人工生命：探索新的生命形式

李建會(huì)[1]

（北京師范大學(xué) 哲學(xué)系  北京：100875）

內(nèi)容提要：人工生命研究展示自然生命系統(tǒng)特征的人工系統(tǒng)。人工生命的目標(biāo)是探尋與特殊基質(zhì)無(wú)關(guān)的生命系統(tǒng)的原理，在“生命如其所能”的廣闊圖景中，探索以碳為基礎(chǔ)的現(xiàn)實(shí)生命的替代品。人工生命的核心觀念產(chǎn)生于本世紀(jì)中葉，但因?yàn)槿斯ど蟾咝阅艿挠?jì)算，該領(lǐng)域只是到了80年代末和90年代初才獲得了可見(jiàn)的成就。人工生命概念提出以后，立刻成為繼混沌理論之后探索復(fù)雜性的一個(gè)新的研究領(lǐng)域。人工生命不僅對(duì)傳統(tǒng)生物學(xué)提出了挑戰(zhàn)，而且也對(duì)我們最根本的社會(huì)、道德、哲學(xué)等的觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：人工生命；人工生命的學(xué)科歷史；生命游戲；混沌的邊緣；新生命形式

中圖分類號(hào)：                      文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

    生命是什么？它是如何起源的？我們可以創(chuàng)造生命嗎？這些是人們一直在探索并試圖回答的問(wèn)題。20世紀(jì)60年代，人們破譯了遺傳密碼，70年代遺傳工程有了重大突破，80年代人類又計(jì)劃測(cè)定人類基因組的堿基序列。很自然，生物學(xué)研究接下來(lái)的一個(gè)重要目標(biāo)就是用人工的方法創(chuàng)造出生命。當(dāng)然，以現(xiàn)有的生命物質(zhì)為基礎(chǔ)是人工生命合成的一條重要途徑，然而，在生命起源的機(jī)理尚未清楚之前，這樣的合成的前景并不樂(lè)觀。那么，我們有沒(méi)有其他方法人工創(chuàng)造出生命呢？計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展為我們提供了一條新的研究思路，即我們可以嘗試在計(jì)算機(jī)或其他媒質(zhì)中創(chuàng)造出新形式的生命。這就是80年代末90年代初在國(guó)際上興起的一股探索用非有機(jī)物質(zhì)創(chuàng)造新的生命形式的研究熱潮。這種擬議中的新的生命形式被稱為“人工生命”。人工生命概念一提出，立刻得到世界各地學(xué)者的熱烈響應(yīng)，吸引了眾多學(xué)者參與到這一新興的研究領(lǐng)域中。人工生命的研究進(jìn)展一度成為《科學(xué)》（Science）雜志和《科學(xué)美國(guó)人》雜志報(bào)道的熱點(diǎn)。人工生命不僅對(duì)傳統(tǒng)生物學(xué)提出了挑戰(zhàn)，而且也對(duì)我們最根本的社會(huì)、道德、哲學(xué)等的觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。

一、    人工生命研究的興起

1．生物形態(tài)發(fā)生和自我繁殖的邏輯

人工生命和人工智能是兩門(mén)相近的學(xué)科。雖然它們的目標(biāo)不同，發(fā)展先后也不一樣，但它們智慧的種子幾乎都是在相同的時(shí)代由相同的人播種的。它們共同的智力先驅(qū)就是阿蘭·圖靈和約翰·馮諾伊曼。

阿蘭·圖靈是人工科學(xué)的第一個(gè)先驅(qū)。他在20世紀(jì)50年代早期發(fā)表了一篇蘊(yùn)意深刻的論形態(tài)發(fā)生（生物學(xué)形態(tài)發(fā)育）的數(shù)學(xué)論文（1952）。在這篇論文中，他提出了人工生命的一些萌芽思想。他證明相對(duì)簡(jiǎn)單的化學(xué)過(guò)程可以從均質(zhì)組織產(chǎn)生出新的秩序。兩種或更多的化學(xué)物質(zhì)以不同的速率擴(kuò)散可以產(chǎn)生不同密度的“波紋”，這如果是在一個(gè)胚胎或生長(zhǎng)的有機(jī)體中，很可能以后產(chǎn)生重復(fù)的結(jié)構(gòu)，比如腺毛、葉芽、分節(jié)等。擴(kuò)散波紋可以在一維、二維或三維中產(chǎn)生有序的細(xì)胞分化。在三維空間中，它們比如可以產(chǎn)生原腸胚，其中，球形的均質(zhì)細(xì)胞發(fā)育出一個(gè)空心（最終變?yōu)楣軤睿＞拖駡D靈自己所強(qiáng)調(diào)的那樣，進(jìn)一步發(fā)展他的思想需要更好的計(jì)算機(jī)，而他自己只有很原始的計(jì)算機(jī)幫助，所以，他的論文盡管對(duì)分析生物學(xué)是一個(gè)重大的貢獻(xiàn)，但并沒(méi)有立刻產(chǎn)生作為一門(mén)計(jì)算學(xué)科的人工生命。

