2024-03-23

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在1953年阳光温暖而灿烂的春天,天空又恢复了蓝色。尽管图灵的个人生活很艰辛,但他的事业正处于一个新的高潮。

从逻辑学家到密码破译专家再到计算机科学家,现在又变成了生物学家。

1952年8月,随着他的缓刑期拖延,皇家学会发表了他的开创性论文,描述了一种关于生物是如何生长的新理论。

现在他正在曼彻斯特计算机的控制台上辛勤工作,模拟他的理论所描述的化学过程。

今天,研究图灵理论的研究人员可以在计算机屏幕上以图片的形式展示他们的模拟结果。

1953年3月,剑桥大学的两位研究人员,弗朗西斯·克里克(Francis Crick)和詹姆斯·沃森(James Watson),破解了DNA的化学结构。

沃森说,在发现的那天,“弗朗西斯飞进了剑桥市中心的老鹰酒吧,告诉所有能听到的人,我们发现了生命的秘密”。

与此同时,图灵即将发现一个更深层次的秘密:当我们在母亲的子宫里成长时,大自然如何实现从遗传物质到实际人体结构的奇迹般的飞跃;

纯粹的化学反应如何生成我们鼻子的形状、肾脏的轮廓和腔体、指纹,或者我们大脑中独特而精致复杂的神经元三维结构。

图灵称他的理论为“反应扩散模型”(reaction-diffusion)。化学反应的复杂波前通过发育中的胚胎扩散并塑造其生长。

在化学物质流动最集中的地方,生长受到刺激。一个简单的例子是一个追逐自己“尾巴”的波前,绕着圈移动。

图灵表明,当这种情况发生时,化学波会形成稳定的波峰。这些稳定的波峰在围绕圆均匀分布。

由于波峰是化学物质最集中的地方,这是刺激生长的地方。

图灵认为,在水螅这样的简单生物体内,一圈固定的波峰是其触角有规律间隔生长的原因。

水螅是一种微小的淡水生物,它一般有六根触须,这些触须形成一个环形,用来捕捉食物。

在这项开创性的工作中,图灵的研究生伯纳德·理查兹(Bernard Richards)将该理论用于研究被称为放射虫的微小多刺海洋生物的生长。

就在图灵去世的前几天,他向图灵报告了自己的首次突破。理查兹说:“我的研究似乎证实了图灵的理论。”时至今日,这一理论仍有望解开生物生长的基本秘密。

图灵的计算机辅助生物生长研究是现在被称为人工生命(Arti-ficial Life)领域的第一次应用。

和人工智能一样,“人工生命”这个词出现得更晚,而现代的人工生命是一个多样化的领域,它结合了布鲁克斯对人工昆虫的研究,并试图创造生活在网络空间的虚拟生物。

人工生命研究员克里斯托弗·兰顿(Christopher Langton)说,如果这样的虚拟生物体真的能够形成,那么科学家将从“任何特定硬件的实现细节”中抽象出“生命的本质”。

1987年,在洛斯阿拉莫斯国家实验室的一次会议上,兰顿正式为这一领域命名。兰顿笼统地将人工生命定义为“对表现出自然生命系统行为特征的人造系统的研究”。

他解释道:“计算机,应该被认为是研究生命的一个重要的实验室工具,它可以取代一系列的培养器、培养皿、显微镜、电泳凝胶、移液器、离心机和其他各种各样的湿实验室设备,是一种易于掌握的实验设备。”

而第一个把这个想法付诸实践的人则是图灵。

图灵也是第一个发现人工生命和人工智能之间联系的人。

他的理论不仅有望解释人脑神经元的生长,而且有望用计算机模拟这种生长。

现代研究人员一直在研究这一理论,而且在计算机模拟中,图灵的反应扩散方程生成了类似神经元结构的森林。

图灵认为,大脑实际上可能就是一台计算机。

真的是这样吗?如果你有足够的勇气拆开你的笔记本电脑的外壳,你所看到的任何东西一点儿也不像人类神经元的森林结构,即使通过显微镜来观察也是如此。

还有一个更深层次的问题。假设大脑确实是某种奇特的计算机,那么是否可以推断出人类的思维只是一台机器呢?

现在是时候来审视图灵对这些深刻问题的思考了。

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