近日,来自MIT、OpenAI、Sakana AI等机构的研究人员,成功利用 AI 技术,以前所未有的深度和广度探索“人造生命”。
这里的“人造生命”的本质是计算机程序,它们模拟了生命的某些特征,比如生长、繁殖、移动、相互作用等等。科学家们可以观察这些“人造生命”的行为、互动和演化。
虽然它们不是真正的生命,但可以帮助我们理解生命的一些基本原理。
传统上,科学家们主要依靠手动设计和测试“人造生命”程序。 他们需要绞尽脑汁构思出各种可能的规则和参数,然后将它们输入计算机,观察程序的运行结果。这个过程充满了不确定性,需要反复试验、不断调整,效率十分低下。
而这一局面有望被 AI 彻底打破。AI 能够学习已有的“人造生命”程序,理解程序运行的规律,并根据目标自动生成新的程序。这将极大地加速“人造生命”的研究进程,不仅能帮助我们理解生命本质,探索生命的起源和未来,甚至还可能创造出全新的生命形式。
据悉,本次科学家们训练了一种强大的 AI 模型,该模型掌握了三大技巧:“定向捕获”、“持续追踪”和“地毯式搜索”。(相关论文链接:https://arxiv.org/pdf/2412.17799)
1. “定向捕获”: 首先,AI 可以根据人类的指令,精准地找到符合特定要求的“人造生命”。例如,你想要寻找一个“看起来像毛毛虫一样蠕动的‘人造生命’”,你只需要将这个想法用文字描述出来,输入给 AI,它就能在浩如烟海的程序中,找到那些运行结果符合你要求的程序。
2. “持续追踪”: 其次,AI 还能识别出那些“生生不息”的“人造生命”。真正的生命之所以迷人,正是因为它充满了变化和不确定性。一个真正的“人造生命”程序,也应该具备这样的特点。它应该能够持续地演化、发展,不断产生新的、有趣的现象,而不是早早地陷入停滞或混乱。AI 能长时间地观察程序的运行,从中找出那些最具活力、最富于变化的“人造生命”。
3. “地毯式搜索”: 最后,AI 还能对“人造生命”的程序空间进行“地毯式搜索”,找到各种各样、五花八门的“人造生命”。AI 的这一能力,可以帮助我们极大地拓展对“人造生命”多样性的认知,发现那些隐藏在角落里、从未被人类注意到的奇妙世界。
凭借着这三大绝招,AI 不仅验证了科学家们之前的猜想,更发现了许多前所未见的、令人惊叹的“人造生命”形态。以下是AI在“人造生命”探索中取得的一些成果。
1. 蠕动的“毛毛虫”: 科学家们告诉 AI,他们想要寻找“像毛毛虫一样蠕动的‘人造生命’”。在一种名为 “Lenia” 的“人造生命”世界中,AI 真的找到了!这些“Lenia 毛毛虫”由一个个彩色的小点组成,它们扭动着身躯,在虚拟世界中缓缓前行,像极了现实世界中的毛毛虫。更令人惊奇的是,这些“毛毛虫”还会根据周围环境的变化调整自己的行动,展现出了一定的“适应性”。
3. 分裂的“细胞”: AI 甚至还找到了能够模拟细胞分裂的“人造生命”程序。在一些基于“细胞自动机”的程序中,AI 发现了一些能够从一个“细胞”分裂成两个、然后四个、八个……的“人造生命”形态。这些“细胞”的分裂过程虽然简单,却蕴含着生命繁衍的奥秘。比如通过“定向捕获”技能,科学家可以设置AI去寻找可以分裂成特定数量的“细胞”,比如“先是一个细胞,然后变成两个”。
2. 翱翔的“鸟群”: 在另一个名为 “Boids” 的“人造生命”世界中,AI 模拟出了鸟群的壮观景象。这些“Boids” 鸟儿遵循着简单的规则:避免碰撞、与同伴保持一致的速度和方向,以及向群体的中心靠近。仅仅是这几条简单的规则,就足以让整个鸟群展现出令人惊叹的复杂行为:它们时而分散,时而聚集,在天空中划出一道道优美的弧线,像极了真正的鸟群。更进一步地,通过“定向捕获”技能,AI还能根据指令创造各种飞行模式的鸟群。
4. “永不无聊”的“游戏”: 在一些“人造生命”程序中,AI 发现了“永不无聊”的模式。这些程序就像是一个个充满变数的游戏,总会产生意想不到的新的图案和运动模式。在经典的“Game of Life”的升级版中,AI找到了各种各样的“永不无聊”的构型,它们不断演化,不会重复,也不会停滞,展现出无限的可能性。通过“持续追踪”技能,AI将这些程序从茫茫程序大海中识别出来。
AI 在“人造生命”研究中的作用,远不止于找到几个有趣的程序那么简单。它的出现,正在深刻地改变我们对生命的理解,甚至可能引领我们走向一个全新的“生命时代”。
传统的方法就像是用肉眼观察星空,而 AI 则像是一台超级望远镜,让我们能够看得更远、更清晰。在 AI 的帮助下,我们发现了许多以前从未想象过的“人造生命”形态,这极大地丰富了我们对生命多样性的认知。AI不仅是一位高效的助手,更是一位“引路人”,指引我们前往更广阔的天地。
其次,AI 还能帮助我们更好地理解“人造生命”背后的规律。通过分析 AI 找到的那些有趣的程序,科学家们可以反推出“人造生命”诞生的条件和机制。例如,通过研究 Boids 程序,我们可以更好地理解鸟群是如何在没有中央指挥的情况下,依然能够保持协调一致的运动的。这或能启发我们在工程、控制等领域的应用,比如设计出更智能的无人机集群。
更重要的是,AI 的加入,让我们对“生命”的本质有了更深刻的思考。AI 找到的这些“人造生命”,虽然只是运行在计算机中的程序,但它们展现出的复杂行为,却让我们不得不重新审视“什么是生命?生命的边界在哪里?”这些问题。
或许,生命的本质并不在于构成它的物质,而在于其内在的规律和模式。正如“持续追踪”这一技能所启示的,那些真正具备“生命力”的“人造生命”,往往是那些能长期保持复杂和变化的程序。
展望未来,或许有一天,AI 能够创造出真正意义上的“人造生命”,它们能够在虚拟世界中独立生存、繁衍、进化,甚至拥有自己的意识。到那时,我们将如何定义生命?如何看待我们与“人造生命”的关系?这些都将成为未来人类社会必须面对的重大问题。
而“人造生命”的研究,也将在 AI 的助力下,步入一个崭新的时代。