Science 版 (精华区)

发信人: zjliu (Robusting), 信区: Science
标  题: 第六章　混沌边缘的生命(1)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Dec 14 15:42:21 2002) , 转信

 

第六章　混沌边缘的生命(1)
　　1987年9月22日的清晨阳光明媚，布朗·阿瑟刚刚被邀请参与主持桑塔费研究所的一
项新的经济学研究项目，就睡眼惺忪地钻进一辆小车，和约翰·荷兰德一起去罗沙拉莫
斯参加一个人工生命研讨会。这个会期五天的研讨会已经于前一天就开始了。
　　阿瑟对"人工生命"的确切含义还有点儿稀里糊涂。事实上，上周的经济学研讨会已
经使他精疲力尽了。他现在对许多事情都有点儿头脑不清楚。荷兰德向他解释说，人工
生命类似人工智能。区别仅在于，人工生命是用计算机来模拟进化的基本生物机制和生
命本身，而不像人工智能那样用计算机来模拟思想过程。荷兰德说，人工生命的研究很
像他的基因算法和分类器系统的研究，只不过人工生命的研究更为广泛，胃口也更大。

　　整个人工生命研究是罗沙拉莫斯的博士后克里斯·朗顿（Chris Langton）的劳作。
朗顿是荷兰德和勃克斯在密西根大学的学生。荷兰德说，朗顿就像一个迟绽的花蕾。他
今年已三十九岁，比大多数博士后要年长十岁，而且还没有开始为完成博士论文做最后
一搏。但他是个非常杰出的学生。"有非常丰富的想象力，非常善于归集各方面的经验。
"朗顿对这个人工生命研讨会投注了极大的精力。人工生命是他的婴儿，他给它取了名字
，耗费了近十年的时间试图陈述这个概念。他筹划了这个研讨会，试图把人工生命变成
一个真正的科学学科。但他却不知道究竟有多少人会来参加这个会议。他点燃了罗沙拉
莫斯非线性研究中心对人工生命研究的信心，使其为这个研讨会赞助了一万五千美元，
又说服了桑塔费研究所为此次会议投资五千美元，并同意将会议记录汇编结集出版，作
为复杂性理论系列书籍的一部分。从昨天会议开始的情况来看，荷兰德认为朗顿干得非
常漂亮。阿瑟得亲自来看看才能有所知。
　　确实，阿瑟亲自来看了。当他和荷兰德步入礼堂的时候，他很快就得到了两个印象
。第一个印象是，他大大低估了他的这位同屋伙伴。"我就好像是和甘地一起走进了会堂
似的，"他说。"我原以为我是和一个身材矮小、令人愉快的计算机高手同屋，而这里的
人们却将他当作这个领域的伟大人物。在会议厅的走廊上，人们向他涌来，高呼：'约翰
·荷兰德！'不断问他，你对这个问题是什么看法？对那个问题怎么看？你收到我寄给你
的论文了吗？"
　　阿瑟的这位同屋尽量边走边回答这些问题，但却仍然顾此失彼。荷兰德已经名声显
赫了，这一点使他自己感到很尴尬。他这二十五年来每年都培养出一至两名博士研究生
，所以就有了许多他的理论的追随者，他们四处传播他的思想。与此同时，世界也在向
他靠拢。神经网络又重新时髦了起来。无独有偶，学习的问题也变成了人工智能主流派
的最炙手可热的课题。1985年召开了第一次基因算法的国际学术会议，而且很快还会召
开这样的会议。"每个人的标准开场白似乎都是，约翰·荷兰德有过如此这般的说法，这
是我对他的理论的阐述。"
　　给阿瑟的第二个印象是，人工生命很奇怪。他从来没见到朗顿的面。这是一个过分
瘦长的家伙，有一头长而密的棕色头发和一张布满皱纹的脸，这使他看上去很像年轻而
和蔼可亲的美国著名性格演员沃尔特·马绍。朗顿总是在忙来忙去，不是在复印材料、
安装点什么，就是在担忧着什么，发疯般地力求一切按预期的安排正常运作。
　　所以阿瑟索性就把时间消磨在参观布置在环绕会议厅走廊上的那些计算机演示上。
这是他所见过的最精彩的计算机演示：电子屏幕上动画的鸟群骤然飞起、栩栩如生的植
物就在你眼前的屏幕上生长、发育，还有那些波动起伏、闪闪发光的稀奇古怪的碎片似
的生物体和模型。所有这些很令人目眩，但这意味着什么呢？
　　还有那些演讲！阿瑟所听到的都是些混合了大胆的思考和扎实的经验的发言。在发
言者站起来发言之前，似乎没人知道他会说些什么。其中许多人都梳着马尾巴发型，穿
着牛仔裤（有一个女性光着脚站起来发言）。"涌现"这个词不断出现在发言中。而更重
要的是，这里有一种不可思议的旺盛的精力和同志间的友谊和忠诚，有一种令障碍坍塌
、令新思想得到释放的氛围，一种自发的、不可预测的、指向开放的自由氛围。这个人
工生命研讨会以一种奇怪的知识性的方式让人感到一种反叛的味道，就像越战之后的反
文化运动。麻省综合医院的顿悟
　　虽然克里斯·朗顿对人工生命的诞生已经记不清确切的日期了，但却仍然清楚地记
得那一时刻。那是在1971年底，或1972年初，反正是在冬天。他就像个标准的计算机狂
那样，独自一人呆在波士顿麻省综合医院的六层楼上，坐在心理学系的一架像书桌那么
巨大的PDP－9型计算机的控制台前，凌晨三点了还在修正计算机编码的错误。
　　他喜欢这样的工作方式。朗顿解释说："这并不是因为我们必须在特定的时间来这儿
工作。这个地方的负责人，富兰克·艾尔文（Frank Ervin）是一个非常富有创造性、非
常出色的人。他雇用了一群聪明的年轻人来编程，给他们以充分的自由。所以，正儿八
经的人白天来这儿干些极其枯燥无味的编程，我们却习惯于下午四、五点钟才来这儿，
一直呆到凌晨三、四点钟。在这段时间里我们可以尽情地在计算机上玩耍。"
　　确实，就朗顿而言，编程是最有趣的游戏。编程并不是他刻意的职业选择。两年前
