登录

/

注册

首页 > 科技媒体 > 媒体详情
【前沿视角】吕乃基:NBIC会聚技术是高技术发展的最高阶段
醉卧青云 2016-08-11
导语

由技术的发展与运动形式的关系可知,会聚技术即“意识技术”,是高技术发展的最高阶段。会聚技术显示出科学技术内在一体化,以及科学技术与人文社会科学一体化的特征。会聚技术的本质在于人机合一。其未来的发展更加不确定,可能是天堂或地狱。人注定如哈姆雷特,犹豫、彷徨,行进于此两极之间。


编者按:本文作者是东南大学吕乃基教授,授权发布。吕乃基教授主要研究科学技术哲学和知识论。吕老师在科学与文化的关系、科技革命与中国社会转型的关系等方面在学术界具有广泛影响。

在科学上,百年前由“两朵乌云”酿成现代科学革命,量子力学和相对论开启了微观世界和宇观世界。21世纪初,会聚技术登上舞台,将科学技术“会聚”于自然界演化的最高成果——人脑与意识。会聚技术会把人类带向何方?

一、会聚技术是技术发展的必然趋势

2001年12月3~4日,美国商务部技术管理局、国家科学基金会(NSF)、国家科学技术委员会纳米科学工程与技术分委会(NSTC-NSEC)在华盛顿联合发起了一次有科学家、政府官员等各界顶级人物参加的圆桌会议,商讨“会聚四大技术,提升人类能力”,首次提出综合纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学的会聚技术(Nano-Bio-Info-Cogno NBIC)

在所“会聚”的四大技术中,纳米尺度是包括神经细胞在内的生物反应和功能执行的量级;生物技术必须在纳米尺度实现;信息技术负责存储、记载、计算、处理、分析、传播在认知过程中的巨量信息;最后,认知科学居高临下,对上述内容加以集成,把人的知识、智能以及技能提高到新的高度。简言之,会聚技术在纳米的尺度,以生物特别是神经系统(主要是大脑)为对象,以信息技术为工具,以揭示和提升智能为目的。

相应于量子阶梯,目前已知自然界中物质的运动形式有六种,即基本物理运动(包括机械运动、热、电磁运动)、宇观物理运动、微观物理运动、化学运动、生命运动以及意识。它们的关系大致构成了由简单到复杂运动的序列,近代以降,人工自然大致即沿着由简单到复杂的序列进化。

古人所制造并使用的简单工具主要是机械技术。第一次工业革命后出现了蒸汽机,第二次工业革命中电机和各种热机又登上舞台。机械、热机和电机成为人工自然的主要部分,它们相当于简单物理运动。18~19世纪,无机化工产品如酸、碱和有机化工产品如染料、药物、炸药等逐一问世。20世纪,各种“人造”纤维、新型材料相继上市,化工产品在人工自然中占据越来越重要的地位。50年代初生物学革命后,生命科学获得很大进步。目前,由生物工程生产的生物制品正在成为人工自然中新的组成部分。

在这一简略的回顾中,可以看到自近代以来,人工自然的进化大致由机械、热机、电机,经由化工产品到生物制品。这是一条由简单运动形式到复杂运动形式的发展路线。人工自然由基本物理运动、化学运动和生命运动的方向由低到高推进。这就是近现代技术发展的路径。

在运动形式的序列上,意识运动位于生命运动之上。于是,在技术的发展道路上,生物技术之后就是意识技术。显然,会聚技术正是意识技术,是技术发展的必然趋势。


二、会聚技术的特征

作为技术发展的最高阶段,会聚技术具有两个特征:科学技术一体化,以及沟通科学技术与人文社会科学

会聚技术要求“开发科学和技术之间的界面”。中科院上海生命科学研究院院长、中科院院士裴钢把科学和技术的关系列为会聚技术所面临的问题之一。科学技术一体化这一说法已经有段时期了,所描述的主要是科学和技术在“外部”的越来越密切的关系。

在会聚技术中,科学和技术的一体化是内在的,在对象和操作层面走向同一。科学和技术内在的一体化在生命科学和生物技术领域已见端倪,在意识层次的会聚技术,于科学与技术的交汇处又取得进展,如关键的工具,包括科学仪器、分析方法和新材料系统。这种“新工具”一方面应用于科学研究之中,神经元的电信号、化学物质的迁移,细胞的生命活动,以及由分子到全脑的认知过程,纳米层次的科学是它们共同的基础。大部分的统一在基础科学层面上发生。

另一方面,其本身又成为新的技术手段,作用于、改造,乃至创造出新的脑组织和新的功能。纳米技术用扫描隧道显微镜移动原子,利用35个原子组成IBM几个字,既是实验,又是技术成果。信息技术在研究和设计材料结构和性能、以及设计复杂分子结构和微观结构中同样发挥至关重要作用。

