?1800歲的橄欖樹,經(jīng)歷了多少滄桑變換?它擁有智能嗎?圖源:noema

01 植物也具有智能嗎?

千百年來,西方學(xué)者一直將植物視為亞里士多德所說的“自然階梯”(scala naturae)或“存在巨鏈”(great chain of being)*中最底層的靜止景觀。直到達(dá)爾文觀察了捕蠅草和其他食肉植物類似動(dòng)物的捕食動(dòng)作之后開始懷疑這一教條,并猜想可以把植物看作是倒立著的人類,地下的根須網(wǎng)絡(luò)即其"大腦",指揮著地表枝葉的活動(dòng)。然而,與《物種起源》一書所受到的贊譽(yù)和引起的社會(huì)動(dòng)蕩完全不同,他在書中提出的這一新觀點(diǎn)所要迎接的是大多數(shù)人尷尬的沉默。

*存在巨鏈:中世紀(jì)宇宙觀,認(rèn)為萬物按靈性高低形成嚴(yán)格等級(jí),這套生命等級(jí)論把萬物分為礦物、植物、動(dòng)物、人類、天使五階。

?巴克斯特和他的盆栽。他認(rèn)為植物會(huì)感到疼痛并具有超感官知覺。圖源:EXO-Science

20世紀(jì)70年代,前美國(guó)中央情報(bào)局特工克萊夫·巴克斯特(Cleve Backster)將一盆盆栽連接到測(cè)謊儀上,心里想著要點(diǎn)燃它,然后他看到了測(cè)謊儀上的跳動(dòng),遂將之解釋成植物通過心靈感應(yīng)讀懂了他的想法。這種無稽之談使此后三十年,所有關(guān)于植物感知的研究都被掩蓋。到了21世紀(jì)之交,一些叛逆的植物生理學(xué)家們認(rèn)為,是時(shí)候革新植物行為學(xué)理論來匹配20世紀(jì)末出現(xiàn)的大量新的觀察結(jié)果了。植物也許并不能讀懂任何人的心思,但它們確實(shí)有著自己的想法。

此后,相關(guān)的研究結(jié)果不斷涌現(xiàn)出來。這些發(fā)現(xiàn)揭示:植物擁有比人類更強(qiáng)大的感官系統(tǒng),它們還能夠整合這些感官所獲取的信息并作出決策。例如分子生物學(xué)家愛德華·法默(Edward Farmer)和他在瑞士洛桑大學(xué)的同事在2000年的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn),擬南芥(植物生理學(xué)研究的主要模式生物)會(huì)根據(jù)啃食其葉子的毛毛蟲的大小,動(dòng)態(tài)調(diào)整激素防御策略。如果攻擊者的體型較小,那么擬南芥就會(huì)分泌有毒物質(zhì)來干擾其幼蟲的消化吸收過程,延緩其生長(zhǎng)速度并推遲化蛹階段。"被小蟲蠶食總好過被大蟲撕裂,"法默解釋道,“同時(shí),葉片遇襲時(shí)分泌毒素與抗消化蛋白,使自身變得難以下咽。” 法默認(rèn)為,這證明植物能評(píng)估要害器官受威脅程度,智能分配防御資源。其他植物也會(huì)有類似的反應(yīng)。比如利馬豆(Phaseolus lunatus)會(huì)在毛蟲開始吃它時(shí)釋放出一種化學(xué)物質(zhì),用來吸引寄生蜂來攻擊捕食者。

研究人員還發(fā)現(xiàn),一些植物似乎具有記憶。例如捕蠅草會(huì)計(jì)算昆蟲觸發(fā)其感覺毛的次數(shù)——通常需要昆蟲連續(xù)觸發(fā)兩次,它才會(huì)夾住闖入者。并且它還要在被困昆蟲掙扎時(shí)數(shù)到三,才會(huì)分泌珍貴的消化液。向日植物能夠記住太陽升起的時(shí)間,即使當(dāng)它們?cè)诤诎抵写袅藥滋熘笕阅鼙3稚镧?。還有一些植物可以從干旱中吸取經(jīng)驗(yàn),它們會(huì)縮小或完全關(guān)閉葉片上的蒸發(fā)孔來準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)持續(xù)的干旱。

任何角度看,"人類"都像是眾多生物體協(xié)同構(gòu)建的超級(jí)智能聯(lián)合體。

02  植物之外,還有什么智能被我們忽略?

