本文摘編自《元宇宙的本質：人類未來的超級智能系統》，作者：蔡恒進 蔡天琪 耿嘉偉著，36氪經授權發布。

2003年，牛津大學哲學家尼克·博斯特羅姆（Nick Bostrom）提出了一個假設：我們的現實是高度先進的文明進行的計算機模擬。他的論證思路是：想象存在一個擁有強大計算能力的超先進文明，而且他們與我們一樣渴望了解知識和世界，他們可能會將計算能力用于研究任務，即通過超級計算機來模擬整個宇宙。

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實際上，他們可能會模擬許多不同的宇宙，以了解微小改變會帶來什么變化。甚至，模擬的文明也可能具有進一步模擬的能力，也就是在模擬世界中繼續模擬宇宙，最終宇宙的數量將變得無窮多。如果這是真的，那么世界上可能存在數十億個模擬宇宙，而真實宇宙只有一個。因此，從統計概率上看，在那種情況下，我們極不可能生活在一個真實的宇宙中。

2018年，具有極大影響力的埃隆·馬斯克（Elon Musk）在訪談節目《喬·羅根的經歷》（The Joe Rogan Experience）中也比較全面地闡述了他自己的觀點：“我們活在模擬（simulation）中。”以馬斯克為代表相信“模擬人生”的人并不在少數。從哲學上看，計算主義與物理主義為人類意識可被計算系統模擬提供了解釋框架。從世俗上看，《黑客帝國》等越來越多的科幻電影早已深入人心。平行宇宙、神創論等更是早已有之且被人們慣常采取的理念。

盡管種種理論此起彼伏，但我們明確反對模擬矩陣的說法，反對強計算主義。蔡恒進教授在新書《元宇宙的本質》中表示，我們堅定地相信，當前所處的世界并不是所謂高階智能體模擬的產物，人類并非生活在模擬矩陣中，原因有三。

一、強計算主義不可能實現

從物理研究的進展來看，世界上存在很多矛盾與斷裂，我們并不能用一套自洽完整的體系來解釋它們，因此強計算主義是不可能實現的。

一個典型的例子就是熱力學第二定律。在經典物理世界，熱力學第二定律明確了時間不可逆。但到了量子世界，時間是可逆的。也就是說，經典物理世界與量子世界之間存在斷裂。同樣，微觀狀態的粒子一旦結成能夠一致行動的組織，就不再具備原來微觀狀態的性質，而是擁有了無法從微觀推導得出的全新的內容，這是微觀與宏觀之間的斷裂。此外，經典物理世界存在明顯的時空定域性，而量子世界中的時空是非定域性的，這又是經典物理世界與量子世界的定域性斷裂。經典物理世界與量子世界之間的這些矛盾與斷裂，是無法通過模擬來解釋的。

二、人類具備并能夠發揮主觀能動性

在剖析人的認知過程及發展歷史后，我們發現，作為智能體或認知主體的人類，具備并能夠發揮主觀能動性。

強計算主義主張，包括人類意識在內的一切內容都是可計算的。這種觀點否定了人類主觀能動性的發揮空間。特別是在當下這個人工智能能力逐項超過人類的時代，這不僅僅是錯誤的，更是非常危險的。我們不僅能在當下做出選擇，而且能吸取過去的經驗教訓并對未來抱有期望，選擇更有利于實現我們期望的做法。在這種意義上，人類的主觀能動性具有超越性，難以被機器模擬。

我們認為，智能并非來自事先定義或者嵌套循環定義，而是智能體在具體的場景下被激發出來的、突然涌現出來的內容。雖然沖動往往來自外界刺激，但即便基于相同的外界條件，不同的智能體反饋的內容也不一樣。這就說明，沖動是基于將智能體與外界看作一個整體而產生的。在與外界的關系中，智能體占據更加主動的地位，即便外界條件不改變，或者已經完全被智能體掌握，智能體也能夠產生新的內容，因此模擬智能體的模型的復雜度是無窮高的。