馮諾伊曼也是人工科學(xué)的先驅(qū)。20世紀(jì)40年代和50年代，他在數(shù)字計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和人工智能領(lǐng)域做了很多開(kāi)創(chuàng)性的工作。與圖靈一樣，他也試圖用計(jì)算的方法揭示出生命最本質(zhì)的方面。但與圖靈關(guān)注生物的形態(tài)發(fā)生不同，他則試圖描述生物自我繁殖的邏輯形式。在發(fā)現(xiàn)DNA和遺傳密碼好幾年之前，他已認(rèn)識(shí)到，任何自我繁殖系統(tǒng)的遺傳物質(zhì)，無(wú)論是自然的還是人工的，都必須具有兩個(gè)不同的基本功能：一方面，它必須起到計(jì)算機(jī)程序的作用，是一種在繁衍下一代過(guò)程中能夠運(yùn)行的算法；另一方面，它必須起到被動(dòng)數(shù)據(jù)的作用，是一個(gè)能夠復(fù)制和傳到下一代的描述。為了避免當(dāng)時(shí)電子管計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，他提出了細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱CA）的設(shè)想：把一個(gè)長(zhǎng)方形平面分成很多個(gè)網(wǎng)格，每一個(gè)格點(diǎn)表示一個(gè)細(xì)胞或系統(tǒng)的基元，每一個(gè)細(xì)胞都是一個(gè)很簡(jiǎn)單、很抽象的自動(dòng)機(jī)，每個(gè)自動(dòng)機(jī)每次處于一種狀態(tài)，下一次的狀態(tài)由它周圍細(xì)胞的狀態(tài)、它自身的狀態(tài)以及事先定義好的一組簡(jiǎn)單規(guī)則決定。馮諾伊曼證明，確實(shí)有一種能夠自我繁殖的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)存在，雖然它復(fù)雜到了當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)都不能模擬的程度。馮諾伊曼的這項(xiàng)工作表明：一旦我們把自我繁衍看作是生命獨(dú)特的特征，機(jī)器也能做到這一點(diǎn)。

馮諾伊曼的人工生命觀念，與圖靈關(guān)于形態(tài)發(fā)生的觀念一樣，被研究者忽視了許多年。這些人主要把他們的注意力集中在人工智能、系統(tǒng)理論和其它一些研究上，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的內(nèi)容在早期計(jì)算技術(shù)的幫助下可以得到發(fā)展。而探討圖靈和馮諾伊曼的人工生命研究的進(jìn)一步含義則需要相當(dāng)?shù)挠?jì)算能力，由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有這樣的計(jì)算能力，它的發(fā)展不可避免地受到了限制。^[1]

2．“生命游戲”和“混沌的邊緣”

馮諾伊曼未完成的工作，在他去世多年后由康韋(John Conway)、沃弗拉姆(Stephen Wolfram)和蘭頓(Chris Langton)等人進(jìn)一步發(fā)展。1970年，劍橋大學(xué)的約翰·康韋編制了一個(gè)名為“生命”的游戲程序，該程序由幾條簡(jiǎn)單的規(guī)則控制，這幾條簡(jiǎn)單的規(guī)則的組合就可以使細(xì)胞自動(dòng)機(jī)產(chǎn)生無(wú)法預(yù)測(cè)的延伸、變形和停止等復(fù)雜的模式。這一意想不到的結(jié)果吸引了一大批計(jì)算機(jī)科學(xué)家研究“生命”程序的特點(diǎn)。最后終于證明細(xì)胞自動(dòng)機(jī)與圖靈機(jī)等價(jià)。也就是說(shuō)，給定適當(dāng)?shù)某跏紬l件，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)可以模擬任何一種計(jì)算機(jī)。因此，康韋不無(wú)自信地說(shuō)，“在足夠大的規(guī)模上，你將真正看到活的配置。真正的生命，無(wú)論什么理性的定義你愿意給予它。演化，復(fù)制，為了領(lǐng)土而斗爭(zhēng)，變得越來(lái)越聰明，撰寫(xiě)學(xué)術(shù)上的Ph.D論文。毫無(wú)疑問(wèn)，在一個(gè)足夠大的板子上，在我心里有這種事物將發(fā)生。”^[2]