真菌在過去幾十年里也是眾多研究的對(duì)象,它們表現(xiàn)出了具有目的導(dǎo)向的行為,甚至一些寄生物種還可以操縱宿主的行為來實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)。它們像植物一樣也能夠感知,通過其微細(xì)的線狀卷須(菌絲)來感知周圍世界,并決定是朝向、圍繞還是遠(yuǎn)離它們所接觸到的刺激物生長(zhǎng)。真菌生物學(xué)家尼古拉斯·馬尼(Nicholas Money)在《Psyche》雜志上撰文指出,這些行為具有“空間識(shí)別、記憶和智能”的特征。2022年,另一位研究人員安德魯·阿達(dá)馬茨基(Andrew Adamatzky)發(fā)現(xiàn),有證據(jù)表明,金針菇(enoki)、裂褶菌(split gill fungi)、幽靈真菌(ghost fungi)和冬蟲夏草(caterpillar fungi)可以將環(huán)境信息編碼為穩(wěn)定的內(nèi)部概念,就像人類在森林中將周圍所見描述為樹、巖石和松鼠等詞語一樣。這些真菌甚至可以識(shí)別形狀。

顛覆認(rèn)知的還有黏菌,特別是多頭絨泡菌(Physarum polycephalum)。當(dāng)多個(gè)絨泡菌相遇,會(huì)融合成基因共享的"智能共同體",實(shí)驗(yàn)室記錄顯示,個(gè)別融合體質(zhì)量可達(dá)20公斤。它們展現(xiàn)的智能令科學(xué)家瞠目:可以在迷宮中通過最短路線找到食物,還可以解決一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題(如旅行推銷員問題,即在返回起點(diǎn)之前確定到達(dá)多個(gè)目的地的最快方法)。它們也能夠在面對(duì)有害或有毒刺激時(shí),能如人類般準(zhǔn)確地在安全和效率之間做出權(quán)衡,有時(shí)它們的非常規(guī)決策還會(huì)讓人聯(lián)想到人類的非理性和偏好。甚至有證據(jù)表明,它們具有記憶和模式識(shí)別能力,能夠預(yù)測(cè)到周期性的電擊刺激。

其他單細(xì)胞生物同樣展現(xiàn)精妙的類智能行為。例如盤基網(wǎng)柄菌(Dictyostelium discoideum)能夠感知并對(duì)正向刺激物(光線、食物、交配)做出反應(yīng),還可以很好地避開毒素和天敵,它們甚至?xí)l(fā)動(dòng)群體圍獵。一些細(xì)菌也能夠在單獨(dú)行動(dòng)和結(jié)隊(duì)成群之間做出決定,例如通過結(jié)成生物膜來對(duì)抗危險(xiǎn)、饑餓或是人類最先進(jìn)的抗生素。一些菌群還有著類似巴甫洛夫效應(yīng)的聯(lián)想學(xué)習(xí)能力,例如大腸桿菌可以在高溫和缺氧之間形成關(guān)聯(lián)記憶,并在溫度降低時(shí)改變其新陳代謝來備戰(zhàn)缺氧。加州大學(xué)歐文分校研究細(xì)菌相互作用的阿爾伯特·西里亞波恩(Albert Siryaporn)表示,如果結(jié)成生物膜的菌群中某一部分感染噬菌體時(shí),未感染的那部分細(xì)菌就會(huì)與之疏離來避免接觸。

發(fā)育生物學(xué)家邁克爾·列文(Michael Levin)認(rèn)為,即使是構(gòu)成我們身體的單個(gè)細(xì)胞也能夠像細(xì)菌一樣做出決策,同樣的細(xì)胞會(huì)在發(fā)育分化過程中與其他細(xì)胞相互協(xié)調(diào),而在某些情況下(如轉(zhuǎn)變成癌細(xì)胞時(shí))則會(huì)優(yōu)先考慮自身的生長(zhǎng)。這一觀點(diǎn)其實(shí)并沒有那么前沿,植物生物學(xué)家、細(xì)胞遺傳學(xué)家芭芭拉·麥克林托克(Barbara McClintock)在1983年諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)感言中就曾提到過細(xì)胞有“思考”的行為。2024年,紐約大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)腎臟細(xì)胞竟利用"間隔重復(fù)"記憶法則——這種通常關(guān)聯(lián)大腦學(xué)習(xí)的模式——優(yōu)化生理功能。

03 反對(duì)意見是怎樣的?