总之,实验成了创造,科研就是技术,认识就是实践。今天的科学家是在进行着“行动中的观察”,这样的科学知识离技术只一步之遥。

会聚技术科学技术的内在一体化特征有可能导致新的矛盾,如科学研究的自由、发散和不确定,与技术的目的性、收敛和确定之间的矛盾,科学理性与技术理性的互补与矛盾等。

“现在就是最高”(黑格尔)。如前述,会聚技术涉及自然界演化的最高层次——大脑和意识运动,必然将研究自然界演化过程所经历各个阶段的各门学科都包含在内。裴钢院士列举了生物学、心理学、细胞学、脑科学、遗传学、神经科学、语言学、逻辑学、信息科学、人工智能、数学、人类学等多个领域。

由于会聚技术以人脑及意识运动作为研究和实践对象,因而必然涉及人文社会科学。研究者认为,在以往的建模认识过程中往往只考虑研究对象,自觉不自觉地将人的因素置于认识过程之外,因此难以解决此问题。若把“客观事物+人”作为一个整体来考虑,进行系统的分析与综合,把人的思维与行为特点,如模糊性、形象性、推理启发性等等加入进去,则可突破传统模型及相关综合方法的局限性,产生新的、更高层次上的认识与解决问题的方法。

在对生物的神经网络进行了比较深入的研究和认识之后,提出将人类已获得的对各个领域的认识与已发现的思维规律相结合,建立具有再认识功能的人工神经网络。该人工神经网络具有高度的并行性,高度的非线性全局作用,很好的容错性与联想记忆功能,以及十分强的自适应能力和自学习能力,它是人类认识能力的延伸[9]。为了深入了解认知过程,要求注意到个体与环境之间的关系,特别是丰富的文化。要求开发一种新的技术语言,与基于复杂系统的数学、纳米级结构的物理学和智能的层次之上的科学和工程挑战进行交流,从小学到研究生教育就开始引入统一科学的相关基本概念。

的确,在科学、技术以及人文社会科学的整合之中,存在一系列复杂的层次关系。在空间尺度上有纳米/微观(原子、分子、细胞)、个体(脑组织区和全脑)、集体和社会四个层次;在复杂程度或不确定性上,有从感知、知识、思维、性格、意志、价值,一直到高度不确定的情感这样的系列;以及还有马斯洛从生理需求、认同,直至自我实现的需求层次。

问题在于,其一,层次间的模糊性。意志可以克制情感,克制生理需求,乃至舍弃生命。情感也能突破意志,支配行为。其二,这些层次彼此间的关联。复杂系统面临的一项主要挑战是集成和使用各种部件的分层体系构架。大致可以这样理解:在上述空间、复杂性和需求三个视角中,空间尺度所涉及的是实体,其他两个视角涉及实体的运动方式和功能。其三,人脑与生命、个体与环境,特别是个体与集体和社会的相互作用。目前,会聚技术所研究和施加作用的主要是纳米/微观层面的实体,由此必然影响两个方面:高层的实体和全部功能。在上述层面上,可以提出微观的知识论、类型学的知识论,发生学的知识论,以及人机共生的知识论。

科学技术与人文社会科学的整合所遇到的另一个重大问题是内外关系,即内省的主观的心理学与外在的、客观的、可实验的科学的关系。包括人类社会在内的外部环境经由何种机制影响到人脑及以下层次,后者又如何应对外部刺激并作出反应,作用于环境。会聚技术拓展连接人类神经系统的脑对脑和脑对机的界面,产生包括脑-脑交流在内的高效通讯手段,必将全面影响人类自身能力。专家讨论会聚技术对人类社会行为、社会认知、个体间关系、集体过程、语言应用、正规和非正规环境学习、社会行为的心理和生理关系的影响,集中研究力量开发被称作“交互器”(Communicator)的系统。


三、人机合一

会聚技术的本质是人机合一。回顾历史,技术的发展过程就是“人化”,是“人工度”不断提高的过程。技术沿基本物理运动、化学运动、生命运动到意识运动的发展历程就说明了这一点。当技术是机械,人机之间有巨大的鸿沟。随着技术的渐次发展,差距随之缩小。伴随计算机的步伐,人机界面日益“友好”并终于跨入人机合一的阶段,尽管在此阶段还有漫长的路要走,例如,由意识、思维、智慧到情感的系列。

如果说,以往技术发展的动力在于人机之间巨大的差距,人不得不俯就技术,当技术是机器时,人也只能是机器。人因俯就而批判技术,如卓别林的《摩登时代》和马尔库塞的《单面人》,批判推动技术的发展。随着技术渐次进步,由机械经化工技术到生物技术,人也从机器经“化工厂”到生物,一步步挺直身子,站立起来。随着人机差距越来越小,人对技术的批判之心逐次冷却,而恐惧之意日渐萌发。这种“大众化的底层的心理现象”无疑将遏制技术的发展。技术终于从工具、平台,“进化”为对手。

面对如此强悍的对手,凯文·沃里克认为,“人类唯一可以和机器人竞争的方式,就是通过电脑提高人的大脑功能”。人机合一无疑是化敌为友的最佳选择。那么,一旦人机合一由意识、思维、智慧攀到情感的高峰,什么是技术未来发展的动力?