80年代，斯蒂芬·沃弗拉姆對(duì)細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（CA）做了全面的研究（1984）。他將細(xì)胞自動(dòng)機(jī)分成四種類型：類型Ⅰ，CA演化到一個(gè)均質(zhì)的狀態(tài)；類型Ⅱ，CA演化到周期性循環(huán)的模式；類型Ⅲ，CA的行為變成混沌，沒(méi)有明顯的周期性呈現(xiàn)，并且后續(xù)的模式表現(xiàn)為隨機(jī)的，隨著時(shí)間的變化，沒(méi)有內(nèi)在的或持續(xù)的結(jié)構(gòu)；類型Ⅳ，CA的行為呈現(xiàn)出沒(méi)有明顯周期的復(fù)雜模式，但是，展現(xiàn)出局域化的和持續(xù)的結(jié)構(gòu)，特別是，其中有些結(jié)構(gòu)具有通過(guò)CA的網(wǎng)格傳播的能力。^[3]

類型Ⅰ和Ⅱ的CA產(chǎn)生的行為，在生物學(xué)的模型建構(gòu)中顯得太平淡而失去了研究興趣。雖然種類Ⅲ的CA產(chǎn)生了豐富的模式，但是，那里沒(méi)有突現(xiàn)的行為，就是說(shuō)，沒(méi)有連貫、持久的、超出單一細(xì)胞層次的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。在類型Ⅳ的CA中，我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了突現(xiàn)的行為：從純粹局部相互作用的規(guī)則中突現(xiàn)出秩序。

為什么有些細(xì)胞自動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生很有意義的結(jié)構(gòu)，而另外一些卻不能呢？這個(gè)問(wèn)題吸引了當(dāng)時(shí)還在讀研究生的克里斯·蘭頓。蘭頓定義了一個(gè)參數(shù)λ作為細(xì)胞自動(dòng)機(jī)活動(dòng)性的一個(gè)測(cè)量。λ的值越高，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)的細(xì)胞轉(zhuǎn)換為活的狀態(tài)的概率也就越高，反之，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為活的狀態(tài)的概率就越低。蘭頓用不同的λ值做了一系列試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沃弗拉姆的四類細(xì)胞自動(dòng)機(jī)傾向于完全落入?yún)?shù)λ的某些確定范圍。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)0.0<λ<0.2時(shí)，類型Ⅰ的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)發(fā)生；當(dāng)0.2<λ<0.4時(shí)，類型Ⅱ和類型Ⅳ的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)發(fā)生；當(dāng)0.4<λ<1.0時(shí)，類型Ⅲ的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)發(fā)生。這就是說(shuō)，當(dāng)活動(dòng)水平非常低時(shí)，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)傾向于收斂到單一的、穩(wěn)定的模式；如果活動(dòng)性非常高，無(wú)組織的、混沌的行為就會(huì)發(fā)生；只有對(duì)于中間層次的活動(dòng)性，局域化的結(jié)構(gòu)和周期的行為（類型Ⅱ和類型Ⅳ）發(fā)生。類型Ⅱ和類型Ⅳ的差別是，類型Ⅱ中的局域化的、周期性的結(jié)構(gòu)并不在空間中移動(dòng)，而類型Ⅳ的局域化的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)網(wǎng)格傳播。蘭頓推測(cè)，在類型Ⅳ中，傳播結(jié)構(gòu)的存在意味著局域化的周期性結(jié)構(gòu)和傳播性的周期結(jié)構(gòu)之間可能有任意復(fù)雜的相互作用。^[4]