他被一所大学退学后，作为对越战的有良心的反战者，来到麻省综合医院履行替代性服
务义务，但不久就身不由己地卷入了艾尔文的小组。事实上，除了在中学暑期班上学到
的那点知识之外，他的编程技术几乎完全是自学的。但他一开始搅到计算机里面去，就
陶醉其中，直到履行完义务还逗留在麻省综合医院。
　　"计算机编程太棒了，"他说。"我本质上是个机械师，喜欢建造东西，喜欢看到这些
东西能够真正发挥作用。"对PDP－9型计算机上的硬件结构，他说："你必须环环相扣地
掌握硬件的运作机制。编程序时必须将计算机硬件的实际性能考虑在内。比如说，'将这
个特殊名称存入存储器内，然后再将其取回'，这是一个逻辑指令，但同时也是非常机械
化的。"
　　与此同时他也很喜欢他所深入其中的这种稀奇古怪的抽象游戏。在这方面，一个很
好的例子就是他接手的第一个项目，让实验心理学家能在PDP－9型计算机上运行程序。
多年以来他们一直在老式、速度缓慢之极的PDO－SS型机上记录数据，已经到了忍无可忍
的地步了。但问题是，他们已经在PDO－SS型机上开发了各种具有特殊功能的软件，这些
软件无法在PDP－9型机上运行，而他们又不想为换计算机而重新编写程序。所以朗顿的
任务是编写一个能够让旧有软件以为仍然在老型机上运行的程序。也就是说，他得在PD
P－9型机内部编写一个虚拟的PDP－SS型机的程序。
　　朗顿说："我并没有正式修过计算机理论课程；因此我第一次对虚拟计算机的概念的
了解完全出于本能，是通过创建一个虚拟计算机环境才学到的。我立刻就喜欢上了这个
概念。将一台真正的计算机的运作规律抽象为一个程序这一点意味着，这个程序已经抓
住了这台计算机的所有重要特点，你可以将其硬件抛置一边了。"
　　他说，不管怎么说，在那个待殊的夜晚，我正在修改编码错误，因为明知这一阵子
他无法在机器上运行任何东西，所以他就从计算机的大阴极射线管前面的盒子里抽出其
中的一卷纸磁带，把它插入磁带阅读器，开始在计算机上运行"生命游戏"。
　　这是他最喜欢的计算机游戏之一。朗顿说："我们从比尔·高士泊（Bill Gosper）
小组那儿弄到了这个软件程序，他们在麻省理工学院玩'生命游戏'。我们也在玩这个游
戏。"这个游戏有不可抗拒的诱惑力。这个前些年由英国数学家约翰·康卫（John Conw
ay）开发的程序不是真的可以让你玩的游戏。它更像是一个可以按照你的意愿演化的缩
微宇宙。开始时，计算机屏幕上只出现这个宇宙的一个影像：一个平面坐标方格上布满
了"活着的"黑方块和"死了的"白方块，最初的图案可以任你摆布。但一旦你开始运作这
个游戏后，这些方块就会根据很少几条简单规则活过来或死过去。每一代的每一个方块
首先要环顾其四周的近邻，如果近邻中早就有太多活着的方块了，则这个方块的下一代
就会因为数额过剩而死去。如果其近邻中存活者过少，则这个方块就会因为孤独而死去
。但如果其近邻中存有两个或三个"活着的"方块，比例恰到好处，则这个方块的下一代
就能存活下去。也就是说，要么是这下一代已经活着，能够继续存活下去，如果不是这
样，就会产生新的一代。
　　就这么简单。这些规则只是一种漫画式的生物学。然而"生命游戏"的奇妙之处在于
，当你把这些简单的规则变成一个计算机程序之后，就好像真的能够让计算机屏幕活起
来。与当今你所能看到的计算机屏幕相比，这个游戏的动作相当缓慢、迟钝，就好像是
让录像机用慢动作重播一遍似的。但如果你用心观察，就可以看到计算机屏幕沸腾着各
种活动，就像是在一台显微镜下观察一滴池塘水里的微生物。开始时你可以随意设置一
些活着的方块，可以观察到它们如何很快自组织成各种连贯一致的结构。其中有的结构
翻滚不已，有的结构的振荡有如野兽呼吸。你还会发现"滑翔机"，即一小簇以常速滑过
屏幕的活细胞。你还会看到稳定地发射出新的滑翔机的"滑翔机枪"，以及在那里气闲心
定地吞食滑翔机的其他结构。如果你走运的话，甚至还可能看到《爱丽丝梦游仙境》里
的那种"切夏猫"，它缓慢地销声匿迹，只留下微笑和足痕。每重玩一次，出现在屏幕上
的图案都会有所不同，没有人能够穷尽其可能性。朗顿说："我看到的第一个图案是大而
稳定的宝石型的结构。但当你从外部加入一个滑翔机，就会打乱这个完美无缺的晶体美
。其结构就会慢慢消亡至无影无踪，就好像滑翔机是一种外来的传染病。这就好像是安
德洛墨达的世系一样。"
　　所以那天晚上，计算机在出声地运转，计算机屏幕上活跃着各种小图案，而朗顿在
修改编码错误。"有一次我抬头扫了一眼，计算机屏幕上的生命游戏正在弯弯曲曲地逝去
。然后我重又扫了一眼我正在修改的计算机编码。这时我颈后的汗毛倒竖了起来。我感
到还有其他人在这个房间里。"
　　朗顿回头环顾，以为他的一个同事正偷偷站在他身后。这是一间拥挤不堪的屋子，
放有PDP－9型机的巨大的蓝色机柜、立着许多放置各种电子设备的架子，还堆放着一台
老式脑电图记录机和示波管。有一些箱子挤在角落里，电线和管子长长地拖曳满地，还
有许多从未使用过的东西。这是真正的计算机迷们的天堂。但并没有人站在他背后，没
有人藏在那里，他完全是一个人呆在这里。
　　朗顿回过头来看计算机屏幕。"我意识到，一定是'生命游戏'在捣鬼。计算机屏幕上
的某些东西是活生生的。我无法表达我在那一刻的感觉，我区分不出什么是硬件，什么
是过程。我从某种深层次上认识到，在计算机上发生的一切和在我肉体上发生的一切其