如果说,以往技术的发展在于“追随”,毕竟人类进化在先,技术跟随人类的足迹,人机界面友好是技术发展的目标;那么随着人机合一时代的到来,技术的发展失去了追随的目标。什么是技术未来发展的方向?

至今,技术的发展已经沿着自然界演化的路径完整地走了一遍(当然不是重复),正在向最高点也就是终点迈进。人机合一,这既是技术和人类自身发展的终点,又是新的起点。自然界演化到此为止,“人机”演化由此开始。前途莫测。

一方面,对会聚技术的前景好评如潮:将可持续地加强人类精神、体能和社会能力,提供成功应对挑战的方法。大大增加人类的理解水平,转变人类感知和身体能力,提高人脑和工具、个体和集体之间的相互作用能力。有了大量新工具和深入了解人类创造力源头,工程师、艺术家、建筑师和设计师大大扩展创造力。新的组织结构和管理原则以快速和可靠的信息交流为基础,将大大增加商务、教育和政府中管理人员的效率。更令人神往的是,“当人与计算机联网时,可以获得无穷的知识,可以像计算机一样不断地升级”。

另一方面,前所未有的危险也摆在面前。纳米技术的“自我催化反应” 是否会产生半人类、准人类或超级机械化人类?发展到生物纳米阶段,分子的组合“虽然像是科幻小说,但的确已有公司在研究”。最为令人不寒而栗的是,控制人类大脑将成为可能。试想,会聚技术觉察灵魂深处的蛛丝马迹,风吹草动,甚至以人的价值判断、意志情感为对象!进而,受到计算机病毒攻击的大脑又会何去何从?

正因为此,强调“必须找到方法,通过研发和推广会聚技术来解决伦理、法律和道德问题。这需要新机制,确保能在所有大型NBIC项目中代表公共利益,在培养科学家和工程师过程中贯彻伦理和社会的科学教育,确保决策者彻底认识面临的科学和工程的后果”。欧洲科学与新技术伦理组织指出,“我们应该努力确保植入这样的ICT(信息与通信技术)芯片不会创造两个阶级的社会”,“这些芯片只应该用于那些需要它们的人,而不是那些希望增强自己机能的人”。

科学家们清楚地看到,会聚技术最“可喜”也是最“可怕”之处,是可能全面影响人类自身能力,完全有理由担心是否会引发“人类技术灾难”,因此及早开展与技术研发同步的NBIC的社会、伦理、环境和法律影响的研究,比以往任何时候都紧迫与重要。值得注意的是,美国2004年的会聚技术年会上,一个非官方组织CTBA(会聚技术律师协会)宣告成立,关注会聚技术本身的多面属性以及所产生的影响,研究会聚技术究竟会对法律、伦理道德、社会产生怎样的影响。然而,由此能否“确保决策者彻底认识面临的科学和工程的后果”?

问题不仅在于会聚技术对于整个人类的意义,而且在于人际关系。实际上,“在某些情况下,通过植入微芯片来控制个人或者社会团体的时期已经发生了”。200万年前人猿相揖别的情景正在此刻重演。

凯文·沃里克这样描绘“电子人”和会聚技术的前景:不用多久,“那些没有电子化的次等人种像本世纪初的人类那样过着未进化的生活,即可能变成将来的黑猩猩”。“既然有超感官能力、高性能的通讯手段与最先进的人机结合大脑”,那么,“变成一名电子人!”这就是凯文·沃里克作出的果断选择。于是,只要有一个人迈出第一步,不甘被支配的后续者必将源源不断。从“我们也要搞原子弹”,到有谁愿意“变成将来的黑猩猩”,海德格尔的“促逼”如影随形。

对人类的诱惑,支配的权欲,反支配的抗争,面对这些欲念,伦理的诉求显得何等苍白!

人类正在走向新的起点。技术一直在两难之间前进,而今两难已越来越趋于极端;往日,两难尚处于人类的控制之下,而今之两难或如天堂令人神往,或如地狱面临深渊,难以自持。人类注定在此“无解之中不断地向前走去”。

某年高考的作文题是,“如果记忆可以复制”,在列举了正反两种观点后,一位应考的高中毕业生异乎寻常老练地结尾:50年后再议。引人注目的是,在“图表2 技术发展与运动形式的关系”中,明显可见技术发展的加速趋势。沿着纵坐标,由基本物理运动(以热机计)到化学运动约两个世纪,化学运动到生命运动大致百年,而后不过二三十年,意识运动便呼之欲出。50年后还有没有人类?

或许,这些都不过是杞人忧天。因为“自由意志是以生命体为基础,生命体会借助植入芯片发生自组织”。于是50年后,面对这一切的,已不是现在意义上的人类,而是超越自然演化最高阶段的新的物种。

如若转载,请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页

  • 会聚技术
  • 高技术
  • 人机合一
分享到
文章评论(0)
登陆后参加评论
作者 醉卧青云

博士生

哈尔滨工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


发布成功!

确 定 关 闭