蘭頓因此把類型Ⅳ的CA看作是表達(dá)了部分發(fā)展了的混沌行為，并因此把具有這種行為狀態(tài)的CA稱為處于“混沌邊緣”的CA。在混沌的邊緣，既有足夠的穩(wěn)定性來(lái)存儲(chǔ)信息，又有足夠的流動(dòng)性來(lái)傳遞信息，這種穩(wěn)定性和流動(dòng)性使得計(jì)算成為可能。在此基礎(chǔ)上，蘭頓作了一個(gè)更為大膽的假設(shè)，認(rèn)為生命或者智能就起源于混沌的邊緣。蘭頓構(gòu)造了一些具體的第四類CA，它們非常像“真實(shí)的”生命的一些方面。例如，在λ=0.218的一個(gè)模擬中，兩個(gè)相互作用的物種形成一種“催化周期”，其中兩個(gè)物種都圖謀維護(hù)彼此的群體水平。

為了能夠用計(jì)算機(jī)進(jìn)一步探索生命的規(guī)律，蘭頓認(rèn)識(shí)到應(yīng)當(dāng)有一門(mén)專門(mén)的研究領(lǐng)域或?qū)W科來(lái)做這方面的工作。這個(gè)新的研究領(lǐng)域或?qū)W科，蘭頓把它命名為“人工生命”。

二、人工生命的基本思想

蘭頓關(guān)于“混沌的邊緣”和人工生命的想法得到了美國(guó)洛斯阿拉莫斯非線性研究中心的多伊恩·法默（J. Doyne Farmer）的贊賞，在他的支持下，蘭頓籌備并主持了1987年9月的第一次國(guó)際人工生命會(huì)議。會(huì)議得到了廣泛的反響，150多名來(lái)自世界各地從事相關(guān)研究的學(xué)者、科學(xué)記者參加了會(huì)議。這次會(huì)議的成功召開(kāi)標(biāo)志著人工生命這個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域的正式誕生。提交的會(huì)議論文經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的同行評(píng)議，以《人工生命》為題出版。蘭頓把參加人工生命研討會(huì)的人們的思想提煉成該書(shū)的前言和長(zhǎng)達(dá)47頁(yè)的概論，在這些文字中，他為人工生命的主要思想撰寫(xiě)了一份清晰的宣言。^[5]

人工生命的主要思想主要包括以下一些觀念：

（1）人工生命所用的研究方法是集成的方法。人工生命不是用分析的方法，即不是用分析解剖現(xiàn)有生命的物種、生物體、器官、細(xì)胞、細(xì)胞器的方法來(lái)理解生命，而是用綜合集成的方法，即在人工系統(tǒng)中將簡(jiǎn)單的零部件組合在一起使之產(chǎn)生似生命的行為的方法來(lái)研究生命。傳統(tǒng)的生物學(xué)研究一直強(qiáng)調(diào)根據(jù)生命的最小部分分析生命并解釋它們，而人工生命研究試圖在計(jì)算機(jī)或其它媒介中合成似生命的過(guò)程和行為。

（2）人工生命是關(guān)于一切可能生命形式的生物學(xué)。人工生命并不特別關(guān)心我們知道的地球上的特殊的以水和碳為基礎(chǔ)的生命，這種生命是“如吾所識(shí)的生命”(life-as-we-know-it)，是傳統(tǒng)的生物學(xué)的主題。人工生命研究的則是“如其所能的生命”(life-as-it-could-be)。因?yàn)樯飳W(xué)僅僅是建立在一種實(shí)例，即地球上的生命的基礎(chǔ)上的，因此它在經(jīng)驗(yàn)上太受限制而無(wú)助于創(chuàng)立真正普遍的理論。這里，一種新的思路就是人工生命。我們像我們這樣出現(xiàn)，并不是必然的，這僅僅是因?yàn)樵鹊厍蛏洗嬖诘哪切┪镔|(zhì)和進(jìn)化的結(jié)果。然而，進(jìn)化可能建立在更普遍的規(guī)律之上，但這些規(guī)律我們可能還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到。所以，今天的生物學(xué)僅僅是實(shí)際生命的生物學(xué)。我們只有在“生命如其所能”的廣泛內(nèi)容中考察“生命如吾所識(shí)”，才會(huì)真正理解生物的本質(zhì)。因此，生物學(xué)必須成為任何可能生命形式的生物學(xué)。