实并没有很大的区别。计算机屏幕上所显示的确实是这两件事的同一种过程。"
　　"我记得我那天深夜向窗外望去，计算机仍然在出声地运转着。那是一个清朗的寒夜
，星星在天上闪烁，可以凭窗看到剑桥查里斯河对岸的科学博物馆和周围疾驰而过的汽
车。我思索着活动的型式，以及其中所发生的一切。城市就卧在那里，它是有生命的，
好像和'生命游戏'是同一回事。当然它要复杂得多，但却并没有什么不同。"
大脑的自我集合
　　朗顿说，二十年之后回顾起来，感到正是那个夜晚的顿悟改变了他的生活。但那时
却只是某种介于直觉之上的感觉。"这种事就是灵感瞬间降临，然后就逝去了。有如一阵
飓风，或席卷而来的浪潮，改变了大地的面貌，然后就消失得无影无踪了。这个夜晚留
在我头脑里的印象其实已经淡出了，但却建立了我对某些事的特殊感觉。任何能够触动
我的事都能引起我对这种活动模型的联想。所以我后来一直就在试图踉着这种感觉走。
当然，这种感觉经常把我引向一处后，就撒手不管地遁去了，弄得我不知道下一步该怎
么走。"
　　但实际上他还是过低估计了情况。1971年的朗顿既不知道他所感觉到的意味着什么
，离成为一个系统学者也还相距遥远。他的所谓跟着感觉走的想法，不过是逛逛图书馆
或书店，在各处搜寻几篇有关模拟机器、涌现、集体行为型式，或有关导致全球动力的
地方规则这类的文章来读读。他还时不时地在哈佛大学、波士顿大学或别的什么大学随
意选修些课程。但基本上，他满足于做自然降临于他的事情。他生活中还有太多别的内
容。他真正热爱的是弹吉它。他和他的一个朋友曾尝试创建一个职业的乡村民乐队，但
没有成功。他还投入了很大的精力来抗拒征兵，抵制越南战争。大学周边的整个反文化
氛围使得剑桥和波士顿对他来说成了一个非常愉快的地方。朗顿很久都没有比这感到更
愉快了。
　　"中学生活对我来说简直是个灾难，"他说，1962年，他十四岁的时候，从他家乡麻
省林肯的一所很小的小学升入林肯－沙德伯雷中学，这是个地区性的、规模很大的中学
"我每天去学校就像去监狱一样。这是一个工业性很强的中学，在这里，除非你能证明自
己非常杰出，能够进入特殊的班级，否则就会受到就像对待少年犯一样的对待。而我正
好又不是能与整个体制所要求的那种思想品行保持一致的人。我蓄长发、弹吉它、听民
歌，我是一个嬉皮士，而我周围没有一个嬉皮士，所以我就很孤立。"
　　他的父母无助于他改变这种状况。他母亲简·朗顿是个侦探小说作家，父亲威廉姆
·朗顿是个物理学家，他们从人权运动和越南战争时期开始就一直是"激进分子"。"我上
中学时，我父母偶尔会带我到市区参加为争取平等而举行的静坐示威，或去学校讲演。
我们去过许多市区学校，也坐公车去过华盛顿，我们抗议这个、抗议那个。我因为参加
抗议而被警察当作抗议者逮捕过。"
　　朗顿最终于1966年从中学毕了业。他说："那正是嘻皮时代的开始。所以那年夏天我
和我的一个朋友跳上一辆公车去了加州，那里对嬉皮士的认识要领先得多。我们直接去
了海特－阿什博雷，去听卓别林和杰弗逊合唱乐团的演唱。那个夏天真是棒极了。"
　　不幸的是，到了秋天，他不得不回来到伊利诺斯州的洛克福特大学报到。私下里，
他根本就不想上大学，而这个大学对他也抱以同样的态度：由于他中学的成绩总在三分
左右晃动，哈佛和麻省理工学院这类的学校对他的申请一概给予斩钉截铁的拒绝。但他
的父母坚持要他到别处去上大学。洛克福特大学当时刚由一所女子完校改为一所文科性
综合大学，正在积极招生。
　　对朗顿来说，坐落在玉米地当中的洛克福特大学的崭新的校园看上去就像一所警戒
不严的监狱农场。"也许最好再在校园四周围墙上围上有刺的和带尖刃的铁丝网。"因为
学校招收了太多的学生，那年，在总共五百名学生中，有十名是从东海岸招收来的嬉皮
士。"我们到了那里，环顾四周，都是些土得掉渣的农民子弟和极端的右翼分子。这地方
就像美国独立战争时期的民兵基地。在东海岸，起码有各种运动在风起云涌，而在伊利
诺斯州的玉米地里，时间仍然停留在麦卡锡时代。在1966年的伊利诺斯州中部，嘻皮士
只有死路一条。注册时，他们一看到我就让我在参加女子体育馆这栏上登记。有一次，
我们几个人刚走进一家炸面饼圈店，几个国家警察就跟着我们进来了，其中一个警察说
：'我不知道是你们其中的谁，但你们这些家伙中有一个人的女朋友可真够难看的。'我
们遭到所有的饭馆的驱逐，没人愿意为我们服务，因为我们蓄长发。校方很快就开始怀
疑我们与吸毒和其它所有坏事有关联。"
　　很明显，唯一能做的事就是北上。朗顿和其他"不受欢迎"的伙伴开始沿途免费搭乘
他人便车旅行到麦迪逊的威斯康星大学，经常在那里一呆就是几周。"麦迪逊才是我呆的
地方。六十年代的整个反文化运动对麦迪逊都有所波及，而洛克福特却保守沉闷。在麦
迪逊，经常有反战活动，许多嬉皮士开始吸毒，所以我也染上了吸毒。我有一个电吉它
，我的一个朋友接触过阿泊拉民间音乐，所以我们非常成功地参加了一些即席演奏会。
在麦迪逊发生了许多事，只是没有一件是与你上大学必须要干的事相关。"
　　毫不奇怪，朗顿在洛克福特刚上大学二年级就被留校察看。秋季学期结束后，校方
就让他离开学校，他也告诉校方他正要退学。
　　他说："我想呆在麦迪逊，但我在那里没有工作，没有办法维持生计。所以我只好回
到波士顿，在波士顿我变得更加政治化，更深地卷入了反战活动。"因为没有了可以缓役
的学生身份，所以他向征兵委员会申请良心反战者身份。经过长时间的争取，征兵委员
会终于批准了他的申请。"于是我就于1968年到麻省综合医院履行替代服务。"