三、模擬世界的可能性是無窮無盡的，而且這種模擬本身并沒有價值

從物理學上看，納維-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations）的解是否存在都不能完全確定，其中一個原因就是，小尺度運動的耗散和黏性使得情況非常復雜，因此對大尺度運動的解釋難以套用到小尺度運動上。由此可見，即便是在簡單的條件下，結構也可能從一開始的簡單狀態變得復雜。考慮到這只是抽象的物理模型，其中的變量并非從外界引入，而是完全在系統內部產生的，所以現實情況只會更加復雜。

生命體與外部環境的相遇往往存在偶然性，且不可完全被模擬。比如，我們知道市場經濟一定會發展出商業寡頭，但我們無法事先模擬或預測什么人會在什么時間把什么生意做大，因為其中的變數太多，根本不存在完全模擬的可能。在生命個體看來，世界是無限的。盡管宇宙中的粒子數量有限，但個體面對的未來世界的變化是無窮的。復雜系統中有太多可能性，每一個主體、每一次選擇都會導致不同的分叉，而不同選擇最終導致的分叉是如此之多，以至如果將個體數量、時間尺度疊加起來，這些分叉的可能性就是無窮多的，并且每分每秒都在爆炸性地增長。即使把一兆億種（當然還不止）分叉可能都列出來，我們也無法完全模擬現實。而只要缺少一種情況，就意味著現實沒有被成功模擬，模擬也因此失去了價值。

如果概率是無限的，那么我們為什么要研究概率呢？這是因為意識。生命體需要意識與智能來幫助自己應對環境中無窮的可能。很多時候，生命體是通過意識和智能將事物發展的方向導向一個看似小概率的事件，來完成對物理世界的適應和改造的。

目前用機器對短期的、局部的內容進行模擬，具有一定的實際意義。這是因為在較短的時間尺度上，影響因素相對容易厘清，而通過模擬來預測短期走勢，有助于我們厘清當下的可能選擇。這些帶有主觀偏好的選擇，能夠產生超越時空的影響，這也是人類對世界的價值所在，即創造人類主觀上更美好的未來世界（比如元宇宙），而不是追求一個完全確定、可計算的世界（也不可能實現）。

意識不能完全上傳到元宇宙

元宇宙（Metaverse）一詞源于1992年的科幻小說《雪崩》（Snow Crash）。小說描繪了一個龐大的虛擬世界，人們在其中用數字化身來相互競爭，以提高自身地位。我們可以將元宇宙看作人類利用科技進行鏈接與創造的、與現實世界交互映射的虛擬世界，以及具備新型社會體系的數字生活空間。

元宇宙并不可能真的把人帶進數字世界，意識也不能完全上傳到元宇宙中。盡管我們的定論與很多已存描述不同，但我們有充分的理由。

也許在很多人的描述中，未來通過技術大廠最終實現的元宇宙，會跟我們真實的宇宙一樣美好，但這是不可能的，也是沒必要的。即使未來加入了新的技術，比如用量子計算機來模擬，或者用新的圖像引擎來進一步提高3D畫面的像素，這些模擬也與我們生物意義上的真實感、多維的沉浸體驗差得很遠。另外，拋開技術的壁壘，我們對意識的研究表明，通過技術進步來模擬真實世界的追求是無意義的。

意識難以被定義清楚，也并不是物理世界中的實在物，但它帶給人的感受又是如此真實。每個人都擁有意識，并可以隨時隨地、毫不經意地感受和使用意識。然而，意識的起源與本質是一個千古難題e，這也是當代東西方哲學和人工智能研究所面臨的終極問題，涉及我們應當如何發展技術、如何應對未來人機社會治理等嚴肅問題。

人的意識世界可以看作一個個意識單元的集合。我們認為，先有原意識（對“我”的意識），而后才有意識，有了意識，智能才有發展的必要與可能。當我們討論是否、能否以及如何將意識上傳給機器等問題時，我們實際上就是期待機器能夠習得意識，并像人一樣運用甚至創造出意識單元，而不僅僅是將意識單元簡單存儲。

