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论数字生命的实在论地位

2008-10-1716:25:03来自:HYPERLINK"http://www.douban.com/people/tjs/"sdpfoue(晒母昂油)
论数字生命的实在论地位作者：李建会（北京师范大学哲学系北京100875）20世纪的计算革命导致了自伽利略以来又一场新的方法论革命。这场方法论革命的产物之一就是计算机和生物学交叉的前沿学科——人工生命的诞生。作为一门学科，人工生命以计算机为工具，力图在计算机或现实世界中创造出具有生命特征的人工实体——人工生命。人工生命主要有两种形式：虚拟人工生命（也叫数字版本的人工生命）和现实人工生命（又叫机器人版本的人工生命）。数字人工生命主要采取软件的形式在计算机中创造人工生命；机器人人工生命主要采取硬件的方式在现实世界中创造展示生命特征的人工生命。对于机器人版本的人工生命的实在论地位问题，人们并没有什么疑问。然而，对于数字人工生命的实在论地位问题，人们的认识并不一致。它们是真实的生命吗？它们的世界和我们的世界具有相同的实在论（或本体论）地位吗？本文试图回答这些问题并对一些反对意见进行批判性的分析。一、数字生命研究的主要内容数字生命的研究可以追溯到图灵(A.Turing)和冯诺伊曼(JohnvonNeumann)。图灵证明生物的胚胎发育可以用计算的方法加以研究。冯诺伊曼则试图用计算的方法描述生物自我繁殖的逻辑形式。到了20世纪70年代和80年代，随着计算机速度的大幅度提高以及个人计算机的普及，在康韦（J.Conwey）等人有关“生命游戏”研究的基础上，兰顿(C.Langton)提出了在计算机虚拟环境中创造展示生命特征的人工生命的思想。1987年9月在美国圣菲研究所的支持下，兰顿主持召开了第一届国际人工生命研讨会，这次会议宣布了一门新的计算机与生物学交叉的前沿学科的诞生。自1987年至今，包括数字生命在内的人工生命研究得到了越来越多的计算机专家和生物学家关注，出现了“生物形态”、Tierra世界、“Avida”、“阿米巴世界”等数字生命模型。其中一些模型曾是著名科学杂志《自然》和《科学》报道的热点。下面我们举两个例子说明数字生命研究的主要内容。1．生物形态在首届国际人工生命研讨会上，著名生物学家道金斯（R.Dawkins）展示的一个被称为“生物形态”（Biomorphs）的程序格外引人注目。生物形态从一个默认的简单线条画开始，随后产生若干变异了的线条。程序使这些变异出现在计算机屏幕上，可以使使用者看到。使用者这时扮演大自然的角色：根据自己的喜好，在屏幕上选择最喜欢的图画。程序接着复制这种图画，并使它发生新的变异。使用者接着选择最喜欢的图画使它发生新的复制和变异。多次重复上述突变和选择过程，道金斯最后得到了许多个不相同的生物形态图案。这些生物形态与自然界的许多生物形态有着惊人的相似性。在道金斯之后，皮克奥弗采用了一种新的更为简单的方法创造出更令人惊异的生物形态。皮克奥弗的方法是：在一个二维的平面上选取一个初始点，然后规定产生下一个点的特殊的函数规则。选择不同的初始点，经过大量的迭代后，我们就会得到与真实自然界中的放射虫等生物具有惊人相似性的计算机生物形态（详细规则和图形可参见卡斯蒂1998中文版：45）。2．Tierra世界1990年是数字生命发展的一个不平凡的一年，美国热带雨林专家托马斯?雷(ThomasRay)编写的Tierra（西班牙语意为地球）模型轰动了整个人工生命界。雷宣称，他的Tierra中的“生物”事实上就是“活的”。他把他的模型命名为“地球”，其意就在表明，人们已经在扮演上帝，开始了第二次创世纪！雷在编写他的模型时，与大多数数字生命的模拟研究不同，他的目标不是直接模拟自然的生命，而是制造出完全不同于在我们周围看得见的生命形式。一般地说，生命都具有新陈代谢、复制和进化的能力。在自然界中，生物是由有限的食物供给和有限的生存空间约束的。在Tierra中，“生物”由一系列能够自我复制的机器代码或程序组成，它在计算机中的复制分别受到计算机的存储空间和CPU时间约束。能有效地占有内存空间和利用CPU时间的生物体，将具有更高的适应度，传递到下一代的机会就越大。在Tierra中，计算机的RAM（随机访问存储器）中有一块专门的空间，这个空间中放置了一个“祖先有机体”，该祖先有机体根据它的汇编程序代码中的指令开始复制对它的生存是基本的代码。随着有机体的数目的增加，RAM中的空间减少了，因此有机体为了自己的生存空间开始竞争。为了运行包含在有机体汇编程序代码中的指令，有机体需要计算机中央处理器的一定的时间（CPU时间）。因为每个有机体应该是一个独立的实体，所以，每个有机体都能接近它自己私人的CPU。这一点在并行处理器上是很简单的，但是，因为大多数计算机是串行处理器，