　　当然，一到那里以后朗顿就找到了适合自己的位置。他会非常乐意无限制地从事计
算机编程工作。他说："这个工作太棒了。我学到了许多知识，我与这里的人相处得十分
愉快。"但到1972年，他就别无选择了。他这个小组的主持人艾尔文接受了洛杉矶加州大
学的教职，连同这个实验室也一块儿带走了。无所适从的朗顿就与另一个心理学家的小
组搭上了关系。这个小组的心理学家们研究的是东南亚的短尾猕猴的社会交往行为。19
72年感恩节，朗顿来到了距波多里科首府圣胡安四十英里之外丛林中的加勒比海灵长类
研究所。
　　结果这并不是一个令人满意的工作。朗顿确实非常喜欢猴子。在实验过程中他每天
花八到十小时监视它们，着迷地观察它们的文化，以及如何将这文化传给下一代。但很
不幸的是，灵长类研究所的人的表现太像他们所观察的猴子了。朗顿说："我们的有一个
实验是了解猴群的社会制度是如何对紧张局面作出反应的。所以我们给一只在等级制度
中有点地位的猴子吸了点儿大烟，然后观察当这只猴子不能尽职时这个等级制度会做出
何种反应。"比如说，最高等级的公猴应该负责恐吓其它猴子、与所有母猴交配、解决争
端、追逐某些不守规矩的猴子。所以当它不能完全负起责任来时，它的统治区就会分裂
成各个派系。其下层领导对头领猴子仍然非常恭敬，但时不时也会对它发起进攻，然后
又迅速撤退。你可以看到它们在尽力支持他的工作，但这样做必须负有头领猴子的责任
，可头领猴仍然在位，所以就产生了一种滑稽的紧张局面。
　　"而灵长类研究中心的负责人是个彻头彻尾的酒鬼。他一大早起来就喝上一加仑血色
马利丝酒，然后一天都醉醺醺的无法正常工作，不能发挥作用。所以职员们就无法得到
展开工作的允许，但却又必须工作。所发生的所有这些争端都是：'这事你应该和我商量
！'、'我本来可以用我用来观察猴子的这些数据单的。'、'掀开研究中心的顶盖。'简直
和猴子实验的情况别无二致。研究所分裂成几个派系，发生了某种革命，我参与的那个
派系最后遭到惨败，我被告知离开那里，我也正准备离开那里。"
　　在波多里科呆了一年后又茫然不知所措的朗顿认识到，现在该是认真考虑生活的时
候了。"我不能总是四处游荡，过一天算一天，没有任何长期发展的打算了。"但到哪里
去呢？他寻思，不知那种神秘的感觉是否能给他一些启示。在波多里科，他一直在寻思
这个问题，他开始想，也许，仅仅是也许，他能够寻着这个踪迹发展：选择宇宙学和天
文物理学。
　　"在灵长类研究中心时我没有上计算机操作的资格，所以我没有做过任何能够说得上
来的计算机工作，但我做了大量的阅读，"他说。宇宙的起源、宇宙的结构、时间的实质
——这一切似乎正是他所追寻的感觉。"所以当灵长类研究中心清况恶化后，我就回到了
波士顿，开始在波士顿大学修数学和天文学课程。"
　　当然，他以前学过不少数学。但朗顿想，一个好办法就是从零开始。"我以前对学习
根本不予重视。我上学并不是因为我想去学校，而是因为必须这样做。就像是从中学的
牙膏管里被挤到大学的牙刷上！"经济能力上的限制使他只能以旁听生的资格每次选修几
门课程，课余为挣钱打过各种工。但他全身心地投入到了学习之中，学得非常好。最后
，一位已经和他成为好朋友的教师对他说："听着，如果你真想从事天文学研究，就去亚
利桑那大学。"波士顿大学在许多学科上确实不错，但亚利桑那是世界上的天文学之都。
位于图森的大学正好在索诺拉沙漠中间，在那儿有最澄澈、最爽朗、最透彻的天空。山
顶上的天文望远镜圆顶就像蘑菇一样散布在四处。基特山顶的国家天文台距学校仅四十
英里，其总部就设在校园内。你应该到亚利桑那大学去。
　　朗顿觉得很有道理。他向亚利桑那大学提出了入学申请，于1975年秋季被接受入校
。
　　朗顿说，他在加勒比海学会了潜水，他喜欢潜游于珊瑚和鱼群的三度空间。这令人
如痴如醉。但当他返回波士顿后就发现，潜游于新英格兰的冰冷的棕色海水中滋味就大
不一样了。所以他就改为玩悬挂式滑翔机。他第一天就玩得入了迷。飘浮于大地之上，
在一阵阵热气流的推助下缓缓上升，这是三度空间的极致境界。他变成了一个滑翔机狂
，买了自己的悬挂式滑翔机，把每一分钟业余时间都用到了滑翔机上。
　　这就是为什么在1975年初夏，朗顿和几个玩悬挂滑翔的朋友一起出发去图森的原因
。这几个伙伴有一辆车，前往圣地亚哥。他们计划用几个月时间，以最慢的速度周游全
国，碰到合适的山就停下来滑翔一番。于是他们就这么做了，从阿泊拉切山脉出发，一
直抵达北卡罗莱纳州的祖父山。
　　祖父山最高的山峰是蓝岭，其山脉风光无限。事实上，它是一个私人拥有的旅游圣
地，也正好是非常合适的滑翔地。"如果风力合适的话，你可以在空中飘悬数小时！"朗
顿说。确实，当山的主人意识到，在旅游者观看这些疯子藐视地球引力的时候他可以卖
出多少热狗和汉堡包时，他就以每天仅收二十五美元的诱惑邀请朗顿他们在这儿呆上一
个夏天。
　　朗顿说："我们不太可能找到比这儿更合适的地方了。"所以他们就同意住了下来。
作为一个旅游圣地，山主此招大获成功。与此同时，山主自己对悬挂滑翔也发生了浓厚
的兴趣，准备于夏末在祖父山筹办一个全国性的悬挂式滑翔比赛。朗顿觉得，如果他参
加比赛，就可以利用地利之便，所以整个夏天他都留在那里进行练习。
　　意外事故发生在8月5日。那时他的朋友们和他们的汽车早就离去了，他也打算第二
天离开这里。他准备先去图森报到，然后在课程开始之前再回到祖父山来参加比赛。但
