当前位置: 首页 > 科技观察

地球在思考,人类只是一个神经元!科学家最早提出“行星智慧”

时间:2023-03-14 21:38:39 科技观察

当生态系统进化时,地球有了自己的生命。如果一个星球可以拥有自己的生命,它是否也会拥有自己的智慧呢?英国罗彻斯特大学的AdamFrank、HelenGowan和FredGowan,行星科学研究所的DavidGreenspoon和亚利桑那州立大学的SarahWalker发表在《国际天体生物学期刊》上的论文就这个问题进行了讨论。论文链接:https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/intelligence-as-a-planetary-scale-process/5077C784D7FAC55F96072F7A7772C5E5他们自称的“思想实验”科学家对地球的理解与关于生命如何改变地球的更广泛问题相结合。如果一个人扩大自己的短期视角,将地球及其所有居民视为一个大行星规模的单个智能生物的一部分,会怎样?行星可以有自己的思想吗?这篇论文是无聊和乐观的有趣结合。套用老漫画的台词,那就是“合力,我就是地球超人”。智力通常被认为是人类个体的本性,但也有现象表明智力具有人类集体的属性。这项研究将智能的集体属性扩展到全球范围。研究人员认为,技术发展的智能出现的方式预示着行星尺度的转变,因此人类智能的出现不是“发生在地球上”,而是“发生在地球上”。正如许多模型所声称的那样,生命的起源也是一种行星现象。微生物、植物、动物,一切生??命形式的集体活动,改变了地球。例如,植物“发明”了通过光合作用增加生存机会的方法。在这样做的过程中,植物向整个星球释放氧气,从而改变其运作方式。然而,这只是个体生命形式完成简单生存任务同时具有行星规模集体影响力的一个例子。如果称为生态圈的集体生命活动能够改变世界。那么,作为智能基础的认知和智能行为是否也具有改变地球的集体属性呢?历史序幕研究人员从“盖亚假说”中获得灵感。“盖亚假说”指出,生态圈与空气、水和陆地等非生命地理系统相互作用强烈,以维持地球的可生存状态。研究人员用这个想法来解释,即使是没有发展出科技的物种也能展现出“行星智慧”。关键是生命的集体行为创造了能够自我维持的系统。例如,大量研究表明,丛林中的树根由真菌的菌根系统相连。如果丛林的一部分需要营养,其他部分就会通过菌根系统提供营养。丛林以这种方式维持自身。研究人员将当前的人类文明称为“不成熟的技术圈”,即直接作用于地球但不能自我维持的人造系统和技术的集合。比如现在人类文明的主要能源消耗来自化石燃料的消耗,它正在毁灭人类的主星球,最终会毁灭人类。“如果人类要作为一个物种生存,最好利用集体智慧来改善整个星球的总体状况,”亚当·弗兰克说。“但人类目前不具备为了地球的最大利益而进行群体交流的能力。有智慧,但这不是行星智慧。”人只是一部分。行星规模智能的一个重要操作属性是多层网络。恒星系统的每一层都构成了自己的化学和物理相互作用网络,每一层的特定节点代表了连接各层的链接。其中,地圈包含与大气环流、蒸发、凝结和风化等过程相关的化学/物理网络。这些由生物圈通过额外的过程网络进行修改,例如微生物的化学处理和树叶的蒸腾作用。技术圈增加了一层额外的网络过程,例如工业规模的农业、制造副产品和能源生产。作者提出,一个世界展现出跨行星尺度的认知活动(即行星智能)所需的五种可能属性:(1)涌现,(2)网络动力学,(3)语义信息联网,(4)复杂的涌现自适应系统,(5)自动生成。随着世界从非生命(地球圈)到生物(生物圈)再到技术(技术圈)的发展,这些特性的不同程度会出现。