第 279 期·中文精读

外星生命之辩:萨拉·沃克与李·克罗宁

Alien Debate: Sara Walker and Lee Cronin

两位科学家围绕生命的定义、外星生命可能的形态与寻找方式展开交锋与辩论。

官方音频00:00 / --:--
中文精读由 AI 基于原始访谈改写,非官方翻译,可能存在偏差或错误;表述以原音频与官方文稿为准。说明

Neil deGrasse Tyson 发过一条推文,大意是:一个掌握了星际旅行能力的文明,凭什么会对地球上的人类感兴趣?他用了一个更粗的说法,意思很清楚,别太自恋。

这个问题被摆到两位嘉宾面前。Sara Walker 是天体生物学家、理论物理学家,Lee Cronin 是化学家。两人都单独上过这档播客,这次一起来了。他们的回答出奇一致:Neil 错了。

Walker 的理由是,我们可能是宇宙里最有意思的东西。她说这话时带着自知之明,承认自己有偏见,接着把逻辑摊开了:如果好奇心是智能的内在属性,那外星智能也会想找到别的智能样本,就像你不会觉得跟一个婴儿聊天学不到东西。恰恰相反,你能学到的最多。

「一个婴儿身上,有比你想象得更多值得学习的东西。你从九十岁的人身上学到的,可能还没从婴儿身上多。」(Sara Walker)

Cronin 补了一刀:这个问题得反过来问。人类作为物种,近乎绝望地想找到外星人。把鞋穿到另一只脚上,答案不就有了。

这期对话真正的主题,绕开了「外星人长什么样」这个表面问题,落到一个更底层的追问上:如果连生命是什么都说不清楚,我们拿什么去识别外星生命?两个人花了两个小时,大部分时间在拆解这个前提。

生命是什么:三种说法,一个方向

Walker 说她有三个版本的定义,每次都会全部讲一遍,因为不同的人会抓住不同的点。

  • 生命是信息在空间和时间上组织物质的方式。
  • 生命是简单机器构建更复杂机器。
  • 生命是宇宙探索「可能存在之物」空间的机制。

第三个是她最喜欢的,也是理解整期对话的钥匙。把所有可能存在的东西列出来,实际存在的只是其中一小部分。生命就是宇宙把「可能」变成「现实」的那套装置。

Cronin 的版本更化学一些。他说别老盯着机器,看物体。宇宙里居然有离散的物体存在,这件事本身就够震撼。一个物体,就是有一台机器造出了它,有信息被搬运、被感知、被用来获取资源。物体的存在,是思维的证据。

「当你看到一个物体,这个物体是思维的证据,然后有一整个谱系把这些物体串起来。」(Lee Cronin)

两人都绕开了「生命和非生命的界线在哪里」这个传统问法。他们没打算给生命下一个定义,目标是找到一套更基础的理论,让生命成为这套理论的自然产物。这套理论就是组装理论(Assembly Theory)。

组装理论:最短路径为什么重要

用一个分子举例。你可以把它拆成基本构建块,在这里就是化学键。然后你可以想象所有把原始分子重新搭起来的方式。规则是:已经生成的片段可以被重复使用,所以这个过程有递归性,记忆就藏在这里。

组装指数(assembly index),就是在这个空间里搭出目标对象的最短路径。它代表宇宙为了造出这个物体,最少需要经历多少历史。

这个数字可以在实验室里用质谱仪直接测出来。Cronin 的团队做成了这件事。他们的猜想是:当最短路径足够长,意味着你需要一台携带了「如何组装这个特定物体」信息的机器,因为随着组装指数上升,可能的组合空间是指数级膨胀的。

Walker 把这个阈值类比成普朗克常数或者精细结构常数,一种可能的新自然常数。越过这条线,现有的物理解释就不够用了,因为你进入了高记忆的领域,时间变成了物理变量。