面對(duì)層層疊疊宣稱即使是生命的微觀組分也存在智能的研究,不少科學(xué)家們開始為此感到厭倦。加州大學(xué)圣克魯茲分校植物生理學(xué)名譽(yù)研究員林肯·泰茲(Lincoln Taiz),作為該領(lǐng)域奠基教科書之一的作者,就是其中之一。他曾直言:“很多植物神經(jīng)生物學(xué)家簡(jiǎn)直患上了'大腦嫉妒癥'。”耶魯微生物學(xué)家克利福德·斯萊曼(Clifford Slayman)更尖銳,斥責(zé)"植物智能"是"愚蠢的干擾",正在模糊"科學(xué)圣殿與瘋?cè)嗽旱慕缇€"。

2023年接受Vox采訪時(shí),泰茲重申:“絕大多數(shù)主流植物科學(xué)家并不太相信‘植物神經(jīng)生物學(xué)家’的工作”,他反對(duì)真菌可能具有語言的觀點(diǎn),認(rèn)為其“過于模糊,無法進(jìn)行科學(xué)評(píng)估”。他也反對(duì)“細(xì)胞具有感知”這一觀點(diǎn),認(rèn)為其“建立在一系列精心推測(cè)的基礎(chǔ)上,缺乏經(jīng)驗(yàn)證據(jù)”,相反他們認(rèn)為觀測(cè)到的行為實(shí)為“演化而來寫在基因中的硬性規(guī)定,與生物個(gè)體的學(xué)習(xí)能力無關(guān),不能作為有意識(shí)甚至認(rèn)知行為的證據(jù)”。

相對(duì)保守的科學(xué)家們認(rèn)為,這些“智能行為”實(shí)際上只是“趨向性”(tropism)。這個(gè)詞由德裔美國(guó)生理學(xué)家雅克·勒布(Jacques Loeb)推廣,指的是生物與認(rèn)知和能動(dòng)性相悖的的一種自動(dòng)化、機(jī)械式的反應(yīng),它排除任何內(nèi)在意志,與智能認(rèn)知背道而馳。勒布等機(jī)械論者宣稱,趨向性支配著所有植物行為(如向陽生長(zhǎng)),甚至還有一些動(dòng)物行為(如飛蛾趨光)。

對(duì)于今天的批評(píng)者來說,看似簡(jiǎn)單生物內(nèi)感知、交流、學(xué)習(xí)與記憶,實(shí)際上只是數(shù)億年進(jìn)化過程中基因編程的先天反射。外行眼中的"智能表象",不過是基因算法的精密偽裝。

如果我們無法就認(rèn)知達(dá)成清晰而實(shí)質(zhì)性的定義,添加新前綴又有何意義?一個(gè)尚未定義的概念,其"極簡(jiǎn)"版本又有什么價(jià)值?

泰茲為困惑者提供一條經(jīng)驗(yàn)法則:真正的智能需要一個(gè)大腦。這個(gè)觀點(diǎn)流傳甚廣。劍橋大學(xué)從事智能和認(rèn)知研究的邁克爾·安德森(Michael Anderson)說:“智能需要具備可操控、能預(yù)測(cè)解釋并控制世界的外部世界心理表征,我確信此類表征不可能存在于無神經(jīng)結(jié)構(gòu)的生物中。”。故曰:無腦則無表征,無表征則無智能。

?圖:一些科學(xué)家認(rèn)為,沒有大腦就沒有智能。圖源:dreamstime

但這一觀點(diǎn)陷入了某種循環(huán)論證。事實(shí)上,勒布在晚年認(rèn)為,所有動(dòng)物的行為都可以歸結(jié)為趨向性——并且如果能夠找出控制動(dòng)物行為的物理或化學(xué)作用,他甚至設(shè)想了一種“人類行為的數(shù)學(xué)理論”。一個(gè)多世紀(jì)后,一些研究人員提出,有大腦的生物的行為可能兼具智能與趨向性的雙重屬性。劍橋大學(xué)研究多細(xì)胞性的理論生物學(xué)家恩里科·桑德羅·科利齊(Enrico Sandro Colizzi)說:“基因突變的過程非常像是一種機(jī)器學(xué)習(xí)工具。其實(shí)是‘演化過程’在學(xué)習(xí)”。

阿達(dá)馬茨基并不認(rèn)為他所研究的非神經(jīng)生物的行為只是趨向性。但他也“反對(duì)使用‘粘菌智能’或‘真菌智能’這樣的短語”。 他的質(zhì)疑在于這個(gè)詞語本身:“我們尚未對(duì)智能作出明確定義。”

04 究竟如何定義“智能”?