现在，他想再练习一番定点着陆。在做定点着陆时，你必须准确无误地降落在指定地点
。
　　所以他就开始做这一天的最后一次练习。定点着陆的整套动作得非常协调。因为所
定目标是树丛中的一小片空地，要做到定点着陆的唯一办法就是升到一定的高度，然后
用几乎失速的速度盘旋而下。但那一天的风力不予配合，让人提心吊胆，似乎不可能成
功。朗顿已经失败了四次了，已经感到非常沮丧了。这次是他参加比赛前的最后一次练
习。
　　"我记得我在想：'见鬼，我滑得太近、太高了，但不管怎样我也得试试。真是见鬼
。'然后我就落到了树以下的高度，离地面大约有五十英寸，我陷入了静止不动的空气中
。我太慢了，失速的高度也掌握得不对。我记得我当时想：'真他妈的见鬼？'我意识到
我会摔下去，会摔得很惨，我记得我想：'上帝，我会摔断一条腿，真他妈的！'"他在绝
望的挣扎中极力控制速度，控制滑翔机，把滑翔机变成俯冲式，但不行，于是他就按训
练时所学的那样伸出双腿来承受震荡。"你知道，你会摔断双腿，但却不能把腿缩回来"
因为如果你屁股撞到地面，就会摔断脊梁骨。
　　"我不记得怎样撞到了地面，那时我已经失去了记忆。但我确实记得我躺在那儿，知
道自己摔得很惨，得躺在那儿不能动弹，我的朋友们跑了过来，在山顶上听到这事的许
多人也跑下了山。山主在拍照片，持有对讲机的某个人叫了救护车。我记得过了很久救
护人员才出现，问我：'哪儿痛？'我说：'全身都痛。'我记得他们互相咕哝了些什么，
然后把我抬上了担架。"
　　救护车将朗顿送到了山下最近的急救站，小小的班奈埃尔克的加能纪念医院。过了
很久，他记得他半神志昏迷地躺在特护室里，听到护士们对他说："哦，你摔断了双腿，
必须在这儿呆上几周，然后就可以离开这儿，和以前一样到处跑了。"
　　他说："当时我打了吗啡，所以相信了她们的话。"
　　事实上，朗顿被摔得零七八碎。他的头盔保护住了他的头颅，他的双腿起到了坐垫
的作用，保护住了他的骨盆。但他摔断了三十五根骨头，摔断了双腿、双臂，几乎将他
的右臂摔得错了位。他摔断了大多数筋骨，摔坏了一扇肺。他的双膝被摔得撞到了他的
脸上，摔坏了一个膝盖、脸颊、以及他身上几乎所有的部件。朗顿说："我的脸基本上被
涂满了药膏。"他的眼睛不会转动了，脸颊骨和眼睛凹骨也摔裂了，无法支撑眼睛。他的
大脑也被摔得不太对劲了。由于摔伤了脸部而导致了严重的内伤。"他们在急救室给我做
了许多接骨手术，往我的肺里充气。"朗顿说："直到过了应该正常苏醒的一天之后我还
没有苏醒过来。他们担心我变成了植物人。"
　　最后他终于醒了过来。但把他的全部零部件都修补好却花费了很长时间。他说："我
有一种看着自己的思维恢复正常的奇怪感觉。我能看到我自己像一个被动的观察者，我
的知觉被撞得七零八碎，这使我想起了虚拟计算机，或就像在观察生命游戏。我可以看
到那些七零八碎的模型自我组织、恢复原状，以某种方式回复到原来的那个我。我不知
道如何用一种客观可考的方式来描述这个情形，也许是他们给我注射的吗啡造成了我的
这些幻觉，但这就好像是你打散了一个蚂蚁王国，然后看着蚂蚁又不断聚拢起来，重新
组织和建立它们的王国。"
　　"我的大脑也是以这个绝妙的方式进行重新建设的。但我能够分辨出，在许多方面，
我的思维与原来不同了。有些特点消失了，虽然我说不出消失的是什么。这就像计算机
出了毛病：我可以看到我的运作系统正在不同层次形成，每一个层次的功能都强于以往
。我会在一个早上醒来，就像中了电击一样，然后我会摇晃着脑袋，感到就像突然站到
了一个很高的高原上。我想：'嘿，我恢复了！然后我发现我并没有真的恢复。然后，在
今后某个时间里，我又重新经历了一遍这样的体验——我恢复了？还是没有恢复？'这个
问题直到今天我都搞不清楚。几年前，我又经历了一次这类的事情，是一个非常重大的
事件。所以，谁知道呢？当你在一个层次上的时候，你并不知道更高层次上的事情。"
　　朗顿的事故是班奈埃尔克医院接到过的最严重的一起。这个医院更习惯于接受出了
枪伤和滑雪摔伤的伤员。更严重的是，朗顿从头到脚都在做牵引，绝对不能移动。但朗
顿确实在某一方面的运气不错。加能纪念医院的主人，也是该医院创建人之子劳森·泰
特医生在来该医院就职之前在许多著名医学院学过医，是全国最高水平的矫形手术专家
。在后来的几个月中，他为朗顿重建了被摔坏的脸颊骨，嵌入了一些用来支撑的塑料片
来重建朗顿的眼窝，重新打开了穴位，重修了他的脸部骨头。他用朗顿屁股上的皮肤修
补了朗顿破碎的膝盖。接好了错位的右肩，这样神经就能在瘫痪的胳臂上重新长好。到
1975年圣诞节，朗顿终于飞往离他父母所在的林肯很近的麻省康考德的爱默森医院。泰
特已经为他做了十四次矫形手术了。朗顿说："那儿的医生都十分惊讶，一个人怎么能够
忍受做这么多次手术。"
　　在康考德，朗顿终于恢复到能够开始练习如何重新使自己的身体运动自如，这是一
段漫长的过程。"我已经有六个月只能平躺在床上了，"朗顿说，"很多时间全身都被上了
石膏，连下颚都用金属线固定住了。体重从一百八十英镑骤减到一百一十英镑。那整段
时间我没有做一点儿身体康复锻炼。所以在那段时间身体发生了很大的变化。你会失掉
所有的肌肉，肌肉就这么不见了。你所有的韧带和肌腱都绑紧了。你变得全身梆硬，因
为如果你的关节不是经常曲屈运动，保护关节部位留有一定的活动空间的话，四肢关节
就会长满一种物质，偷偷取代疲乏的软骨，直到四肢关节再也没有可以活动的空隙。"
　　"所以我就变得像一个鬼一样难看的厌食者。当然，因为我的上下颚都被用金属线固