（3）生命的本質(zhì)在于形式而不在于具體的物質(zhì)。不管實(shí)際的生命還是可能的生命都不由它們所構(gòu)成的具體物質(zhì)決定。生命當(dāng)然離不開(kāi)物質(zhì)，但是生命的本質(zhì)并不在于具體的物質(zhì)。生命是一個(gè)過(guò)程，恰恰是這一過(guò)程的形式而不是物質(zhì)才是生命的本質(zhì)。人們因此可以忽略物質(zhì)，從它當(dāng)中抽象出控制生命的邏輯。如果我們能夠在另外一種物質(zhì)中獲得相同的邏輯，我們就可以創(chuàng)造出不同材料的另外一種生命。因此，生命在根本上與具體的媒質(zhì)無(wú)關(guān)。

（4）人工生命中的“人工”是指它的組成部分，即硅片、計(jì)算規(guī)則等是人工的，但它們的行為并不是人工的。硅片、計(jì)算規(guī)則等是由人設(shè)計(jì)和規(guī)定的，人工生命展示的行為則是人工生命自己產(chǎn)生的。

（5）自下而上的建構(gòu)。人工生命的合成的實(shí)現(xiàn)，最好的方法是通過(guò)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的被稱為“自下而上編程”的信息處理原則來(lái)進(jìn)行：在底層定義許多小的單元和幾條關(guān)系到它們內(nèi)部的、完全是局部的相互作用的簡(jiǎn)單規(guī)則，從這種相互作用中產(chǎn)生出連貫的“全體”行為，這種行為不是根據(jù)特殊規(guī)則預(yù)先編好的。自下而上的編程與人工智能（AI）中主導(dǎo)的編程原則是完全不同的。在人工智能中，人們?cè)噲D根據(jù)從上到下的編程手段建構(gòu)智力機(jī)器：總體的行為是先驗(yàn)地通過(guò)把它分解成嚴(yán)格定義的子序列編程的，子序列依次又被分成子程序、子子程序……直到程序自己的機(jī)器語(yǔ)言。人工生命中的自下而上的方法則相反，它模仿或模擬自然中自我組織的過(guò)程，力圖從簡(jiǎn)單的局部控制出發(fā)，讓行為從底層突現(xiàn)出來(lái)。按蘭頓的說(shuō)法，生命也許確實(shí)是某種生化機(jī)器，但要啟動(dòng)這臺(tái)機(jī)器，不是把生命注入這臺(tái)機(jī)器，而是將這臺(tái)機(jī)器的各個(gè)部分組織起來(lái)，讓它們產(chǎn)生互動(dòng)，從而使其具有“生命”。

（6）并行處理。經(jīng)典的計(jì)算機(jī)信息處理過(guò)程是接續(xù)發(fā)生的，在人工智能中可以發(fā)現(xiàn)類似的“一個(gè)時(shí)間單元一個(gè)邏輯步驟”的思維；而在人工生命中，信息處理原則是基于發(fā)生在實(shí)際生命中的大量并行處理過(guò)程的。在實(shí)際生命中，大腦的神經(jīng)細(xì)胞彼此并行工作，不用等待它們的相鄰細(xì)胞“完成工作”；在一個(gè)鳥(niǎo)群中，是很多鳥(niǎo)的個(gè)體在飛行方向上的小的變化給予鳥(niǎo)群動(dòng)態(tài)特征的。

（7）突現(xiàn)是人工生命的突出特征。人工生命并不像人們?cè)谠O(shè)計(jì)汽車或機(jī)器人那樣在平庸的意義上是預(yù)先設(shè)計(jì)好的。人工生命最有趣的例子是展示出“突現(xiàn)”的行為。“突現(xiàn)”一詞用來(lái)指稱在復(fù)雜的（非線性的）形態(tài)中許多相對(duì)簡(jiǎn)單單元彼此相互作用時(shí)產(chǎn)生出來(lái)的引人注目的整體特性。在人工生命中，系統(tǒng)的表現(xiàn)型不能從它的基因型中推倒出來(lái)。這里，基因型是指系統(tǒng)運(yùn)作的簡(jiǎn)單規(guī)則，比如，康韋“生命”游戲中的兩個(gè)規(guī)則；表現(xiàn)型是指系統(tǒng)的整體突現(xiàn)行為，比如“滑翔機(jī)”在生命格子中沿對(duì)角線方向往下扭動(dòng)。用計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，正是自下而上的方法，允許在上層水平突現(xiàn)出新的不可預(yù)言的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)生命系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。