元宇宙是人類世的超級智能

宇宙可對應為物質世界，而元宇宙可以被理解為柏拉圖的“意識世界”，也可以被理解為錢學森筆下的“靈境”。它代表了人類意識世界的對象化，是一種在近地空間上進化出來的“超級大腦”，是人類世的超級智能。這個超級智能在數字世界建構時空秩序，除了自娛自樂，更重要的是要統攝周圍的物理世界。

元宇宙作為一個超級智能，是由人機節點共同參與建構的，是人機智能的融合。隨著人工智能技術的快速發展，社會的復雜度大大增加，元宇宙通過區塊鏈等技術對人工智能的制造和成長進行監督，強化元宇宙的自我意識。同時，即使機器在專業領域逐項超越人類，人類也能通過始終參與（in the loop）來繼續保持不被淘汰的地位。元宇宙的機制也能約束機器節點，使其在做重大決策時必須匹配人類節點的反應時間，讓人類與機器在同一時間尺度上達成共識、進化博弈。

在元宇宙中，我們可以擴展我們的計算方式，設想一些條件，然后觀察它們怎么演變，但這依然只是相對有參考價值的近期推測，而非幾乎沒有任何參考價值的遠期預測。然而，這并不意味著元宇宙沒有技術價值或現實意義。相反，元宇宙將作為人類世界的延伸，為人類開辟全新的發展空間。只不過，我們要將重點放在拓寬人的“自我”與意識世界上，而不是物理意義的延展上。

“我”既生活在真實的物理世界，又可以在元宇宙中延伸自己的意識，不過，這種延伸側重于具有代入感的場景，目的在于讓人更自由地交互，而非追求沉浸式體驗。無論怎么模擬、優化，元宇宙中也難以存在一個完整的自己，因此我們實際上需要的是各個側面的分身（不是化身或孿生），從而在特定場景展示某些側面，并通過對應的分身來幫助我們延伸與完成交互。

也就是說，元宇宙中的分身可以簡單而多樣。比如，為了看得更遠、更清楚，我們可以將計算機視覺設備作為分身；為了聽得更立體、更清晰，我們需要依賴于耳機、麥克風等音效手段的分身技術；為了遠程完成物理操作，我們則要尋求機械手臂等裝置分身的幫助。

元宇宙的發展遵循意識世界發展的基本規律

2021年4月10日，上海交通大學攜手《科學》雜志發布了“新125個科學問題”——《125個科學問題：探索與發現》。此次發布的問題涉及數學、化學、醫學與健康、生命科學、天文學、物理學、信息科學、工程與材料科學、神經科學、生態學、能源科學與人工智能等領域。其中，人工智能領域的第七問是：“量子人工智能可以模仿人腦嗎？”神經科學領域的第十一問是：“有可能預知未來嗎？”這兩個問題可以理解為探討意識或未來的發展是否具有確定性。

量子人工智能能否模仿人腦，關鍵之一就是能否解決量子技術與人類意識之間存在的視角差異問題。現代科學的發展，離不開柏拉圖、愛因斯坦、圖靈等巨匠的貢獻，但我們也不得不承認，他們的理論具有全能視角的特點。在此深遠的影響之下，我們在制造和訓練機器時，或多或少會體現出全能視角。讓機器模擬人腦，意味著視角必須轉換。生命不是按照物理世界或者概率來走的，而是主動的選擇，且往往走的是很小概率的路徑，用全能視角是無法看清生命視角的主體性的。我們明明不是上帝，卻非要讓我們設計的機器成為我們假想中上帝的樣子，這在某種程度上無異于緣木求魚。

從自我意識開始逐漸形成的意識世界，包含了情感、倫理、道德、審美等內容，這些意識片段對主體而言真實存在，會影響主體與物理世界的交互方式，主體甚至會據此改造物理世界，而這些意識片段是無法完全物理還原的。但量子計算機很難具有很強的自發式的主觀性，這也是目前量子人工智能無法模仿人腦的一個重要的原因。