定住了，所以控制上下颚的肌肉组织都萎缩了。我用了很长时间才能将嘴巴张开至大约
一英寸。吃东西非常困难，嚼东西也十分困难。而说话，我几乎是咬牙切齿地说话。我
的脸变得很滑稽。我的脸颊本来应该饱满地鼓出来，但现在却深陷了下去。所以我的脸
看上去就像一张鬼脸。我的眼窝的形状也大不一样了，直到现在也是这样。"
　　爱默森医院的理疗师们训练朗顿起来行走，尽力恢复他右臂的功能。他说："我主要
是通过平躺在床上弹吉它来重新使右臂康复的。我强迫自己这样做。我不在乎会发生别
的事，但我不能从此不能弹吉它。"
　　同时，朗顿阅读他所能企及的所有科学书籍。在班奈埃尔克，当他的眼窝被矫正到
位，他看东西刚刚不再有重影后，他就开始阅读科学书籍了。"我要人给我寄书，书籍用
卡车运给我，我狠吞虎咽地阅读着。有些书是关于宇宙学的。我还看数学书，解数学题
。但我也大量泛读思想史和生物学方面的书。我读到了刘易斯·托马斯的《一个细胞的
生命》。我也读了许多科学哲学和进化哲学方面的书籍。"他说，他并不真能做到全神贯
注地钻研书籍。班奈埃尔克的医院给他服用了抗忧郁剂和度冷丁止痛剂，足以使他完全
麻醉其中。而且，他的神志仍然处于一种重新组合的怪异过程之中。"但我就像一块海绵
一样，对生物学、物理学、宇宙的概念、以及这些思想是如何随时间改变等问题做了大
量的泛泛思考。然后还有我一直在谈论的这种感觉。在对所有这些的思考中，我一直在
跟踪这种感觉，但没有找到任何方向。宇宙学和天文学似乎符合这种感觉，但对它们我
基本上一无所知。我仍然在寻找，因为我尚不知其所在。"
人工生命
　　当朗顿最后终于在1976年秋季到图森的亚利桑那大学上学时，虽然他的膝盖和右臂
还需要手术，但他已经能够杖拐跛行了。他是一个二十八岁的大学一年级学生，跛行而
脸色死灰，他自己都感到自己很怪异，就像正在野外演出的马戏团里跑出来的小丑。
　　"这很怪异。因为亚利桑那大学的大学生联谊会和女大学生联谊会里都是些漂亮的人
儿。而且，我的神志状态也并不很好，我经常发现自己神志涣散，无论在什么样的谈话
中我都会走题，我突然意识到我根本不知道人们的谈话从何而起。我能够保持注意力的
时间非常有限。所以我感到我的神志和我的身体都很离奇。"
　　但另一方面，亚利桑那对朗顿而言确实有非常好的一面，那就是大学的医院，以及
第一流的理疗措施和康复运动。朗顿说："大学的理疗法真使我受益匪浅。大夫坚持让我
不断努力，取得进步。我看到必须通过关口，必须经历一场接受自己目前现状的转变，
并从这儿开始努力，不应该对此抱不良感觉，而要对自己的进步感到高兴。所以我决心
接受这种放逐感和怪诞感。在课堂上我仍然会回答问题，虽然有时我的回答会离题，让
人感到有点怪怪的。但我仍然不断努力。"
　　不幸的是，虽然他的大脑和身体都在逐渐康复，但朗顿发现亚利桑那并不是一个学
习天文学的理想圣地。他从来没有打听过这个天文学之都是否设置天文学本科课程。这
个大学确实有天文学博士学位课程。但要达到进修博士课程的水准，本科生就必须先学
物理学，毕业后再转为天文学。但对朗顿来说，唯一的问题是，亚利桑那大学的本科物
理学不灵。"本科物理学科的组织完全处于混乱状态。教本科物理学的教师们没一个会说
英文。实验室的科目非常原始，设备也不配套。谁也说不上来我们应该学些什么。"
　　好在他并不后悔。亚利桑那大学的哲学系非常好，哲学很吸引朗顿，因为他对思想
史非常入迷。亚利桑那大学还有一个同样优秀的人类学系，这个学科也非常吸引朗顿，
因为他很喜欢灵长类研究中心的猴子。第一个学期，他就选修了这两个系的课程，来完
成校方对综合学科学分的要求。
　　这样的选择至少也是个奇怪的混合。但对朗顿来说选择这两个系的课程却是个再好
不过的组合了。当他步入韦斯利·赛尔蒙（Wesley Salmon）的科学哲学教室的时候就感
觉到了这一点。"赛尔蒙对这门学科有很好的见解。"朗顿说。他不久就要求赛尔蒙做他
的哲学课程的导师。"赛尔蒙是维也纳圈中的哲学家汉斯·里汉巴奇（HansReichenbach
）的弟子。这些哲学家研究的哲学带有非常强的技术性，他们研究的是关于时空的哲学
、关于量子的机制、以及关于地球引力对时空的弯曲。我很快意识到，我更感兴趣的不
是对这个宇宙的某种特殊的和流行的观点的了解，而是我们的世界观是如何随时间的推
进而演化的。我非常感兴趣的是思想的历史。而宇宙学只凑巧是对此进行研究的最佳通
道之一。"
　　同时，在人类学系，朗顿听说了人类丰富多采的行为规范、信仰和习惯、文明的兴
衰、人类的起源和三百万年的逐步演化。确实，他的人类学系的导师史蒂芬·泽古拉（
Stephe Zegura）是一个非常出色的教师，同时又是一个非常优秀的人，对进化学理论功
底颇深。
　　朗顿说，所以，在各个方面"我都得以浸淫于信息进化的概念之中。这很快就成为我
的主要兴趣，非常合我的胃口。"确实，他的那种神秘感觉这时起了压倒一切的作用。他
说，不知为什么，他知道他已经快要寻到他的那种神秘感觉的踪迹了。
　　朗顿最喜欢的漫画之一是格雷·拉森（Gary Larson）的《在远方》（The Far Sid
e）。这幅漫画表现了一个装备完善的登山者正要下降到地面上的一个巨大无比的洞穴。
一位记者手持麦克风喊到："因为那洞根本就不在那儿！"
　　"那正是我的感觉，"朗顿笑道。他说，他越学习人类学，越觉得这门课有一个很大
的裂缝。"人类学基本上是一个一分为二的学科。一方面是完整而清晰的对生物进化的化