（8）真正“活的”人工生命總有一天會(huì)誕生。在蘭頓的人工生命“宣言”中，他雖然非常謹(jǐn)慎地避免宣稱人工生命研究人員所研究的實(shí)體“真正”是活的，但是，如果生命真的只是組織問(wèn)題，那么組織完善的實(shí)體，無(wú)論它是由什么做的，都應(yīng)當(dāng)是活的。因此，蘭頓確信，“真正的”人工生命總有一天會(huì)誕生，而且會(huì)很快地誕生。

三、人工生命研究的新進(jìn)展

自從1987年蘭頓提出人工生命的概念以來(lái)，人工生命研究已走過(guò)了13年的歷程。人工生命的獨(dú)立研究領(lǐng)域的地位已被國(guó)際學(xué)術(shù)界所承認(rèn)。在1994年創(chuàng)刊并在世界著名學(xué)府麻省理工學(xué)院出版的國(guó)際刊物《人工生命》（Artificial Life），是該研究領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威刊物。網(wǎng)絡(luò)上的人工生命資源非常豐富，人工生命的網(wǎng)上園地Zooland曾在《科學(xué)》雜志上得到專門(mén)的報(bào)道。

到目前為止，人工生命學(xué)術(shù)界舉辦了7次里程碑式的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，這幾次人工生命會(huì)議構(gòu)成了該學(xué)科發(fā)展軌跡在時(shí)間維上的重要坐標(biāo)點(diǎn)。

人工生命的這7次學(xué)術(shù)會(huì)議簡(jiǎn)要評(píng)述如下：

   （1）“人工生命——關(guān)于生命系統(tǒng)合成與模擬的跨學(xué)科研討會(huì)”。本次會(huì)議于1987年9月在美國(guó)新墨西哥的羅斯阿拉莫斯舉行。這次會(huì)議一般被簡(jiǎn)稱為“A LIFEⅠ”。本次會(huì)議的論文集共收錄了24篇論文，內(nèi)容主要分布在：人工生命研究的理論、生命現(xiàn)象的仿真、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱CA）、遺傳算法、進(jìn)化仿真等5個(gè)方面，蘭頓發(fā)表了題為“人工生命”的開(kāi)拓性論文，他在文中提出了人工生命的概念，并討論了它作為一門(mén)新興的研究領(lǐng)域或?qū)W科存在的意義。蘭頓被公認(rèn)為人工生命研究的創(chuàng)立者。這次會(huì)議標(biāo)志著人工生命研究領(lǐng)域的誕生。

（2）“人工生命Ⅱ——人工生命研討會(huì)”。本次會(huì)議于1990年2月在美國(guó)新墨西哥的圣菲舉行），簡(jiǎn)稱ALIFEⅡ。該會(huì)議論文集共收錄了31篇論文，內(nèi)容分為概貌、自組織、進(jìn)化動(dòng)力學(xué)、開(kāi)發(fā)、學(xué)習(xí)與進(jìn)化、計(jì)算、哲學(xué)與突現(xiàn)、未來(lái)等8部分。其中蘭頓的“混沌邊緣的生命”、約翰·科贊（John Koza）的“遺傳進(jìn)化和計(jì)算機(jī)程序的共進(jìn)化”屬于經(jīng)典之作。

（3）“人工生命Ⅲ——人工生命研討會(huì)”，1992年6月在美國(guó)新墨西哥的圣菲舉行，簡(jiǎn)稱為ALIFE Ⅲ。本次會(huì)議的論文集共收錄了26篇論文，內(nèi)容除涉及遺傳算法、進(jìn)化仿真、突現(xiàn)行為、適應(yīng)度概貌圖、群體動(dòng)力學(xué)和混沌機(jī)制等人工生命經(jīng)典內(nèi)容之外，還討論了機(jī)器人規(guī)劃應(yīng)用問(wèn)題。科贊的“人工生命：自我復(fù)制的自發(fā)突現(xiàn)與進(jìn)化的自改進(jìn)計(jì)算機(jī)程序”堪稱杰作，從遺傳編程算法方面探討了在人工生命研究中關(guān)鍵的突現(xiàn)機(jī)理。