“智能”一詞的含義似乎顯得過于豐富了。在2007年的一篇論文中,DeepMind聯(lián)合創(chuàng)始人謝恩·萊格(Shane Legg)為智能一詞編列了至少70種定義。研究表明,"智能"已成為語義混沌的同義詞沼澤,缺乏科學(xué)實(shí)用性。實(shí)際上,這是心理學(xué)與認(rèn)知科學(xué)界百年未解的公開困局。

長(zhǎng)期以來,西方國(guó)家所使用的智商測(cè)試一直都飽受爭(zhēng)議,因?yàn)樗u(píng)估的是一個(gè)人運(yùn)用記憶和推理操縱數(shù)學(xué)符號(hào)和語言概念的能力,但這種能力與其所處的生活環(huán)境相關(guān)。換句話說,智商測(cè)試是受文化約束的,而非普遍意義上的智能。植物、真菌或細(xì)菌顯然無法參與此類測(cè)試。但若測(cè)試基于完全異質(zhì)文化,人類同樣會(huì)折戟。社會(huì)學(xué)家理查德·尼斯貝特(Richard Nisbett)曾說:“如果智商測(cè)驗(yàn)是由18世紀(jì)的蘇族人(Sioux)*設(shè)計(jì)的,那么我可能便會(huì)一敗涂地”。智商測(cè)試本質(zhì)是一種文化適配器,以檢驗(yàn)個(gè)體在特定環(huán)境中的認(rèn)知建模與生存優(yōu)化能力。

*蘇族人:美洲土著,很多居于美國(guó)南達(dá)科他州

若為植物設(shè)計(jì)專屬"智商測(cè)試",會(huì)得到什么結(jié)果?西班牙穆爾西亞大學(xué)微智能實(shí)驗(yàn)室主任帕科·卡爾沃(Paco Calvo)指出:"植物過半生物量藏于地下,其根系活動(dòng)完全超出人類觀測(cè)范疇。根系既要規(guī)避危險(xiǎn),又要勘探水肥資源,更需在迥異于動(dòng)物的時(shí)間尺度上協(xié)調(diào)多重任務(wù)。"也就是說,人類中心的智能標(biāo)尺,無法丈量其他生命的認(rèn)知疆域。

一些人也開始質(zhì)疑智商測(cè)試能否涵蓋人類心智全貌。20世紀(jì)70年代末80年代初,認(rèn)知心理學(xué)家霍華德·加德納(Howard Gardner)試圖擴(kuò)大智商測(cè)試的范圍,提出了所謂的多元智能理論(multiple intelligence),該理論納入音樂智能、肢體動(dòng)覺智能、空間智能、人際與內(nèi)省智能等新維度。之后,他又提出了“存在智能”(existential intelligence),理論界也由此分裂為傳統(tǒng)智能流派和多元智能流派。

隨著螞蟻等非哺乳動(dòng)物具有智能的證據(jù)出現(xiàn),人們開始研究所謂的“群體智能理論”(swarm intelligence),以解釋群體生物如何通過趨向性來超越單一個(gè)體的腦力,與之類似的還有“集體智能理論”(Collective intelligence)。而對(duì)于真菌和細(xì)胞,科學(xué)家們則提出“最小認(rèn)知”(minimal cognition)、“基礎(chǔ)認(rèn)知”(basal cognition)以及最近提出的“原認(rèn)知”(proto-cognition)等新說法,來解釋那些不符合“智能”最基本要求(中樞神經(jīng)系統(tǒng)、多于一個(gè)細(xì)胞組成)的生物認(rèn)知行為,同時(shí)還承認(rèn)它們的某些行為的確展現(xiàn)了一定智能。

有學(xué)者主張,智能如同呼吸作用般的基礎(chǔ)生物機(jī)能,其演化并非始于人類或大腦,而是可追溯至最原始生命形態(tài)的某種早期形式。

阿德萊德大學(xué)學(xué)者帕梅拉·萊昂(Pamela Lyon)痛斥:給智能和認(rèn)知的定義添加一堆修飾詞和子范疇,無助于任何研究,反而是在給語言增添更多含混不清的表達(dá)。她認(rèn)為這些日益復(fù)雜的現(xiàn)象就像托勒密在瘋狂地不斷完善他的“本輪”(epicycles)理論來維護(hù)地心說,而不愿承認(rèn)地球并非位于宇宙中心這一日益明顯的事實(shí)。她認(rèn)為,當(dāng)下所面臨的就是另一次范式的轉(zhuǎn)變,人類中心主義的智能觀,已如同地心說般根基腐朽。

