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The advantages of artificial over natural intelligence appear permanent, while the advantages of natural over artificial intelligence, though substantial at present, appear transient.
人工智能胜过自然智能的优势是永久的，而自然智能胜过人工智能的优势，虽然目前是实质性的，但似乎这只是暂时。
弗兰克·维尔切克
Frank Wilczek
弗兰克·维尔切克是麻省理工学院物理系赫尔曼·费什巴赫讲席教授，2004年诺贝尔物理学奖得主，著有《美丽之问：宇宙万物的大设计》（ A Beautiful Question: Finding Nature's Deep Design ）一书。
我第一次见到弗兰克·维尔切克是在20世纪80年代，当时他邀请我到他在普林斯顿的家里聊天。“地址是默塞尔街112号，”他写道，“寻找没有车道的房子。”几个小时后，在爱因斯坦的旧客厅里，我和未来的诺贝尔物理学奖得主交谈起来。你永远也猜不到，弗兰克是不是和我一样，对周围的环境很敏感。他唯一提到的就是在“没有车道的房子”前找个停车位太难了。
与大多数理论物理学家不同，弗兰克长期以来一直对人工智能有着浓厚的兴趣，有这三个他的“结论”为证：
“弗朗西斯·克克称之为‘惊人的假说’：意识，也称为心智，是物质的一种涌现性。”如果这是真的，则表示“所有智能都是机器智能。自然智能与人工智能的区别不在于它是什么，而在于它是如何制造的”。
人工智能不是外星人入侵的产物。它是特定人类文化的产物，反映了文化的价值。
大卫·休谟在1738年写下了“理性是，并且只应该是，激情的奴隶”这一番引人注目的言论。当然，这番话是指人类的理性和人类的激情。但休谟的逻辑、哲学观点也对人工智能有效。简单地说：驱动行为的是激励，而不是抽象的逻辑。
他指出：“20世纪和21世纪的大事是，随着计算的发展，我们学会了如何更好地计算基本定律的后果。这里有一个反馈循环：当你能更好地理解事物时，你就可以设计出更好的计算机，这样你就能更好地进行计算。这是一种上升的螺旋结构。”
在这篇文章里，他认为，就目前而言人类智能具有优势，然而，我们的未来，不受太阳系的限制，毫无疑问也不受银河系的限制的未来，如果没有人工智能的帮助，将永远无法实现。
◎ 人工智能会有意识吗？
◎ 人工智能会有创造力吗？
◎ 人工智能会是邪恶的吗？
这些问题在当今大众媒体里和科学辩论中经常被提到。但讨论似乎从未有定论。在这里，我首先作答如下：
基于生理心理学、神经生物学和物理学的答案，如果不是“是”、“是”和“是”，那将是非常令人惊讶的。原因很简单，但也很深刻：根据这些领域的证据，自然智能和人工智能之间极有可能没有明显的鸿沟。
著名生物学家弗朗西斯·克里克在1994年的著作《惊人的假说》（ Astonishing Hypothesis ）中提出了一个“惊人的假说”：心智来自物质。他的著名观点是，心智，只不过是“一个巨大的神经细胞组群及其相关分子之间的交互作用”。
这个“惊人的假说”实际上是现代神经科学的基础。人们试图通过理解大脑的功能来理解心智的工作原理；他们试图通过研究信息如何被编码成电子和化学信号，如何被物理过程转换，以及如何被用来控制行为，来理解大脑是如何工作的。在科学尝试中，他们不容许超自然行为。到目前为止，在数千次精心设计的实验中，这种策略从未失败过。至今为止，还没有证据表明，有必要允许意识或创造力不受大脑活动的影响，以解释任何观察到的心理物理学或神经生物学的事实。没有人曾偶然发现与生物体中的传统物理事件分离的心智力量。虽然关于大脑、关于心智，我们尚有许多未解之谜，但这个“惊人的假说”却一直未受到损伤。