石记录，附之于严谨而完整的达尔文理论体系作为诠释。这个理论包括了信息编码，以
及信息代代相传的机制。另一方面是人类学家所发现的对文化进化的完整而清晰的化石
记录。但研究人类文化的人不会去思考、讨论关于化石记录的理论，甚至不会去听这类
的理论。他们好像是在故意回避对这方面的研究。"
　　给朗顿的印象是，文化进化的理论仍然保留了19世纪以来的社会达尔文主义的烙印
。当时人们以"适者生存"为理由，来为战争和社会不公辩护。而他当然可以看到其问题
之所在。毕竟，他这一生的大多数时间都在反对战争和社会不公，他就是无法接受人类
学上的这个裂缝。如果你能创建真正的文化进化理论，以此反对为现状辩护的伪科学，
那你也许就能了解文化究竟是如何发展的。重要的事情是，要对战争和社会不公有所行
动。
　　现在，他有了一个值得追求的目标。更重要的是，他找到了感觉。朗顿意识到，这
不仅仅是关于文化进化的问题，也是关于生物进化、知识进化、文化进化、关于概念的
组合、重组、以及概念在人类思维上跨越时空的传播的问题，这是所有这一切的组合。
在最深的层次上，这些都是同一件事的不同方面。还不止这些，它们就像"生命游戏"，
或从这个意义上来说，就像他自己摔成散乱片断的心智。这里有一种凝聚力，这是一个
关于所有的元素逐渐聚拢，然后演变出结构、再演变出有能力成长和生存的复杂体系的
普通故事。如果他能够学会从一个正确的方式来研究这种凝聚力，能够把它的运作规则
抽象成某种正确的计算机程序，那么他就有可能抓住进化的所有重要特点。
　　"事情最终在我头脑里汇聚成一个完整的概念。"但这还只是一种想象，一种还无法
陈述清楚的想法。"但这是驱动我的唯一的力量，是我一直在思考的问题。"
　　1978年春，朗顿把他的想法写成一篇二十六页的论文，题目是："信仰的演化"。他
的基本观点是，生物和文化的进化是同一个现象的两个不同的方面。文化的"基因"是信
仰，信仰反过来又被记录在文化的基本"DNA"上，即语言上。他说，现在回想起来，那篇
论文是个相当天真的尝试。但那是他的宣言，也是他选择攻读跨学科的、自己设计的博
士学位题目的提议。这个提议能够让他对这个问题展开研究。而且这篇论文已足以说服
他的人类学系课程的导师泽古拉。"他确实是一个非常好的人，也是一个出色的教师，一
个相信我的人。"朗顿说。"他是当时唯一能理解我在说什么的人。他当时的态度是：'按
你想的干吧！'"但泽古拉也提醒他说，攻读这样一个特殊的博士学位，必须还要从其它
学科邀请指导老师。泽古拉作为一个物理人类学家，无法同时在物理、生物学和计算机
科学上也给他提供指导。
　　所以朗顿在亚利桑那大学读本科四年级时开始四处物色合适的导师。"这时候我开始
把我的想法称为'人工生命'，它或多或少类似于人工智能。"他说。"我得给它取一个精
确洗练的名字，让人们一看就明白其研究范围。大多数人或多或少都知道一些人工智能
。人工生命就是尽力像人工智能抓住和模仿神经心理学一样抓住和模仿进化。我不是要
准确模仿爬行动物的进化，而是想在计算机上抓住进化的抽象模型，为此展开实验。所
以我用'人工生命'这个词组，起码可以向人们敞开了解该项研究的大门。"
　　但不幸的是，朗顿总是一张口就吃闭门羹。他说："我和计算机科学方面的人谈过，
但他们不知道我在说什么。他们的领域的谈话内容是编程、数据结构和计算机语言。他
们甚至连人工智能都不研究，所以计算机领域里甚至没有人能够愿意听我谈。他们点看
头说：'你的想法和计算机没有任何关系。'"
　　朗顿在生物学家和物理学家那里遭到了同样的冷遇他说："我一直受到类似把你当疯
子看待的眼光。情况使人非常沮丧，特别是在我受伤之后，我无法确信我在做什么，我
是谁。"客观地说，朗顿到那时已经取得了巨大的进展，他不但能够集中注意力，而且身
体强壮，一口气能跑五英里。但他仍然觉得自己很怪、很难看、头脑不健全。"因为我的
神经系统紊乱，我搞不清楚自己的状况究竟如何。我对自己的思路再也不敢确信。所以
这次我对自己的想法也没有把握。没有人理解我在说什么，这种情形对恢复我的自信没
有丝毫的帮助。"
　　但他仍坚持努力。他说："我觉得这是我喜欢干的事。我愿意不断推动事情的进展，
因为我知道我认准的这个研究方向与我在发生事故前神志清醒时和正常时所思考的问题
有关系。那时我对非线性动力学一无所知，但我对涌现的特点、对各个部分的相互作用
、对许多单个因素无法做到，但集合为集体就能做到的那些事情却有很强的直觉。"
　　不幸的是，本能不能解决问题。到大学四年级结束时，朗顿不得不承认，所有这些
努力都白费了，他陷入了困境。泽古拉很支持他，但泽古拉无法独自一人承担指导朗顿
的责任。他只能撤退，重组力量。
　　就在这期间，1979年12月22日，朗顿和爱尔维拉·色格拉（Elvira Segura），一位
活跃好争、谈吐直率的图书馆学硕士生结婚了。他们是在史蒂夫·泽古拉的人类学课上
相识的。"刚开始的时候我们只是好朋友，后来事情就发展了下去。"1980年5月，他以双
学位毕业，主要因为他积累了太多学分，所以校方坚持授予他双学位。他毕业后就和爱
尔维拉搬进了学校以北的一个租来的双卧室的房子。
　　他们的生活暂时很稳定。他妻子在大学图书馆谋到了一个很不错的职位。朗顿自己
在做双份小时工。他在一个家庭装修公司做木匠，他觉得这份活儿有很好的锻炼疗效，
他还在一家彩色玻璃店当伙计。确实，他性格中的某一部分让他很满足于就这么一直干