?本輪理論計(jì)算圖。圖源:Science Photo Library

萊昂在給Aeon的文章中寫到認(rèn)知主義在今天應(yīng)該退場(chǎng)的原因,“我們?nèi)匀粵]有很好地掌握認(rèn)知的基本原理:感官是如何共同構(gòu)建一個(gè)世界的?記憶是如何長(zhǎng)期存儲(chǔ)的?存儲(chǔ)在哪里?記憶是否以及如何保持穩(wěn)定?檢索又是如何改變記憶的?決策是如何做出的?身體行動(dòng)是如何調(diào)配的??jī)r(jià)值是如何被評(píng)估的?”這些問題都只是諾姆·喬姆斯基、約翰·B.·沃森、西格蒙德·弗洛伊德、勒內(nèi)·笛卡爾和其他許多思想家們,在多年來從哲學(xué)上探索“心靈如何從物質(zhì)中產(chǎn)生”這一謎題時(shí)所遺留下來的。

萊昂主張回到達(dá)爾文的觀點(diǎn):智能不是隨著人類或大腦進(jìn)化而來的,而是一種像呼吸一樣,從生命起源時(shí)便存在的基本生物功能。認(rèn)知就像是懷孕,沒有什么“最小程度地懷孕”的說法。繁衍是所有生物的共同功能,各生物都以適配自身規(guī)模的方式執(zhí)行;認(rèn)知也是如此。萊昂說,“我們必須以生物演化視角替代人類中心分類學(xué)框架。”正如植物學(xué)家和分子生物學(xué)家安東尼·特魯瓦瓦斯(Anthony Trewavas)所說,我們狹隘的、“學(xué)院派的”智能定義只是更廣泛的生物智能中的一種具體表現(xiàn)。

對(duì)物種的認(rèn)知進(jìn)行廣泛研究,可以幫助我們回答一些以前的研究方法無法回答的問題。對(duì)里昂來說,其中最有趣的問題是:心智為何存在?

人類狹隘的智能范疇,應(yīng)視為廣域生物智能的特定表現(xiàn)形式。

05 生命的智能

電生理學(xué)研究揭示了人類、植物、真菌、細(xì)菌和其他生物活動(dòng)之間驚人的相似性。我們知道電信號(hào)協(xié)調(diào)著腦細(xì)胞的活動(dòng),而在過去的幾十年里,人們逐漸意識(shí)到類似的電信號(hào)其實(shí)也能夠調(diào)節(jié)各種無神經(jīng)系統(tǒng)生物的行為和感官。愛荷華大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家艾莉森·漢森(Alison Hanson)說,“非神經(jīng)細(xì)胞也能夠被連接起來,細(xì)菌、植物、真菌乃至上皮細(xì)胞均具備此能力。例如若你把上皮細(xì)胞放在一起,就會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)網(wǎng)絡(luò),只不過時(shí)間尺度較慢。電信號(hào)絕非人腦專利,而是生命普遍特征。”

植物的每一片葉子大約有3000萬個(gè)細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞都有數(shù)以萬計(jì)被稱為離子通道的微小導(dǎo)電管,植物防御機(jī)制觸發(fā)時(shí),其電信號(hào)節(jié)律與人類動(dòng)作電位高度相似,比如番茄植株會(huì)在果實(shí)被啃食時(shí)發(fā)出信號(hào),并釋放一種抗菌化學(xué)物質(zhì),這可能是為了防止感染。

真菌則可以利用電信號(hào)來處理環(huán)境中的刺激。阿達(dá)馬茨基說,“真菌對(duì)不同刺激的反應(yīng)具有不同的電信號(hào)模式”,這些差異可能是真菌對(duì)外部世界的編碼表征。他認(rèn)為真菌所使用的語言就類似于腦神經(jīng)編碼外界體驗(yàn)的模擬電信號(hào)。一些木腐真菌可以對(duì)光、火、鹽、酒精燈刺激產(chǎn)生類似的動(dòng)作電位,而一些蘑菇會(huì)在雨后改變其電活動(dòng),可能是在向地下菌絲傳遞“知識(shí)”。至于黏菌,雖為單細(xì)胞無中樞控制結(jié)構(gòu),但仍能傳遞電信號(hào)。環(huán)境刺激會(huì)在其體內(nèi)產(chǎn)生引起同步節(jié)律振蕩,這種振蕩似乎編碼了對(duì)原始刺激的記憶。研究人員推測(cè),這對(duì)它們的學(xué)習(xí)能力非常重要。