如果我们把视野拓宽到神经生物学之外，把整个科学实验的范畴考虑进来，这个假说就更加引人注目。现代物理学关注的往往是极其微妙的现象。为了研究这些现象，实验者必须采取许多预防措施防止“噪声”污染。他们经常发现，为防止杂散的电场和磁场干扰实验，有必要建造精密的屏蔽装置；因为微震或过往车辆引起的微小振动，有必要进行补偿；有必要在极低的温度和高真空状态下工作；等等。但有一个明显的例外：他们从未发现有必要把附近或远处的人的思想考虑进来。似乎与已知的物理过程分离，但能够影响物理事件的“思想波”无须存在。
这一结论，从表面上看，消除了自然智能与人工智能之间的区别。这意味着，如果我们能够复制或准确模拟发生在大脑中的物理过程——原则上我们可以做到，并将其输入和输出结果连接到感觉器官和肌肉，那么我们就能在物理人工物身上再现我们观察到的自然智能的行为。在这一过程中，没有任何可观测的效应会丢失。作为一个观察者，像其他人一样，我将意识、创造力或邪恶归于人工物的理由，与把这些属性归于其自然对应物的理由一模一样，不多也不少。
因此，把克里克的神经生物学的“惊人的假说”和物理学的有力证据结合起来，我们可以推断出自然智能是人工智能的一个特例。这一结论，我称之为“惊人的推论”。
这样，我们就有了3个问题的答案。由于意识、创造力和邪恶是自然人类智能的显著特征，因此它们是人工智能可能拥有的特征。
在100年前，甚至50年前，若相信心智源于物质的假设，并推断出自然智能是人工智能的特例，那将是信仰的飞跃。鉴于当前对生物学和物理学的理解存在许多鸿沟，它们确实值得怀疑。但这些领域的新发展改变了这一局面：
生物学： 一个世纪以前，虽然有物理学上的解释，但心智以及新陈代谢、遗传、感知都是生命中深不可测的神秘方面。而今天，从分子开始，我们对新陈代谢、遗传、感知的许多方面都有了极其丰富和详细的描述。
物理学：
量子物理学经过一个世纪的发展和在材料上的应用，物理学家们已经一次又一次地发现，物质的行为非常丰富、奇怪。超导体、激光器和许多其他奇迹表明，单个简单的分子单位组合在一起，可以表现出全新的“涌现”行为，但同时又完全遵守物理定律。化学，包括生物化学，包含了大量的涌现现象，这些现象都源于物理学。开创性的物理学家菲利普·安德森（Philip Anderson）在一篇题为《多就是不同》（More Is Different）的文章中，就涌现问题做出了一个经典阐述。他首先承认：“还原论假设，也就是基于简单部分的已知相互作用的物理解释具有完备性这一假设，可能仍然是哲学家们争论的话题，但对于大多数活跃的科学家，我认为他们会毫无疑问地接受这一假设。”但是他继续强调：“对于大而复杂的基本粒子聚集体的行为，不能用几个粒子表现出来的性质进行简单外推。”
大小和复杂性每升到一个新级别，都会有新的组织形式出现，其模式以新方式编码信息，其行为以新概念进行描述。
电子计算机是涌现现象最好的例子。这里所有的牌都在桌面上。工程师们根据已知的相当复杂的物理原理，从下到上设计机器，它们能以令人惊讶的方式处理信息。你的苹果手机能在国际象棋中打败你，能快速收集和传递任何信息，也能拍出很棒的照片。因为计算机、智能手机和其他智能物体的设计和制造过程是完全透明的，毫无疑问，它们奇妙的能力涌现自常规的物理过程，我们可以追溯这一过程直到电子、光子、量子、夸克和胶子。显然，无生命的东西可以变得相当聪明。
让我总结一下这个论点。从两个得到有力支持的假设中，我们得出一个简单的结论：
◎ 人类的心智源于物质。
◎ 物质是物理学定义的。
◎ 因此，人类的心智是从我们能够理解并可以人工再现的物理过程中涌现出来的。
◎ 因此，自然智能是人工智能的一个特殊情况。
当然，我们的“惊人的推论”可能会失败，因为这个论点的前两行是假设。但是，这个失败将会带来一个重大发现，一个意义非凡的新现象，它具有大规模的物理后果。这个新现象会发生在不起眼的、被精细研究过的物理环境中，比如人脑内部的材料、温度和压力中，但不知何故，几十年来那些拥有精良仪器、意志坚定的研究员却一直没有能够触碰到这一现象。这样的发现将会是……举世震惊的。
