生命意義的擴展

首先提出“人工生命”或“人造生命”概念的人，是美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的克里斯托芬，蘭頓博士。1987年他指出，地球上的生物只不過是生命的一種形式，只有用人工的方法、計算機的方法或其他智能機械制造出具有生命特征的行為并加以研究，才能揭示生命全貌，

1987年9月在美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯召開的第一次國際人工生命會議把生命的內涵和外延做了極大的擴展。當把生物生命和信息技術結合，并用信息技術來模擬自然生命時，生命的功能和本質就有了重大的改觀，蘭頓對人工生命的思想做了歸納和總結，集中體現在《人工生命》的報告中。

人工生命是關于一切可能的生命形式的生物學。今天我們每個人以同樣的方式和本質出現在地球上，并不是必然的，這僅僅是因為原先地球上存在的那些物質和進化的結果。然而，進化可能建立在更普遍的規律之上，但這些規律人類可能還沒有認識到。所以，今天的生物學僅僅是實際生命的生物學。

而現在利用計算機技術創造人工生命所用的是集成的方法，而不是用分析的方法。對傳統生命的理解是解剖和分析現有生命的物種、器官、細胞、細胞器和分子，而人工生命是用綜合集成的方法將簡單的零部件組合在一起，使之產生類似生命的行為、甚至思想。傳統的生物學研究一直強調根據生命的最小部分分析生命并解釋它們，而人工生命研究試圖在計算機或其他媒介中合成生命的過程和行為。

不管實際的生命，還是可能的生命，都不由它們所構成的具體物質決定。生命當然離不開物質，但是生命的本質并不取決于具體的物質。生命是一個過程，恰恰是這一過程的形式而不是物質才是生命的本質。因此可以忽略物質，從其中抽象出控制生命的邏輯或規律。如果能夠在另外一種物質中獲得相同的邏輯，人類就可以創造出不同材料的另外一種生命，如硅基生命。

人工生命與人工智能有區別。合成人工生命的最好方法是通過以計算機為基礎的被稱為“自下而上編程”的信息處理原則來進行：在底層定義許多小的單元和幾條關系到它們內部的、完全是局部的相互作用的簡單規則，從這種相互作用中產生出連貫的“全體”行為，這種行為不是根據特殊規則預先編好的。

自下而上的編程與人工智能(AI)中主導的編程原則是完全不同的。在人工智能中，人們試圖根據從上到下的編程手段建構智力機器：總體的行為是先驗地通過把它分解成嚴格定義的子序列編程，子序列依次又被分成子程序、子子程序……

人工生命中的自下而上的方法是模仿或模擬自然中自組織的過程，力圖從簡單的局部控制出發，讓行為從底層凸現出來。按蘭頓的說法，生命也許確實是某種生化機器，但要啟動這臺機器，不是把生命注入這臺機器，而是將這臺機器的各個部分組織起來，讓它們產生互動，從而使其具有“生命”。

人工生命研究在國際上已經召開過7次學術會議，涉及人工生命的方方面面。

研究生命的自組織和自我復制，包括研究天體生物學、宇宙生物學、自催化系統、分子自裝配系統、分子信息處理等；探討發育和變異，研究多細胞發育、基因調節網絡、自然和人工的形態形成理論。目前人們采用細胞自動機等進行研究；研究系統復雜性，從系統角度來看待生命的行為，首先在物理上可以定義為非線性、非平衡的開放系統。生命體是混沌和有序的復合。非線性是復雜性的根源，這不僅表現在事物形態結構的無規律分布上，也表現在事物發展過程中的近乎隨機變化上。然而，通過混沌理論，卻可以洞察到這些復雜現象背后的簡單性。非線性把表象的復雜性與本質的簡單性聯系起來。

人工生命也探討進化和適應動力學，包括進化的模式和方式、人工仿生學、進化博弈、分子進化、免疫系統進化、學習等，遺傳算法和進化計算是目前極為活躍的研究領域。研究智能主體。智能主體是具有自治性、智能性、反應性、預動性和社會性的計算實體。研究智能主體的形式化模型、通信方式、協作策略、集體行為、協作、社會語言系統等。

人工生命還探討自主系統，即有自我管理能力的系統，自我管理具體體現在四個方面。自我配置：系統必須能夠隨著環境的改變自動地、動態地進行系統的配置；自我優化：系統不斷地監視各個部分的運行狀況，對性能進行優化；自我恢復：系統必須能夠發現問題或潛在的問題，然后找到替代的方式或重新調整系統使系統正常運行；自我保護：系統必須能夠察覺、識別和使自己免受各種各樣的攻擊，維護系統的安全性和完整性。

人工生命也探討機器人和人工腦，研究生物感悟的機器人、自治和自適應機器人、進化機器人等。

人工生命的上述種種問題又產生了很多挑戰，包括：生命的轉變、生命的進化潛能和生命與思想和文化之間的關系。這些問題又細分為；

1．命是怎樣從非生命中出現的：在生物體外產生第一個分子有機體：用人工化學的方法以硅的形式達到生命的轉變；確定新的生命組織能否根本存在：模擬單細胞組織的整個生命周期；解釋規則和符號如何從生命系統的物理動力學中產生。

2．生命系統的潛力和極限是什么：確定在生命的未確定的進化過程中什么是不可避免的；確定進化過程中從具體到一般的響應系統的最小條件；為各種情況下的合成動力的層次創建一個正式的框架；確定利用組織和生態系統的進化結果的預言性；建立一個有關信息處理、信息流和信息生成的進化系統的理論。

3．生命是如何與思想、機器和文化相關的；論證人工生命系統中智能和思想的出現；評估下一代主要的生命進化轉變對機器的影響程度；提供一個文化和生物進化之間的相互影響的定量模型；為人工生命建立倫理原則等。

盡管高級人工生命的創造存在很多困難，但未來這樣的生命創造出來后將不僅是對生命的擴展，而且是對人類自身的挑戰。

[責任編輯] 張田勘