一些科學(xué)家如西里亞波恩認(rèn)為,這些生物的電信號(hào)只是刺激-反應(yīng)的趨向性表現(xiàn)。另一派則主張電信號(hào)反映生物感知信息,或類同其構(gòu)建的"環(huán)境概念模型"。最激進(jìn)的想法是——也許特定電震蕩會(huì)介導(dǎo)自我體驗(yàn)。

美國(guó)西北大學(xué)研究員亞瑟·普林德爾(Arthur Prindle)多年來一直在研究細(xì)菌的電信號(hào),其研究團(tuán)隊(duì)在枯草芽胞桿菌菌群中發(fā)現(xiàn)了與人類腦電波類似的節(jié)律性震蕩,每次菌群死亡之前都會(huì)發(fā)生這種信號(hào),就像是在表示“饑餓”的概念。普林德爾認(rèn)為可以通過干擾電信號(hào)來解決細(xì)菌的抗生素耐藥性。

06 集群的智能

2021年,漢森發(fā)現(xiàn)從大腸桿菌到人類許多不同的生物中,自發(fā)性低頻振蕩普遍存在。她的結(jié)論是,跨物種電震蕩或具共同功能:將分離的部分構(gòu)建為一個(gè)有機(jī)整體。在人類身上,這種振蕩模式與所謂的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。雖然其功能仍存疑,但這種“休息時(shí)的大腦狀態(tài)”還是被認(rèn)為與人的自我意識(shí)體驗(yàn)有關(guān)。之前的大多數(shù)研究都集中在感知和認(rèn)知引起的電活動(dòng)上,但即使沒有刺激、主觀動(dòng)作或者任何其他輸入,“背景”信號(hào)依然存在。有人認(rèn)為這種信號(hào)就是自我意識(shí)的基本特征。

漢森在查閱有關(guān)非神經(jīng)生物體電活動(dòng)的文獻(xiàn)時(shí),她發(fā)現(xiàn)細(xì)菌菌落、蜜環(huán)菌(honey fungus)、平菇(oyster mushroom)、一些原生動(dòng)物和植物的振蕩電模式(oscillatory electrical patterns)之間存在相似之處。漢森得出的結(jié)論是,電信號(hào)可以將生物體各個(gè)部分獲得的外部環(huán)境信息進(jìn)行整合——她稱之為“電生物組織者”(electrical organism organizer),它也是界定群體的“自我”和“非自我”界限的一種方式。

"認(rèn)知是生物體與環(huán)境間的關(guān)聯(lián)屬性,并非囿于頭腦或心臟,更不棲居生物體內(nèi)。"

——帕科·卡爾沃

普林德爾則對(duì)細(xì)菌是否具有自我意識(shí)保持懷疑態(tài)度,但他對(duì)同步電振蕩可以作為生物組織者來發(fā)揮作用的想法充滿熱情。他親眼看到,生物膜會(huì)作為一個(gè)整體對(duì)抗抗生素,而非作為眾多獨(dú)立的個(gè)體各自做出反應(yīng)。

其他研究人員也注意到,人腦中數(shù)十億神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)涌現(xiàn)的復(fù)雜行為與動(dòng)物集群的同步行為有相似之處。群體能編碼個(gè)體無法解讀的信息,例如大型魚群能夠探測(cè)到整個(gè)區(qū)域的光照梯度,而單條魚是無法感知到這種梯度的,并且這種能力還會(huì)隨魚群規(guī)模的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。類似機(jī)制也見于神經(jīng)元同步放電形成記憶,單個(gè)神經(jīng)元?jiǎng)t無法激活這種動(dòng)作電位模式。

列文說,“所有智能其實(shí)都是集體智能,區(qū)別只是在于規(guī)模大小。我們每個(gè)人都由大量細(xì)胞組成,這些細(xì)胞共同作用,產(chǎn)生了一個(gè)具有目標(biāo)、偏好和記憶的認(rèn)知統(tǒng)一體,這些目標(biāo)、偏好和記憶屬于整體而非局部的細(xì)胞”。他和萊昂都認(rèn)為認(rèn)知深植于生命基石之中。將單個(gè)神經(jīng)元連接成大腦,或?qū)⒁蝗杭?xì)胞結(jié)合成協(xié)調(diào)軀體的“認(rèn)知膠水”,與將植物細(xì)胞組織起來共同抵御害蟲的生物電模式如出一轍。只是人們對(duì)“認(rèn)知”一詞的哲學(xué)包袱讓他們將植物的這些行為排除于認(rèn)知之外。