虽然右侧直方图中显示的每个属性的程度是示意性的,但它代表了一个潜在的进化轨迹,在这个轨迹中,行星或多或少地发展出自组织和自维持的复杂性。简而言之,行星智能可分为4个阶段:第一阶段:未成熟的生物圈。在未成熟的生物圈中,通常有一个大部分处于平衡状态的大气,可能主要是二氧化碳。数十亿年前,有微生物但没有植物。生命与物理地球之间的耦合系统没有足够的反馈回路来实现稳健的共同进化。第二阶段:成熟的生物圈。在成熟的生物圈中,生命会改变大气的化学成分,导致高度非平衡状态,例如可能存在高浓度的氧气。从大约25亿年前到5.4亿年前,技术物种并未形成。这时稳定的大陆形成,植被和光合作用让氧气在大气中逐渐积累,形成臭氧层。生物圈对地球物理状态的影响建立了整个系统的综合协同演化。这种反馈可以对整个系统提供一定程度的长期稳定调节。第三阶段:不成熟的技术圈。在一个不成熟的技术圈子里,新的“污染物”如CFCs将会出现,而工业活动如燃烧可能会改变其他先前存在的气体如二氧化碳和甲烷的丰度。这是地球当前的特征,通信、交通、技术、电力和计算机系统相互关联。然而,技术领域仍不成熟,它从地球系统中吸取物质和能量的方式将把整体推向一个新的状态。从长远来看,我们当前的科技世界正在自相矛盾。第四阶段:成熟技术圈。在一个成熟的技术圈中,所有大气成分的浓度可能会发生变化,从而为整个(文明+生物圈)系统产生长期稳定的生产状态。地球未来的目标是建立造福整个地球的技术系统,包括以不损害生物圈的形式在全球收集能源,例如太阳能。成熟的技术圈是与生物圈共同进化的一种形式,使技术圈和生物圈都能蓬勃发展。不同行星智能水平的干预时间尺度。对于所谓的“成熟生物圈”,反馈或干预发生在从几十年到数百万年的时间尺度上。对于“不成熟的技术领域”,反馈或干预是无意的,对于“成熟的技术领域”,干预是有意的,行星演化的时间尺度可达数千万至数亿年。用大白话说,这就是《沙丘》系列小说中沙丘星球的设定:通过生物活动和人工科技,巨型沙虫和原住民有意识地将厄拉科斯星球变成了恒星级沙漠。复杂的智能系统虽然没有人知道行星智能将如何表现出来,但研究人员表示,成熟的技术领域会将技术系统和地球环境与反馈回路网络结合起来,形成一个更大的复杂系统。简而言之,一个复杂的系统是由更小的部分组成的,系统的整体行为完全取决于这些部分之间的相互作用。也就是说,整体大于部分之和。森林、互联网、金融市场、人脑,应有尽有。就其本质而言,复杂系统具有全新的属性,这些属性只有在它们的各个部分相互作用时才会出现。仅通过检查大脑中的神经元很难辨别一个人的性格。这意味着在行星智能出现之前,很难从人类个体的行为来预测其未来的性质。不过,研究人员表示,行星智能这样的复杂系统必须具备以下特征:它具有独特的行为模式和自我意识,从而实现自我维持。“数十亿年前,生态圈学会了通过转移氮氧元素来维持生命。现在人类需要让科技圈学会类似的自我维持特性。”想一想,人类个体将被矮化为行星智能中的单个神经元。全人类只需要从全地球采集基准真相数据,塞进“耦合行星智能系统”,就搞定了。感觉有些不对劲。寻找地外生命尽管人类社会做出了一些努力,包括全球禁止某些对环境有害的化学物质和更多地使用太阳能,但我们尚未发现行星智慧或成熟的技术圈,这项研究的重点是为我们指出我们应该前进的方向。弗兰克说,提出这些问题不仅可以提供有关地球上生命过去、现在和未来生存的信息,而且还有助于寻找太阳系外的生命和文明。“我们可能看到的唯一技术文明是那些还没有灭绝的文明,这意味着它们一定已经达到了真正的行星智能阶段,”他说。“这就是这一系列研究的目的:它将我们在气候危机中生存所需的知识与生命和智能进化的任何星球上可能发生的事情结合起来。”这一段的意思,用简单的英语来说,就是如果人类活得足够长以应对气候变化并遇到外星人。还是觉得有点不对劲?