下去。他说："好玻璃有自己的生命。你可以把许多小块的玻璃拼成一起，合成一个完整
世界的效果。"但朗顿也知道他必须做出严肃的抉择，而且越早越好。他在泽古拉的支持
下已经被大学人类学系录取为研究生了，但是还没有获得专攻交叉学科的人工生命的准
予。这意味着，他要浪费很多时间来修那些他不想修、或不需要修的课。所以，他是不
是应该干脆完全放弃对人工生命的研究？
　　这绝不可能。"我现在已经醒悟了，就像已经改变了宗教信仰。我知道我必须走下去
，必须在这个领域攻读博士学位。只是对走什么途径还不太明确。"
　　他决定，他要做的是弄一台计算机来，用计算机来清楚地陈述自己的思想。这样，
他就能够谈论人工生命了，起码能向人们展示他的一些想法了。所以他向彩色玻璃店老
板贷了一笔款，买了一台苹果二型个人电脑，把它支在了小卧室里。他还买了一台小彩
电来当计算机监视屏。
　　"我一般都是晚上上机工作，因为白天我必须去上班。我基本上每夜都熬到两三点钟
。不知是什么道理，我的脑子总是在夜晚这段时间最活跃、最清醒，我的思维也是在夜
晚最自由、最富创造性。我会醒过来，脑海里盘旋着一个想法，于是我就会从床上起来
，尽力捕捉这个想法。"
　　他妻子对此并不高兴。他会听到她从另一间卧室传来的声音："回来睡觉！明天你会
累坏的！"今天回想起来，爱尔维拉认为朗顿当初这么熬夜是值得的。但当时她对她丈夫
把家当作办公室的做法非常恼怒。对她来说，这所房子是家，是一个家庭所在，是逃离
外界的归隐之处，但她同时也很明白，朗顿需要这么做。
　　朗顿最初对人工生命研究的尝试极其简单：只是一个比一列基因表复杂不了多少的
"生物体"。"这个表上的每一个条目都是这个生物体的一个基因类型，比如，这个生物体
的寿命有多长？多久产生新的一代？是什么颜色的？它存在于空间的何处？然后还有一
些环境问题，好比鸟儿飞过，捡起背景中显得过多的东西。生物就这样演化，因为当他
们繁衍后代时，就会有变化的机会。"
　　起初，当朗顿完成了这个程序，看到它能够运作了，感到非常高兴。生物体确实在
演化。你可以看到它们的演化过程。但他很快就泄了气。"整个演化都是线性的。"他说
。生物体在做着明白无误的事情。它们不会演化到超出他的理解之外。他说："这不是真
正的生物体。我的这个基因表是被外在的上帝——程序——所操纵的。繁衍如神话般地
发生。我所需要的是更封闭的过程——这样繁衍的过程会自动发生，成为基因类型本身
的一部分。"
　　在不知道从何开始做起的情况下，朗顿认为应该去亚利桑那大学图书馆，在那里进
行一番计算机知识方面的阅读。他试图用"自我繁衍"这个关键词找到有关书籍。
　　"我抱回了大量这方面的书籍！"他说。其中有一本参考书立刻引起了他的注意：由
约翰·冯·诺意曼撰写、勃克斯编辑的《自我繁衍自动机理论》。还有一本，《细胞自
动机论文集》，也是这个叫勃克斯的家伙编辑的。另外还有一本发明了相关数据库的泰
德·考德（Ted Codd）撰写的《细胞自动机》。这类的书有很多很多。
　　"哇！这就对了。当我发现这些书时，我对自己说：'嘿，也许我是疯了，但这些人
起码和我一样疯狂！'"他读了冯·诺意曼、勃克斯、考德的书，以及所有他能在大学图
书馆发现的这方面的书籍。没错！都在那儿呢：进化、生命游戏、自我集合、涌现的繁
衍等所有这一切。
　　他发现，冯·诺意曼从四十年代末开始就对自我繁衍的问题发生了兴趣。当时他和
勃克斯、戈德斯坦已经设计出了可编程的数字化计算机。当时可编程的计算机这个概念
还很新奇，数学家和逻辑学家都渴望了解这种可编程的机器能干什么，不能干什么，这
个问题几乎是不可回避的：一台机器能通过编程来复制自己吗？
　　冯·诺意曼会毫不犹豫地给予肯定的回答，起码在原则上他认为回答应该是肯定的
。毕竟植物和动物已经自我繁衍了几十亿年了，在生物化学这个层次上，动植物不过像
星球一样遵循着同样的自然规律。但这一事实并不能给予他很大的帮助。生物的自我繁
衍极其复杂，包括基因、性、精子和卵子的结合、细胞分裂和胚胎发育，更别说具体而
详细的蛋白和DNA的分子化学了，这些在四十年代几乎完全不为人们所了解。而机器则显
然没那么复杂。所以，冯·诺意曼在能够回答关于机器的自我繁衍的问题之前，他必须
将这个过程简化至其本质，其抽象的逻辑形式。也就是说，他必须在头脑中形成编程员
在许多年以后建造虚拟机器时的那种概念：他必须撇开具体的生物化学机器，找出自我
繁衍的重要特点之所在。
　　为了找到对这些问题的感觉，冯·诺意曼先做了一个思维实验。他说，想象一台机
器飘浮于一个池塘的水面，这个池塘里还有许多机器的零部件。接着，再想象这台机器
是一个宇宙建设者：只要给出任何一台机器的描述，这台机器就能在池塘中一直划到寻
找到制造机器所需要的合适的零部件，然后就制造出了这台机器。特别是，如果向它描
述一下它自己，他就能够复制出自己来。
　　冯·诺意曼说，这听起来像自我繁衍了。但却还不是，起码，还不完全是。新复制
出来的机器的零部件全都很合适，但它不会描述自己，这意味着它不可能继续拷贝自己
。所以冯·诺意曼同时也假定，最初的机器应该具有一个描述复印机：即对下一代机器
的复制性描述。他说，一旦发生这种情况，下一代就具有了无穷无尽进行繁衍的条件。
然后就有了自我繁衍。
 




--

※ 来源:．哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]