不僅如此,電信號(hào)還可以將不同的生物體連接成一個(gè)更大的超級(jí)生物體。例如,地下菌根網(wǎng)絡(luò)(underground mycorrhizal connection)能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)植物根系與真菌締結(jié)為共生體,這就在一定程度上依賴于電信號(hào)。當(dāng)一株植物受傷后,它可以通過這種地下真菌網(wǎng)絡(luò),甚至通過地上葉片之間的接觸來傳遞相關(guān)信息。正如進(jìn)化生物學(xué)家林恩·馬格里斯(Lynn Margulis)所寫的那樣,生命"征服地球靠的不是戰(zhàn)爭(zhēng),而是通過網(wǎng)絡(luò)(networking)。”網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)智能的重要性,或許遠(yuǎn)超我們當(dāng)前認(rèn)知。

?地下菌根網(wǎng)絡(luò)。圖源:植物生態(tài)學(xué)報(bào)

07 更高階的智能

動(dòng)搖“大腦是智能來源”這一信念的不僅僅是在非神經(jīng)動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了智能的標(biāo)志,還來自于人類自身定義邊界的模糊:人類并非僅僅由人類細(xì)胞組成。技術(shù)學(xué)家兼藝術(shù)家詹姆斯·布里多(James Bridle)在2022年的一項(xiàng)關(guān)于多元智能的研究《存在的方式》(Ways of Being)中寫道,“我們甚至并不算是‘個(gè)體’。而是行走的聚合體,細(xì)胞內(nèi)外皆棲息著多元物種構(gòu)成的喧囂社群。”

布里多所指的是位于每個(gè)人體內(nèi)的細(xì)菌、真菌和其他生物,所有這些都參與構(gòu)成了所謂的“人類”智能。他寫道,“微生物組的健康狀態(tài)影響大腦發(fā)育及應(yīng)對(duì)壓力創(chuàng)傷的能力。”之前人們認(rèn)為這種微生物群主要分布于我們的腸道中,但新的研究結(jié)果表明它們的分布實(shí)則更加廣泛,大腦的微生物群就與阿爾茨海默病和帕金森病有關(guān)。無論從哪方面看,“人類”似乎都是由許多生物共同組成的超級(jí)智能體。

若摒棄“大腦是智能的唯一來源”這種想法,便允許我們?nèi)ニ伎贾悄茉谏飳W(xué)中的其他表現(xiàn)形式。我們可以稱之為生物認(rèn)知或者生物智能——它看起來更多地體現(xiàn)于個(gè)體間的關(guān)系而非個(gè)體本身。西班牙穆爾西亞大學(xué)最小智能實(shí)驗(yàn)室主任帕科·卡爾沃(Paco Calvo)說,“認(rèn)知是生物體和環(huán)境之間的一種關(guān)系屬性。它并不存在于生物體內(nèi),而生物也無法存在于虛空之中。它們始終與環(huán)境及他者互動(dòng)。”

倫敦經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授邁克爾·穆圖克里希納(Michael Muthukrishna)對(duì)此觀點(diǎn)深表贊同。他在《普適人類理論》(A Theory of Everyone)一書中寫道,人類個(gè)體思維的復(fù)雜性,取決于他接觸的思想網(wǎng)絡(luò)及嵌入其中的宏觀文化"軟件"。例如,他解釋了智商平均分是如何在20世紀(jì)穩(wěn)步上升的:隨著越來越多的人進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化程度更高的課堂,他們逐漸適應(yīng)了這些學(xué)校所教授的符號(hào)操縱能力,而智商測(cè)驗(yàn)就能捕捉到這種能力。“智商測(cè)驗(yàn)在衡量文化能力方面是有用的。群體智能的普遍結(jié)構(gòu)會(huì)影響其組成部分的認(rèn)知能力。”