換一個角度來看，只有當意識或未來具有足夠的確定性和可計算性時，廣泛且長期的模擬才具有意義。馬斯克認為意識是可以計算的，理由是人類很可能生活在一個巨大的模擬矩陣中，就像電影《黑客帝國》描繪的那樣：世界是層層嵌套的，我們生活的這一層很可能是由更高一層的、全能視角的智能模擬而來的，高層級的智能比我們聰明和強大得多，具備技術手段來模擬我們這個世界上的一切，只是我們目前還不具備完全的信息和足夠強大的計算能力，也無法得知自己在模擬矩陣的哪一層。在這種具有確定性的假設條件下，對未來的長期模擬才可能有意義。

然而，這個世界里的不同個體、組織，在不同時間、場景下存在非常多的可能，這些可能又組合形成更多的復雜細節，從生命視角而言就是有無窮多的分叉。在這種情形下進行長期的完全計算，其實沒有任何實際意義。我們在思想實驗中當然可以通過平行宇宙等理論進行各種可能性的討論，但實際上，一旦從大量的可能性中完成選擇，鞍點就成為確定點，并且這一選擇會成為新的因子，繼續影響未來的進程，而之前做的全局模擬又要考慮新的影響因子，然后再來一遍。真實的未來是一次次的選擇及其影響疊加的結果，而不是計算出來的必然結果。歧路亡羊可以看作一個例子：每一個岔路口都需要進行選擇，羊即使之前選擇了一個方向，也很快會面臨新的選擇。當岔路足夠多、情形足夠復雜，羊就陷入迷途，我們也無法預測羊究竟在哪里。因此，長期預測既沒有意義也不切實際。

很多人都相信宇宙中有很多類似太陽系的環境，有很多像地球一樣的行星，也肯定有很多生命甚至高級生命。在我們現在的思考中，這些就是不確定的，其概率可能比我們原來認為的小很多。在這樣一個小小的藍色星球上，人類有可能是為數不多的甚至是唯一的高級生命。在可觀測的宇宙里，我們很可能是獨一份，這至少是一種可能性。因為到現在為止，我們沒有發現任何現象顯示外星生命存在（費米悖論）。

雖然人類可能對至善是什么存在分歧，但是我們有強烈的目的性，這就是人類的了不起之處。相反，物質世界的進化本身并沒有目的性。那么，我們現在生產的機器或人工智能會不會有這種至善的追求呢？我們認為這很難實現。至少現在的機器更像是意識世界的東西，往好處想是很了不起、很理想的創造，但是往壞處想，機器有很強的局限性。人沒有這種局限性，因為人的“自我”具有統攝性，試圖理解所有發生的事情，希望統攝所有可能的未來。

在了解人機的不同后，我們就更明白，假如機器未來的發展完全脫韁，走向另外一個方向，與人類相差甚遠，那么風險將會非常大。人機不同的認知坎陷容易引發沖突，而且這種沖突會通過人工智能急劇放大，稍有不慎就會毀掉人類的未來 。因此，人工智能未來的發展需要利用技術讓人機之間的約束關系變得更強，以避免機器成為完全脫韁的野馬。

在未來，元宇宙應當是一個從人類社會中產生，可以被人類社會推導出，但更應該反映人類社會極致本質的世界。元宇宙不應該僅是一個簡單的人類社會的電子化產物，還應當是人類社會理想的實現場所。正是因為遵循了意識世界發展的基本規律，元宇宙才能夠不斷地發展下去。

書名： 《元宇宙的本質：人類未來的超級智能系統》蔡恒進 蔡天琪 耿嘉偉著，出版社：中信出版集團

作者簡介

蔡恒進，武漢大學計算機學院教授、博導，著名的空間物理學家、人工智能倫理學家，觸覺大腦假說原創作者，吳文俊人工智能科學技術獎獲得者，中國移動通信聯合會元宇宙產業委員會副主任委員。

蔡天琪，清華大學深圳國際研究生院博士后，中國工業與應用數學學會區塊鏈專委會委員，獲武漢大學管理科學與工程博士，創立了基于通證的記賬模型和基于哈希交互的下一代互聯網架構。

耿嘉偉，就職于中國投資有限責任公司信息技術部，曾任職于IBM中國開發實驗室，分別在華中師范大學、武漢大學和香港科技大學獲歷史學學士、軟件工程工學學士和資訊科技理學碩士。

關鍵詞： 人工智能 計算主義 經典物理