这里有个容易被忽略的点:为什么取最短路径,不取平均路径?Cronin 说这是被两个博士后逼出来的。当时团队里有人质疑,如果有足够能量和资源,为什么不能走更长的路?Cronin 的回答是,最短路径给你的是下界,是「宇宙确实拥有连贯记忆」的证据。平均路径告诉你的是这个物体在生态系统里实际是怎么被造出来的,那是它和其他物体互动的结果,属于外在特征。

两人在写论文时为了这个吵过很多次。Walker 的博士后 Daniel 和 Cronin 的博士后 Abhishek 都逼着他们把直觉讲清楚。Cronin 说,那种感觉像是宗教,「一个合格的组装理论家必须相信这个」。最后是实验数据说服了所有人:质谱测出来,组装数永远是最短,不取平均。

外星人在哪:一个说到处都是,一个说先别急

这是两人最明显的分歧。

Cronin 的立场很激进:外星生命到处都是。他的推理链条是,宇宙只要能积累记忆,记忆就能被选择和压缩,那就是生命的前身。而记忆的产生,从化学层面看,门槛低得惊人。原子能成键,就有一堆不同的分子,每个分子代表不同的历史,这些分子能反过来影响环境,新的分子再出现。只要「存在」这件事成立,生命就会冒出来。

Walker 不完全同意。她说物理是普适的,这点没问题。但生命起源那次转变,从无记忆的物理到组装指数开始爬升的临界点,到底多常发生,我们不知道。如果知道,就等于知道了生命在宇宙中的概率。她说很多人都想说生命很常见,但现在还没有经验数据支持这个判断。

「一旦有了足够的数据,我们就能说清楚。在那之前,说生命普遍,只是愿望。」(Sara Walker)

Cronin 承认这点,但他正在做实验,而且和 Walker 有联合经费。他说实验室里已经看到宇宙「变粘」的早期迹象,分子开始能记录历史。他越来越有信心,未来几年能把这件事钉死。

大过滤器其实是「感知过滤器」

Walker 提了一个很值得琢磨的重构。人们讨论大过滤器,总往「文明都灭绝了」这个方向想。她说方向搞反了。真正的过滤器在感知这一层:我们没有技术去看。

显微镜发明之前,这张桌子上有微生物这件事,人类几千年都不知道。望远镜之前,宇宙的大部分我们看不见。作为一个物种,我们一直在做的事,是把感官外包给技术。显微镜是眼睛的延伸,地震仪是触觉的延伸,AI 是把思维装置外包给机器的尝试。

所以「外星人在哪」这个问题,可能问错了。它们可能就在这,我们只是没有能识别高组装指数的探测器。Cronin 接过话:你需要一台能识别「高组装指数」各种形态的仪器。数据进来,构建组装空间,找到那些模式。

Walker 还提了一个具体的方向,把组装理论用到轨迹数据上。鸟群飞行的样子,用简单的物理模型就能拟合,但你知道里面有能动性,有智能。她说应该存在某种统计特征,能区分「一群有能动性的主体」和「布朗运动」。这就是能动性探测器。

在实验室里造外星人

Cronin 的实验室里有个叫 Chemputer 的系统,本质上是自动化试管,加上一套编程语言。这个项目的起源很有意思:他原本想写经费申请做生命起源,没人给钱,都说太难、太慢、你不是这块料。他换了个说法,「给我钱做机器人合成有意思的分子」,所有人都说好。

玩笑背后是严肃的方法论。Walker 说,你不能在计算机里模拟生命起源,必须做物理实验。原因在组装理论里:每个分子都是巨大的因果图,你要模拟它,就得复制所有这些因果图的所有特征,计算上不可行。还不如直接搭实验。物理实验本质上是在外包矩阵运算。

她的类比是超级神冈探测器找质子衰变:每没观测到一次,就把质子寿命的下界推长一点。同样的思路可以用在生命起源上:搭一个足够大的化学实验体积,物理地模拟行星条件,即使没有观测到生命起源事件,你也能给出概率的界限。如果生命不是指数级稀有,自动化系统最终会进化出实验室里的外星生命。