改善人的身体和心智是人性的一部分。在历史进程中，衣服、眼镜和手表使我们的抗逆力、感知力和警觉力变得越来越强。它们是对自然禀赋的重大改进，我们对它们太过熟悉，但这不应该令我们忽视其深刻的意义。今天，智能手机和互联网正将人类增强自身的动力带入一个全新领域，这是一个对于我们作为智能生物的身份更为核心的领域。事实上，这使我们有了一个巨大的集体意识和集体记忆。
与此同时，自主的人工智能已经成为各种“脑力”游戏的世界冠军，如国际象棋和围棋。它们已经接管了许多复杂的模式识别任务，例如重建在大型强子对撞机的复杂反应中发生的一切，从粒子轨迹的暴风雪中寻找新的粒子，或者从模糊X射线、功能性磁共振成像和其他类型的图像中收集线索，以诊断疾病。
推动自我提升和创新的动力将把我们带向哪里？虽然事件的确切顺序和它们将要发生的时间尺度是不可能预测的，或者说至少超出了我的能力范围，但一些基本的思想表明，最终出现的最强大的心智将是与我们今天所知的人类大脑截然不同的东西。
想想以下6个方面，在这些方面中，信息处理技术大大超过了人类能力，有的是从广阔度超过，有的是从质量上超过，有的兼而有之：
◎ 速度： 电子的有序运动，是现代人工信息处理的核心，可以比大脑运行中的扩散和化学变化过程快得多。典型的现代计算机时钟速率接近10千兆赫兹，相当于每秒100亿次运算。任何一种单一的速度测量都不适用于令人困惑的各种脑运算过程，但有一个基本的限制，那就是动作电位的潜伏期，这将动作电位的间距限制在每秒几十次。当影像的“帧速”低于约每秒40帧时，我们可以分辨出它实际上是一个静止画面的序列，这或许不是偶然的。因此，电子处理的速度比人脑快近10亿倍。
◎ 尺寸： 典型神经元的线性尺寸约为10微米。而为电子器件设定了实际极限的分子尺寸比前者的万分之一还小，人工加工单元正接近这一尺寸。小尺寸让通信更有效率。
◎ 稳定性： 人类的记忆本质上是连续的（模拟的），而人工记忆可以具有离散的（数字的）特征。模拟量会被销蚀，但是数字量可以被存储、刷新并完全精确地保存下来。
◎ 工作周期： 努力会使人类大脑疲劳。它们需要时间来摄取营养、补充睡眠。它们会衰老。最重要的是：它们会死亡。
◎ 模块化（开放体系结构）： 因为人工信息处理器支持精确定义的数字接口，所以可以轻易地添加新模块。因此，如果我们想要一台计算机“看到”紫外线或红外线或“听到”超声波，可以直接将适当的传感器的输出馈送到它的“神经系统”。大脑的结构则更加封闭、不透明，人体免疫系统会积极抵抗外来植入物。
◎ 量子准备： 这是模块化的一种特殊情况，它具有长期的潜力。近来，物理学家和信息科学家已经认识到，量子力学的原理支持新的计算原理，这些新的计算原理可以赋予信息处理以质变的新形式和很可能新的智能水平。但是这些可能性依赖于量子行为的各个方面，它们非常微妙，似乎特别不适合与人类大脑温暖、潮湿、混乱的环境进行交互。
显然，作为智力平台，人类大脑远不是最佳的。但是，尽管多才多艺的家务机器人或机械兵会找到现成的、有利可图的市场，但是在目前还没有一种机器能达到这些应用所需的通用人类智能。尽管人类大脑在许多方面相对薄弱，但与人工智能相比仍有一些巨大的优势。让我提5点：
◎ 三维： 虽然，如前所述，现有人工处理单元的线性尺寸远小于大脑的线性尺寸，但其以光刻（基本上是蚀刻）为中心的制作过程基本上是二维的。这在计算机板和芯片的几何结构中显而易见。当然，人们可以将一层层堆叠起来，但是与层内相比，层与层之间的间隔要大得多，通信效率也低得多。而大脑则可以更好地利用所有三个维度。
◎ 自我修复： 人类大脑可以从许多伤害或错误中恢复过来，或者带病工作。计算机则通常必须从外部修理或重新启动。
◎ 连接性： 人类神经元通常支持几百个连接（突触）。此外，这些连接的复杂模式是非常有意义的（参见下一点）。而计算机单元的连接数量较少，并且连接模式固定。