?圖:《普適人類理論》作者:邁克爾·穆圖克里希納 圖源amazon.com

為何群體能力可指數(shù)級(jí)放大,突破個(gè)體力量線性疊加的預(yù)期?某種意義上,這是當(dāng)代最關(guān)鍵的命題。

在某些情況下,一個(gè)特定的群體會(huì)展現(xiàn)遠(yuǎn)超個(gè)體能力之和的智慧,達(dá)成個(gè)體不可企及的復(fù)雜目標(biāo),這種現(xiàn)象被稱為協(xié)同作用(synergy),其核心是支撐集體智能的網(wǎng)絡(luò)化信息流,如蟻群、魚群、菌群,其數(shù)學(xué)原理可以在當(dāng)前復(fù)雜系統(tǒng)的研究中找到。

大自然在其每一個(gè)角落都傳遞著同樣的信息:當(dāng)物種合作時(shí),它的智能就能提升。關(guān)鍵的追問是,這種群體的規(guī)??梢杂卸啻??列文在《前沿》雜志上寫道,“既然人類個(gè)體能夠組織成更大規(guī)模的社會(huì)結(jié)構(gòu),那么我們?cè)撊绾螛?gòu)建來更高階的‘自我’來促進(jìn)所有人的繁榮發(fā)展呢?這項(xiàng)超越生物學(xué)的研究計(jì)劃的目標(biāo)正在于探索最優(yōu)聯(lián)結(jié)策略,以實(shí)現(xiàn)在群體和整個(gè)社會(huì)層面的更高階的自我。”

人類智能(實(shí)際上是所有智能)的一個(gè)特征就在于其流動(dòng)性和可塑性。正如穆圖克里希納所指出的,群體智能可以調(diào)集大量信息來改變其中個(gè)體的行為方式。當(dāng)我們轉(zhuǎn)變了對(duì)于智能的理解方式,我們將獲得與其他生命建立聯(lián)系的新可能。

例如一家名為Vivent的瑞士公司正嘗試通過另一種方式來消除農(nóng)業(yè)中的霉菌問題。傳統(tǒng)的頻繁噴灑預(yù)防性殺蟲劑的方式很容易損害土壤和水源,而Vivent則通過檢測(cè)植物的電活動(dòng)模式來更早地獲取霉菌侵襲的信號(hào),這就為避免濫用有毒噴霧劑的新策略開啟了大門。阿達(dá)馬茨基認(rèn)為可以通過類似的方式來預(yù)防侵害人類的真菌,他懷疑皮膚上的電磁場(chǎng)分布會(huì)影響真菌菌落的形成,而通過可穿戴設(shè)備來改變這些電場(chǎng)關(guān)系或許就可以防止致病真菌對(duì)人類的侵害。類似的電刺激方式還可以操縱細(xì)菌來避免感染等問題。

自然界的普世法則:物種協(xié)作即智識(shí)躍升。

機(jī)器學(xué)習(xí)和大語言模型將對(duì)識(shí)別生物電信號(hào)中的相關(guān)模式至關(guān)重要,并將搭建人類和非人類智能之間的橋梁。同時(shí),人工智能的發(fā)展還將延伸人類對(duì)智能不同表現(xiàn)形式的認(rèn)知覺醒。耐人尋味的是,圍繞人工智能的很多討論都與圍繞植物或其他非人智能的討論非常相似。哲學(xué)家托比亞斯·里斯(Tobias Rees)寫道:“人類與自然、人類與機(jī)器之間的界限仍然懸而未決”。他認(rèn)為,摒棄人類例外論將有助于“把政治從只關(guān)注人類事務(wù)轉(zhuǎn)向真正的行星事務(wù)”,這將開啟從人類時(shí)代到“行星理性時(shí)代”的轉(zhuǎn)變。

在古老的橄欖樹邊,植物學(xué)家喬·埃爾沃西(Jo Elworthy)問我們來自何方。她說:“如果你回答我來自某某國(guó)家,我會(huì)告訴你,我們都居住在這顆以時(shí)速10.8萬公里繞日飛行的‘地球飛船’上,它供你空氣、食物、干凈的水源等一切生存必需之物。”她呼吁人類更深度地融入維系生命的生物地球化學(xué)系統(tǒng),成為地球飛船的船員而非乘客。“有人稱贊我說,這真是個(gè)絕妙的比喻。”埃爾沃西拍額嘆道,“天吶!這不是比喻!”

?我們都居住在這顆以時(shí)速10.8萬公里繞日飛行的‘地球飛船’上。圖源:noema

原文鏈接:

https://www.noemamag.com/a-radical-new-proposal-for-how-mind-emerges-from-matter/

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