碳基or硅基？数字生命的二三事

电影《流浪地球2》里各种硬核科技让人眼花缭乱，我印象最深的，是影片关于数字生命这个半科学半哲思的设定。

刘德华饰演的工程师图恒宇在女儿丫丫濒死之际，将她的意识上传到了550A计算机中，以“数字生命”的形式为女儿续命。在流浪地球计划的最后一步，需要重启全球互联网，但北京的根服务器被淹没，科学家溺亡，绝境时是数字生命丫丫记住了密钥，与同样成为数字生命的图恒宇逆转了局势。

数字生命看似与“流浪地球”的主题相反，但电影最终把高光给了它。

数字生命的进化史

数字生命思想的诞生据说与一次偶然的事故有关。1975年夏天，美国圣菲研究所教授兰顿在一次滑翔事故中受了重伤，险些丧命，康复过程中，他博览生物学、哲学、遗传学和科幻小说等书籍，这让他越来越确信，没有什么生命有机体不能在计算机中重建。后来，他提出了在计算机中创造“硅化生命”的思想。

1990年，世界上第一例数字生命模型Tierra，诞生在托马斯·雷的计算机中。他将生命进化的概念引入计算机领域，利用计算机提供的资源为数字生命提供生存环境。托马斯·雷设计的数字生命以数字为载体，目的是探索生命进化过程中的各种现象和规律。

这些早期的数字生命研究多是从无到有的数字原生，研究对象主要是具备生物学特性的“有机体”，而非人类。到《流浪地球2》中呈现的数字生命，已经是直接将人类意识上传到计算机而来。

无论是这部《流浪地球2》，还是此前的《黑镜》《西部世界》《上载新生》等科幻作品，我们当下距离这些影视所呈现的数字生命还非常遥远。现实与科幻间的沟壑，只能依靠技术日积月累地填补，要想初步实现数字生命，得有完美的脑机接口实现与脑波交互，记录各种意识活动对应的大脑活动模式；得有准确的大脑结构快照记录大脑的神经元连接结构，复制记忆；最后还要通过全脑仿真完成思维拟合，重建意识。实现这些需要量子计算、脑机接口、基因测序、数字孪生等技术的持续突破。

相比脆弱的人体，数字生命存在于计算机系统中，不仅“聪明绝顶”，理论上，只要有电且软硬件不出问题，人就能以数字化的形式一直活下去，在数字世界实现“永生”。比起古时的炼丹修仙，数字生命也许真的拉近了一点人类和永生的距离。

但数字生命算真正活着吗？迭代了几百次的丫丫还是图恒宇的女儿吗？

数字生命到底是什么？

影片中的数字生命丫丫，目光会随着人的动作移动，能感知到现实世界，与图恒宇交流，这背后其实是计算机视觉和自然语言处理技术的作用。即便数字生命能完整复制你的记忆、人格、思维、情感，但终究不是原本有血有肉的你，数字的“你”只是一行行代码，是电脑程序模拟出来的虚拟生命，一个数字副本。

抛开亲情的羁绊，电影中另一位科学家马兆的观点似乎更令人深思，他认为“数字生命不过是电子宠物”，“没有人的文明，毫无意义”。

不过现在讨论数字的“你”是不是你还为时尚早，我们所处的现实世界，末世没有降临，我们也没有面临带球跑还是在数字世界永生的抉择。相比数字生命这个终极命题，数字人、元宇宙、脑机接口、数字孪生等跟数字生命相关的技术和应用离我们要近得多。通过拆解它们与数字生命的关系，也能进一步了解数字生命。

首先，数字人是数字生命吗？

回答这个问题，先要弄清楚什么是数字生命。《流浪地球2》科学顾问王元卓表示，数字生命简单来说就是一种拥有自我意识的智能体。这个智能体可能是程序从无到有不断学习、进化来的，也可能是通过对人脑或者生物的信息采集生成的。

这么看，电影中丫丫属于采集生物信息转化来的，MOSS则偏向程序自然而然产生了意识。

这里有一个关键信息，数字生命要有“自我意识”，目前的数字人显然都不具备自我意识，所以并不能算是数字生命。它们要么是智能驱动型，比如新华社播报新闻的“AI合成主播”，要么是真人驱动型，比如洛天依、柳夜熙、AYAYI、A-SOUL等，空有数字外壳，内核其实是“中之人”。

第二，近两年火热的元宇宙与数字生命是什么关系？

元宇宙，可以理解成是数字生命生存的空间。元宇宙是一个数字原生世界，数字化的人在这个世界里去做各种各样的事情，这里就是数字生命的天和地。

第三，自我意识到底是什么？

电影开始，数字生命派的科学家对着镜头说“人，就是一堆电信号”。从生物学上看，人类大脑中约有1000亿个神经元，互相通过突触联系，突触在传递信息时，神经递质介导的化学信号会转化为电信号。也就是说，人的意识本质是大脑神经电化学信号的产物。

那么对脑电信号进行观测是否就能还原人类意识？

脑机接口是数字生命的钥匙？

在电影《黑客帝国》里，“脑后插管”的场景让人印象深刻，只要一根线接入大脑就能接管大脑的神经系统，人们就能进入虚拟世界Matrix。《阿凡达》里，通过意念控制阿凡达以及阿凡达连接灵魂树，也是类似的设定。

事实上，“脑后插管”已经不只是一种想象了，将人类大脑与计算机相连的技术正在紧锣密鼓地探索推进中。

2022年底，马斯克在脑机接口公司Neuralink的发布会上，向公众展示了猴子用意念打字的场景，声称已经成功解码动物的神经信号，并向FDA（美国食品药品监督管理局）提交了文件，表示再过6个月就能开始人体实验，为人脑植入芯片。

Neuralink以外，很多科技公司都在进行脑机接口的研发和产业布局，但从体验层面看，脑机接口的感知仍处于一个很初级的水平，当前脑机接口研究更偏向在脑控方面，离数字生命还很远。

要实现数字生命，得把人类大脑完整神经网络拷贝到计算机上，所需的数据量不可想象，即便成功，也只是复制了大脑在某一时刻的静态。要想有“意识”，还需要计算机模拟出神经网络的运作，这是极其困难的。

电子科技大学信息医学中心主任尧德中在采访中表示，影响脑机接口解码准确性的一个重要原因是个体差异、状态差异非常大，建立脑机接口的理论模型是一个有效的方法，若能成功建立起一个人精确的数字孪生脑模型，人的思维、记忆等就能够在这个脑模型中存储、运行、迭代更新。如果未来这个数字孪生脑模型进化到能更真实地反映大脑活动，实现脑功能的“孪生”，那未来意识在数字世界永生也是可能的。

立足眼下，脑机接口在现实中也已经有了很多应用场景，在医疗健康领域，脑机接口可以用来监测和预防精神疾病，也可以帮助人们直接通过思维控制设备。根据近日消息，脑机接口创企Synchron，正在几名瘫痪病人身上进行临床试验，让他们利用思维操控电脑光标和智能家居等设备，改善日常生活。

电影中的数字生命离我们很远，但“初级的数字生命”已经向我们走来。