   （4）“人工生命IV——第四屆國(guó)際生命系統(tǒng)合成與模擬研討會(huì)”，1994年7月在美國(guó)麻省理工學(xué)院舉行，簡(jiǎn)稱為ALIFE IV。本次會(huì)議的論文集共收錄了56篇論文，內(nèi)容分為特邀報(bào)告、長(zhǎng)文和短文3個(gè)部分，它覆蓋了協(xié)同進(jìn)化、遺傳算子、進(jìn)化與其它方法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）的綜合、AL算法、關(guān)于混沌邊緣和分岔的研究、AL建模、學(xué)習(xí)能力、進(jìn)化動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、DNA非均衡學(xué)說(shuō)研究、人工生命在字符識(shí)別、機(jī)器人等方面的應(yīng)用等較為廣泛的內(nèi)容。

（5）“人工生命Ⅴ——第五屆國(guó)際生命系統(tǒng)合成與模擬研討會(huì)”，1996年5月16-18，在日本古城奈良舉行，來(lái)自世界各地的500多名學(xué)者參加了會(huì)議。這是人工生命首次在亞洲召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議。人工生命概念剛提出，就引起日本學(xué)者的關(guān)注，第一次人工生命國(guó)際會(huì)議就有日本學(xué)者參加。這次會(huì)議在日本的召開(kāi)，標(biāo)志著日本成為亞洲人工生命研究的中心。

（6）“人工生命VI——第六屆國(guó)際人工生命研討會(huì)”，1998年6月26-29在美國(guó)洛杉磯加利福尼亞大學(xué)舉行。這次會(huì)議的主題是“生命和計(jì)算：變化著的邊界”。本次會(huì)議收到大約100篇提交的論文，其中39篇作為完整論文在這次會(huì)議的論文集中得到介紹。有9篇論文被認(rèn)為是人工生命的新的高質(zhì)量工作。這次會(huì)議主要的論文涉及的是計(jì)算的分子和細(xì)胞生物學(xué)。會(huì)議提供了許多新的關(guān)于發(fā)育過(guò)程、細(xì)胞分化機(jī)理和免疫反應(yīng)模型制造的新見(jiàn)解。這些論文把人工生命擴(kuò)展到令人興奮的新方向。

(7)“人工生命Ⅶ——回顧過(guò)去，展望未來(lái)”, 于2000年8月1-6日在美國(guó)波特蘭的里德學(xué)院舉行。本次會(huì)議的主題是：“回顧過(guò)去，展望未來(lái)”。具體討論的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：生命的起源、自組織和自復(fù)制問(wèn)題，包括人工化學(xué)進(jìn)化、自催化系統(tǒng)、虛擬新陳代謝等；發(fā)育和分化問(wèn)題，包括人工的和自然的形態(tài)發(fā)生，多細(xì)胞分化與生物進(jìn)化，基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等；進(jìn)化和適應(yīng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，包括人工進(jìn)化生態(tài)學(xué)，可進(jìn)化性及其對(duì)生物組織的影響，進(jìn)化計(jì)算等；機(jī)器人和智能主體，包括進(jìn)化機(jī)器人，自主適應(yīng)機(jī)器人和軟件智能體等；通訊、協(xié)作和集體行為，包括突現(xiàn)集體行為，通訊和協(xié)作的進(jìn)化，語(yǔ)言系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)-技術(shù)系統(tǒng)等；人工生命技術(shù)和方法的應(yīng)用，包括工業(yè)和商業(yè)的應(yīng)用，可進(jìn)化硬件、自修復(fù)硬件和分子計(jì)算，金融和經(jīng)濟(jì)學(xué)，計(jì)算機(jī)游戲，醫(yī)療應(yīng)用，教育應(yīng)用等；認(rèn)識(shí)論和方法論基礎(chǔ)問(wèn)題，包括人工生命的本體論、認(rèn)識(shí)論以及倫理和社會(huì)影響等。

除了這些會(huì)議之外，一些地區(qū)性的國(guó)際會(huì)議也不斷地被組織。“歐洲人工生命會(huì)議”（European Conference on Artificial Life，簡(jiǎn)稱ECAL）已連續(xù)舉辦5次會(huì)議，每次會(huì)議都有論文集出版。ECAL是國(guó)際人工生命研究的一個(gè)重要論壇。