Cronin 说他们连「作弊」都打算公开。他们知道自己在格子里放了什么,知道周期性的摇晃对应的是行星自转。诚实地量化自己作弊了多少,才能推断出真实的困难程度。

「我们想要向人们解释我们在作弊。事实上,我们不得不作弊。没有人会给我一笔经费让我造一个行星再等一亿年。」(Lee Cronin)

时间是真的,宇宙在给自己加内存

Cronin 有个说法,宇宙在大爆炸里扩张的其实是记忆。他把它想象成 RAM 的增长:一开始只能存一个比特,什么也做不了,然后一兆、两兆、三兆。能记住的过去越多,未来能做的事就越酷。能记住怎么发射火箭,才可能想象怎么回收火箭。

这个立场和主流物理学是冲突的。主流把可逆性当成基本的,不可逆当成涌现的。Cronin 反过来:不可逆是基本的,可逆是需要做功才能实现的。要倒放一个过程,你就得存储记忆,而写记忆这件事本身不可逆。

Walker 给了一个更精确的区分。日常说的「时间」至少有三层:ordering(事件的先后顺序,也就是因果图)、flow(宇宙在「现在存在的东西」之间更新)、arrow(方向性)。在组装理论里,方向性是真实的,宇宙只往一个方向跑。那些看起来可逆的物理定律,是因为它们描述的是无记忆的物体。

「你不可能踏进同一条河两次,因为河不是同一条河,你也不是同一个人。」(Sara Walker,引赫拉克利特)

关于时间旅行,Cronin 说得很干脆:你不能回到过去,但你可以把过去发生过的事在未来重建出来,再观察一遍。在那个局部的时间口袋里,感觉像是回去了,其实不是。因为你多了行李,多出来的记忆本身就在往前走。

自由意志:你能重新解释过去,就能改变未来

这是整期里最实用的一段。

Cronin 说,人类对未来的直接因果控制其实很少。真正能动的是另一头:你可以重新解释过去,进而改变未来。同一段经历,用更积极的框架去重新讲述,接下来做的事就不一样。用更消极的框架讲,又是另一条轨迹。这两个反事实是不同的。

这和 Daniel Kahneman 的说法呼应。大部分人生其实活在记忆里。既然记忆是可以被重新编排的,想象就成了一种自由意志的实践场。Walker 补了一句:那些能回去重新解释自己过去、并以此改变未来的人,在当下拥有最多的能动性。她想让更多人获得这种能力,好在宇宙里玩得更开心。

「自由意志深深地依赖过去,同时又有能力生成一个完全不可预测的未来,它并没有被过去锁死。」(Sara Walker)

Cronin 讲了他和 Walker 最激烈的一次 Skype 争吵。他是化学家,习惯了不可逆,看到 Walker 相信自由意志,觉得「你的信念系统坏了」。Walker 是物理学家,能证明大部分定律在某种意义上是决定论的。后来 Cronin 想通了:如果宇宙是在生成新颖性,那自由意志就是必要的,因为个体越多、越独立,宇宙能生成的因果力量就越大。

两个生命起源能共存于一个行星吗

这是两人当场较劲的一段,也是整期的信息高点之一。

Cronin 原本相信,一个行星上可以有多个独立的生命起源,比如碳基一套、硅基一套,互不干扰。Walker 反对。她的论证是:生命是跨越时间的信息传播,一旦两套系统开始互动,它们的因果链就会混合,从未来看就不再独立。所谓「两个独立起源」,在时间维度上是站不住的。

Cronin 当场认输。他说 Walker 说服了他,因为生命起源不在一个小池子里发生然后向外辐射,它是多尺度的现象:分子层面、分子集合层面、行星尺度的循环,同时发生。一旦演化这台机器启动,接下来就是物种分化,就像地球上的海豚和人类,同一个起源,无数分支。