◎ 发育（具有交互式雕塑的自组装）： 人脑通过细胞分裂增殖单元，并通过移动和折叠将它们组织成连贯的结构。这一过程还使细胞间的连接大量增加。雕塑的一个重要部分是在婴儿期和儿童期通过积极的过程发生的，因为个体与他或她的环境相互作用。在这个过程中，许多连接被淘汰，而另一些则被加强，这取决于它们在使用中的有效性。因此，大脑的精细结构是通过与外部世界的交互作用来调整的，而外部世界是一个丰富的信息和反馈源。
◎ 集成（传感器和驱动器）：人脑配备有各种感觉器官，特别是眼睛，人脑还配备多功能驱动器，包括能组建物体的手、能走路的腿，以及会说话的嘴。这些传感器和驱动器被无缝地集成到大脑的信息处理中心，经过了数百万年的自然选择磨炼。我们以最小意识注意力来解释它们的原始信号，并控制它们的大规模行动。然而，我们并不知道自己是如何做到这一点的，而且这一过程模糊不清。使机器人在这些“常规”输入输出函数上达到人类标准是非常困难的。
与当前的人工脑相比，人类大脑的这些优势具有深远意义。人类大脑的存在提供了一个令人鼓舞的证据，它向我们展示了从物质中获取更多的一些可能的方法。如果人工脑能赶上人类大脑的标准，那么什么时候才能赶上？
我不确定，但请允许我提供一些有根据的意见。人工脑的三维挑战，以及在较小程度上的自我修复看起来并不难克服。虽然它们提出了一些棘手的工程难题，但是一些改进的方法很容易想象出来，而且现在已有了明确的前进道路。另外，虽然人类的眼睛、手以及其他感觉器官和驱动器的能力非常有效，但它们的能力远没有达到任何物理极限。光学系统可以在空间、时间和颜色上以及在电磁波谱的更多区域中以更高的分辨率拍摄图像；机器人可以移动更快、身体更强；等等。在这些领域中，现在已经有了超人性能所必需的组件。瓶颈是用信息处理单元的语言快速地获取信息。
这个瓶颈把我们带到剩下的那些，也是最重要的大脑优于人工装置的优势。这些优势源于它们的连接性和交互式发育。这两个优势是相辅相成的，因为正是交互式发育塑造了婴儿大脑的大量连线但蔓延的结构，通过神经元和突触的指数式增长，使婴儿大脑能够长成非凡的人类大脑。计算机科学家们开始发现大脑结构的力量：神经网络。顾名思义，其基本设计受到了大脑的直接启发。神经网络在游戏和模式识别方面取得了惊人的成就。但是在自我复制机器的深奥领域中，当今的工程技术与神经元及其突触的力量和多样性相比差远了。这可能成为一个新的、伟大的研究前沿。在这里，生物学也指明了前进的方向，因为我们对生物发展的理解足以模仿它的本质。
总的来说，人工智能胜过自然智能的优势是永久的，而自然智能胜过人工智能的优势，虽然目前是实质性的，但似乎这只是暂时。我猜想，工程学要赶上将需要几十年的时间，但除非发生灾难性的战争、气候变化或瘟疫，否则技术进步将在几个世纪里保持旺盛的上升势头。
如果真是如此，我们可以展望在接下来的几代人里，人类通过智能设备变得更强，将与越来越有能力的自主人工智能共存。那时将有一个复杂的、迅速变化的智能生态系统，并因此迅速进化。考虑到工程化设备最终将具有的内在优势，进化的先锋将是机器人和超级头脑，而不是微不足道的智人。
另一个重要的推动力来自对恶劣环境的探索，如对地球上深海的探索，以及对太空的探索。人体很难适应温度、压力和大气成分的狭窄范围之外的条件。它还需要多种特定的、复杂的营养物和充足的水。此外，它没有抗辐射功能。正如载人航天计划充分证明的那样，在地面舒适区之外维持人类生命是非常困难的，而且代价昂贵。在这些探索中，半机械人或自主人工智能可能会更有效。量子人工智能对噪声极敏感，它在寒冷、黑暗的深度空间可能会更快乐。
奇特的天才科幻小说家奥拉夫·斯塔普雷顿（Olaf Stapledon）在他1935年的小说《怪约翰》（ Odd John ）中写下了一段感人的话。小说中的英雄，一个突变超人，将我们智人形容为“精神的始祖鸟”。他充满深情地把这句话说给他的朋友和传记作家听，而后者是一个普通的人类。始祖鸟是一种高贵的动物，它能进化成更高级的生物。