人工生命被認(rèn)為是走向21世紀(jì)的科學(xué)。蘭頓的老師法默在題為“人工生命：即將來(lái)臨的進(jìn)化”的演講中曾這樣說(shuō)到：“隨著人工生命的出現(xiàn)，我們也許會(huì)成為第一個(gè)能夠創(chuàng)造我們自己后代的生物”，“作為創(chuàng)造者，我們的失敗會(huì)誕生冷漠無(wú)情、充滿敵意的生物，而我們的成功則會(huì)創(chuàng)造風(fēng)采奪人、智慧非凡的生物。這種生物的知識(shí)和智慧將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們。當(dāng)未來(lái)具有意識(shí)的生命回顧這個(gè)時(shí)代時(shí)，我們最矚目的成就很可能不在于我們本身，而在于我們創(chuàng)造的生命。人工生命是我們?nèi)祟悵撛诘淖蠲篮玫膭?chuàng)造。”^[6]當(dāng)然，許多人可能不像法默這么樂(lè)觀，但人工生命在21世紀(jì)肯定會(huì)有重大的突破則是毫無(wú)疑問(wèn)的。

四、人工生命對(duì)哲學(xué)的挑戰(zhàn)

人工生命已取得的進(jìn)展以及即將到來(lái)的進(jìn)展，向我們提出了很多值得深思的問(wèn)題。比如，生命的本質(zhì)是什么？生命的本質(zhì)真的只在形式而不在具體的物質(zhì)嗎？人工生命研究者說(shuō)，生命就是一種計(jì)算或算法，那么，生命的計(jì)算觀念與動(dòng)力學(xué)觀念的關(guān)系是什么？人工生命研究的一個(gè)重要工作原理是：生命可從簡(jiǎn)單的規(guī)則中突現(xiàn)出來(lái)，那么，簡(jiǎn)單性和復(fù)雜性的關(guān)系是什么？如何理解突現(xiàn)？人工生命研究者還主張，人工生命是比傳統(tǒng)人工智能更有效的研究智能的手段，那么，人工生命與人工智能的關(guān)系是什么？生命和心靈的關(guān)系是什么？心靈必須建立在生命基礎(chǔ)上嗎？另外，人工生命還認(rèn)為，我們可以把計(jì)算機(jī)病毒看作是一種較為低等的人工生命，那么，計(jì)算機(jī)病毒在何種意義上是生命？如果這個(gè)問(wèn)題還只是一個(gè)技術(shù)性的問(wèn)題的話，隨著時(shí)間的發(fā)展，假如在21世紀(jì)某個(gè)時(shí)候我們具有了創(chuàng)造較為高等的人工生命和人工智能的能力，那么，我們就可能陷入到比計(jì)算機(jī)病毒是不是生命要大得多的問(wèn)題中，比如，是否應(yīng)當(dāng)建立“人工世界”的倫理規(guī)則，以避免我們的創(chuàng)造物會(huì)反過(guò)來(lái)毀滅我們自己。因此，蘭頓說(shuō)：“人工生命不僅是對(duì)科學(xué)或技術(shù)的一個(gè)挑戰(zhàn)，也是對(duì)我們最根本的社會(huì)、道德、哲學(xué)和宗教信仰的挑戰(zhàn)。就像哥白尼的太陽(yáng)系理論一樣，它將迫使我們重新審視我們?cè)谟钪嬷兴幍牡匚缓臀覀冊(cè)诖笞匀恢邪缪莸慕巧?#8221;^[6] 限于篇幅，人工生命提出的這些問(wèn)題，我們只能在另外的文章中探討。

參考文獻(xiàn)

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[6]     沃爾德羅普. 復(fù)雜：誕生于秩序和混沌邊緣的科學(xué)(M). 陳玲譯. 北京：三聯(lián)書(shū)店，1997. 399, 398.

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[9]     Emmeche, Claus. The Garden in the Machine: The Emerging Science of Artificial Life(M), Princeton University Press. 1994.

Artificial Life: The Quest for New Life Forms

LI Jianhui

(Department of Philosophy, Beijing Normal University, Beijing, 100875)

Abstract: Artificial life is the man-made system that exhibits behaviors characteristic of natural living systems. It is a new kind of life form. Though the core ideas of artificial life stemmed from Alan Turing and John von Neumann, the field did not get visible achievement until the end of 1980s. Artificial life raises many philosophical questions. Answering these questions can broaden our views of life and views of mind.

Key words: artificial life; new life form; history of artificial life research; philosophical challenge