「一旦因果链开始互动,它们就不再是独立的。你不能把一个外星生命放到地球上还能说它是外星生命。」(Sara Walker)

Cronin 补了个细节,可能地球生命起源本身就需要两种前生命形式,肽世界和 RNA 世界。它们结合,才有了核糖体,才有了能支撑演化的最小机器。

意识是想象不存在之物

Walker 对意识的定义很具体。她说生物的记忆是记住过去存在过的状态,用来适应未来。人类智能做的是另一件事:想象从未存在过的状态,然后真的把它造出来。火箭在被造出来之前几个世纪就被想象了。这个从反事实到现实的跳跃,是她认为和意识最相关的现象。

她说人的想象是「在当下访问不在当下的东西」。你的大脑是个游戏引擎,整合过去的记忆、当下的感官,模拟未来,然后做决定。这个模拟本身就是意识在干活。

Cronin 顺着说,目前的 AI 只是模仿,只是在取悦你,谈不上理解。GPT 再怎么进步,它是在有限的硅基底上,用只为「猜下一个词」设计的架构在训练。语言学习和语言使用,从根本上是关于取悦,谈不上理解。

Walker 提出了一个「目标导向性测试」,用来替代图灵测试。思路是这样的:想象一个雪坡上有个东西滚下来。如果它是块石头,轨迹是随机的。如果是滑雪的人,你把它放回坡顶再来一次,它会大体走同一条路线,终点差不多。重复实验下轨迹的稳定性,就是「有内部表征」的可观察特征。

她和 Cronin 想用油滴做实验:先让油滴只是被动滚动,再给它加感知和记忆,让它能整合过去、现在,并模拟一点未来,然后看它的行为和沙粒有什么统计上的不同。如果内部表征是真实的,它在因果上就必然有可观测的后果。

「如果你有内在体验,从外面看,这个物理系统的因果方式有没有可观测的差异?」(Sara Walker)

上帝是宇宙能记住的记忆

Cronin 说了一句他自己也承认不知道什么意思的话:上帝是宇宙能够记住的记忆。

他解释说,如果上帝指的是「创造万物的机制」,那在组装理论里,这个机制就是因果图。我们能互相理解、能相爱、能在彼此身上看到神性,是因为我们共享同一份遗产。他不喜欢「天上的伟大程序员」那个版本,但如果说有个房间里有台带按钮的机器,那他可以接受这叫上帝。

Walker 的角度不同。她说如果上帝是物理上真实的东西,那么宇宙中生成意义和目的的方式,就是生命的物理。意义是实在的,它有物理学。她认为那些看起来像「抽象」的东西,信息、数学、形式,都是真实存在于时间里的物理,只是它们太「大」了,像哲学上的超物体(hyperobject),我们在当下解析不了。

关于数学是发明还是发现,Cronin 说得很漂亮:需要的记忆越多,就越像发明;需要的记忆越少,就越像发现。一切都是发明,只是程度不同。宇宙必须自己生成一切,没有外部观察者。

「物理学一直想从外面描述宇宙。组装理论描述的是宇宙如何从内部建造自己。」(Lee Cronin)

关于美:两人的答案

Walker 说,她心中最美的想法是,宇宙是个有创造力的地方,而且我们的存在属于实在结构里深刻而内在的一部分,不是随便加上去的附属现象。物理学的两大支柱,量子力学和广义相对论,深得要命,但对我们的存在完全无感。她觉得描述我们的那套理论,必须比它们更深。

Cronin 说的是另一件事:他曾经冒着很高概率是错的去做这个理论,被硬核物理学家和数学家们轮番拷打。所以当他意识到可以把抽象的「记忆」在实验室里测出来,那一瞬间的感觉是:天啊,这个抽象的东西,我们真的测到了。而且不只是测到,还能量化它的因果后果。

「组装理论解释了物体里的灵魂。跟谢尔德雷克那种形态共振的神秘主义无关,它讲的是物体之间真实的互动。」(Lee Cronin)

被外星人绑架时该说什么

采访里有一个假设问题:如果被外星人绑架,他们要你解释人类文明是什么,你怎么说?

