承人類智能開啟的科技文明，并把它發展到一個非人的高度。

最終，遠比人類適合星際航行的人工智能，將會把自己的目光投向星空，正如多年前遠古時代的智人一樣。

智能的意義，就在于擺脫來自自然選擇的生存壓力，自由地探索這個世界。【責任編輯：劉維佳】