【科普中國軍事科技】《流浪地球2》的“數(shù)字生命”能否突破次元壁，照進現(xiàn)實生活？

隨著科幻電影《流浪地球2》的上映，許多富含中國元素的硬核黑科技紛紛登上銀屏。這些無處不在的高密度科幻細節(jié)，以可視化的形式編織成了一張無違和感的近未來世界，給予觀眾震撼的視聽體驗。

影片《流浪地球2》的故事情節(jié)可以簡單劃分為三條明故事線和一條暗故事線。其中，最為復雜燒腦，也是起到?jīng)Q定地球生死存亡的暗線就是“數(shù)字生命”線。影片將抽象的“550-W”自我意識轉為圖丫丫的具象畫面，以保證觀眾觀影的流暢體驗。那么，現(xiàn)實世界中的數(shù)字生命究竟為何物？今天我們就來聊聊它。

圖注：《流浪地球2》中科學家圖恒宇在女兒圖丫丫彌留之際選擇將其意識存進“550A”（來源電影預告片截圖）

“數(shù)字生命“的歷史。有關“數(shù)字生命”的研究歷史悠久，其最早可追溯到艾倫圖靈與馮諾依曼試圖用計算的方法描述生命自我繁殖的邏輯形式。上世紀60年代多為計算機與生物學領域的專家共同提出“L系統(tǒng)”，并將其廣泛應用于模擬植物真實生長過程的場景。而在前人研究基礎之上，蘭頓提出了“硅化生命”思想，并將人工生命確立為一類獨立的研究領域，即“數(shù)字生命”。

何為“數(shù)字生命”？數(shù)字生命計劃，簡而言之，就是將人類的意識上傳到智能終端，以計算機程序的形式存在于隨機存取存儲器環(huán)境中，使人類的思想意識脫離軀體而獨立存在，永生于數(shù)字化世界，也有一種說法稱這個永生數(shù)字世界就是元宇宙。這需要具有生命體征或行為的人工系統(tǒng)，以計算機作為媒介來創(chuàng)造新的生命形式。這里澄清一點辨析的誤區(qū)，人工智能是大數(shù)據(jù)算法創(chuàng)造的機器生命，它之所以能夠具有科學生命體征和行為來自于人類仿生學的應用，AI并沒有人的意識，所以和數(shù)字生命是完全不同的概念。

這一區(qū)別從影片中也可以看出，“550-W”基于對圖丫丫“人在回路”的學習，不斷迭代進化。這就意味著機器學習（人工智能）一旦有了數(shù)字生命的介入，便可將機器意識與數(shù)字人意識相結合，由弱到強實現(xiàn)進化。通常情況下，機器學習過程都是基于數(shù)據(jù)的黑箱，人類只負責調(diào)整參數(shù)和數(shù)據(jù)集，無法了解和干涉計算機的學習訓練過程。而“人在回路”學習指的是人（數(shù)字生命）融入了整個計算機系統(tǒng)，參與機器學習的過程。

如何實現(xiàn)“數(shù)字生命”？制作數(shù)字生命的前提工作繁雜，存儲人類生前記憶需要高精度儀器拍攝大腦結構快照，制作出完美的腦機接口才能實現(xiàn)機器與人類大腦的長期腦波交互，記錄各種意識活動對應的大腦運作模式，脫離于人腦自主重建人類意識需要成熟的全腦仿真技術進行思維擬合。除此之外，還需要一個擁有極強算力的設備支撐數(shù)字生命的持久運作，否則就會像影片中圖恒宇在550-A中上傳圖丫丫備份卡，數(shù)字圖丫丫只能獲得兩分鐘的壽命。但從當前現(xiàn)實情況來看，上述一系列工作，目前仍僅能在科幻電影中能夠完成。不過，目前我們已經(jīng)可以實現(xiàn)用計算機模擬生命行為和關鍵特征進行自行迭代，遵循生物基因遺傳進化的規(guī)律。