Walker 的回答绕开了所有预期。她说自己本质上是科学家,但内心更认同艺术家。人类是一群还不知道自己在画什么的艺术家。我们在创造某种可能非常美的东西,但我们太年轻了,我们还不知道自己在干什么。

Cronin 的回答完全是另一种风格。他说会尽可能表现得随机,用不可预测性让对方困惑,这样可能会被当成宠物留下来研究。他甚至把这个当成生存策略:足够让人意外,就足够有价值。

最恐怖的可能性,和最不恐怖的

Arthur Clarke 那句话被用来收尾:两种可能都存在,要么我们孤独,要么我们不孤独。两者同样可怕。

但两位嘉宾给出了自己的版本。

Walker 说最恐怖的电影是《人类之子》,全世界不再有婴儿出生,最年轻的人已经十八岁。没有孩子的世界是harrivores的。让她在坏日子里还能撑住的,是年轻人和他们看到的那个我们看不懂的现实。

Cronin 说让他有希望的是,他八岁时的梦想在有生之年实现了。计算机可编程、互联网、信息触手可及。他觉得运气好得不像话。人类太心灵手巧了,从孩子、研究组、同行、其他公司,到处都是天才。他对人类的未来相当乐观,真正焦虑的是自己跟不上。

几件可以带走的事

  • 把「外星人在哪」换成「我们有没有能看见它们的仪器」。大过滤器可能落在文明灭绝这一层,也可能落在感知能力这道门槛上。想找生命,先想清楚你需要什么样的探测器,别急着猜它们长什么样。
  • 用组装指数去思考你身边的东西。一件物品、一段代码、一个流程,它们的最短构建路径有多长?路径越长,背后需要的信息和机器就越多。这个判断能帮你区分「随便就能出现」和「一定有人在背后花了功夫」。
  • 重新解释你的过去,这是在当下能做的最有杠杆的事。Cronin 说得很直接:你对未来的直接控制很少,但你可以改写过去的叙事。同一段经历,换个讲法,下一步就不一样。这跟心灵鸡汤无关,在他的框架里,这是自由意志的具体操作。
  • 区分「惊喜」「创造」和「新颖」。惊喜是你的模型被打破了,可能只是因为你信息少。创造是主动推动因果结构。新颖是那个被推动的程度的度量。想要真正有价值的东西,别停在制造惊喜上。
  • 如果你在做前沿的事,准备好被同行拷打。Cronin 说他有很高概率是错的,被数学家、物理学家、复杂系统研究者轮番质疑过。他坚持下来的理由是:这个抽象概念居然能被实验测量。判断一个疯狂想法值不值得追,看它能不能落到可测量的地上。
  • 接受「作弊」并量化它。在实验室里模拟生命起源,本质上是在一个受控的、被简化的小世界里重演宇宙做过的事。Cronin 的做法是把作弊的程度公开出来,再据此推断真实的困难程度。任何建模和简化都适用这个原则。
  • 把「美」当作理论选择的启发式。Walker 说,我们选择什么样的理论去描述现实,会影响未来的可能性空间。所以理论建构不只是预测世界,它也在造成世界。选那个能开出更多可能性的版本。

最后,Cronin 说了一句让人停下来想很久的话。他说,他这辈子作为科学家,只想要一个原创的想法,一次就够。他和 Walker 从完全不同的方向走到了同一个形式化,这件事本身就让他觉得自己和宇宙连上了。

「我不是一个孤立的生命体,我是这个正在生成自己的宇宙的一部分。」

这句话听起来像诗。跟着这两个人走完这两个小时的推理,你会发现它是可以被测量的。

本集资源与出处