影片中馬兆給圖恒宇的個人意識數(shù)據(jù)備份卡是一個隨機存取存儲器，內(nèi)部的核心部件“類腦芯片”是“數(shù)據(jù)生命”能夠產(chǎn)生的關鍵。類腦芯片的基本架構就是模擬人腦的神經(jīng)突觸傳遞結構，模仿人類大腦的工作方式，具有無數(shù)類似于神經(jīng)元的處理器和類似于神經(jīng)纖維的通信系統(tǒng)，其在整個數(shù)字生命體系中發(fā)揮的作用可以類比手機芯片在手機內(nèi)部發(fā)揮的作用，集全部功能于一身，人類被儲存在備份卡中的意識會在類腦芯片驅(qū)動人工神經(jīng)網(wǎng)絡進行深度學習的過程中得以延續(xù)乃至“成長”。

圖注：《流浪地球2》中科學家圖恒宇所言“丫丫的生命只有兩分鐘，我要給她完整的一生”令無數(shù)觀眾動容（來源電影預告片截圖）

“數(shù)字生命”技術在我們身邊的應用。雖然當今世界技術水平還無法達到影片中能夠?qū)⑷说囊庾R儲存為備份卡上傳，但“初級數(shù)字生命”已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)，圍繞它展開的產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)延伸到我們現(xiàn)實生活中的各個領域。3D數(shù)字人公司優(yōu)鏈時代研發(fā)的3D云陣相機就是其中的代表，它所應用的就是數(shù)字生命背景下被矚目的前沿技術“數(shù)字孿生”，拍攝創(chuàng)建類似于克隆人的真人3D數(shù)字分身，已經(jīng)應用在科研教學、品牌推廣、游戲娛樂、文博旅游等多個行業(yè)和商業(yè)場景中，特別在多人實時協(xié)同的游戲產(chǎn)業(yè)中驅(qū)動語音、手勢、觸控等等各種人機交互技術的發(fā)展。

相較于“數(shù)字孿生”，“初級數(shù)字生命”在醫(yī)學健康領域的應用更貼近于數(shù)字生命的本質(zhì)，研究者能夠通過傳統(tǒng)醫(yī)學意義上的基因測序手段，綜合運用各種分子生物學技術，實現(xiàn)將碳基生命數(shù)字化這一過程，將有機生命“量化”，然后解讀生命數(shù)據(jù)，理解每一組數(shù)據(jù)背后的健康狀態(tài)，提供個性化的人體健康管理解決方案。

圖注：《流浪地球2》中保存人類數(shù)字生命意識的載體數(shù)字生命卡（來源電影預告片截圖）

由“數(shù)字生命”衍生出的現(xiàn)實問題。很多時候，人們對“數(shù)字生命”的討論歸屬于科學問題范疇，但不局限于科學范疇，進一步思考“數(shù)字生命”存在的意義就很容易上升到“什么是生命”的哲學問題。

從傳統(tǒng)生物學的角度來看，數(shù)字生命顯然不算是生命，它沒有遺傳物質(zhì)，沒有細胞的生長和繁殖。但正如影片中馬兆所表述，數(shù)字生命對于普通人的誘惑過大：在人類死后他的意識數(shù)字備份可被復制很多份，可上傳到很多先進的量子計算機運行，脫離了人類軀體的束縛，從此沒有生老病死，沒有事物的消亡，還能獲得像圖丫丫一樣過目不忘的諸多技能，從而實現(xiàn)邏輯意義上的永生。

“數(shù)字生命”計劃與“流浪地球”計劃背道而馳，而影片最后“流浪地球”計劃也否定了“數(shù)字生命”計劃，“沒有人的文明沒有意義”成為“數(shù)字生命”最精煉的審判詞。暫且不去追究這些直擊人類根源的深奧問題，“數(shù)字生命”仍是一個非常值得我們深入鉆研和反復推敲的學術課題。但試想未來某天一天人類能夠?qū)崿F(xiàn)這項技術，“數(shù)字生命”或?qū)⒊蔀檠永m(xù)人類文明的一種創(chuàng)新方式。

作者簡介：郭秉鑫，國防科技大學“強軍號”理論小組核心成員，校國際理論研究中心學員骨干，在解放軍報、中國國防報等中央核心媒體發(fā)表文章數(shù)篇；左宜之（理論研究小組核心成員）

出品：科普中國

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者：郭秉鑫 左宜之（國防科技大學）

審核專家：付松洋（國防科技大學）

策劃：金 赫