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中图分类号：N0文献标识码：A文章编号：1008-7699(2006)03-0001-06
近年来，虚拟实在、赛博空间等成为哲学讨论的两个热点问题。然而在这些讨论中，众多学者忽略了一个非常重要的问题：虚拟生命或数字生命。离开了虚拟生命或数字生命，关于虚拟实在和赛博空间的哲学讨论就都是不全面的。实际上，数字生命不仅可以深化我们对虚拟实在和赛博空间的哲学问题的讨论，而且它本身提出的新的问题也很富有挑战性。数字生命的哲学探讨具有重要的理论意义。
一、数字生命研究的成就
数字生命的研究可以追溯到阿兰·图灵(A.Turing)和约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)。图灵证明生物的胚胎发育可以用计算的方法加以研究。冯·诺伊曼则试图用计算的方法描述生物自我繁殖的逻辑形式。60年代，一些计算机编程专家开始尝试在计算机中实现冯·诺伊曼的理想，他们利用生物学的原理创造出后来被称为“磁芯大战”的游戏程序。到了20世纪70年代和80年代，随着计算机速度的大幅度提高以及个人计算机的普及，在康韦(John Conwey)、沃弗拉姆(Steven Wolfram)等人有关“生命游戏”研究的基础上，兰顿(Chris Langton)提出了在计算机虚拟环境中创造展示生命特征的人工生命的思想。1987年9月在美国著名的复杂性研究中心——圣菲研究所的支持下，兰顿主持召开了第一届国际人工生命研讨会，这次会议宣布了一门新的计算机与生物学交叉的前沿学科的诞生。[1]自1987年至今，包括数字生命在内的人工生命研究得到了越来越多的计算机专家和生物学家关注，出现了“磁芯大战”、“L－系统”、“生物形态”、计算机病毒、Tierra世界、“Avida”、“阿米巴世界”等数字生命模型。其中一些模型曾是著名刊物《自然》和《科学》杂志报道的热点。我们先举例说明数字生命研究的主要内容。
1.“磁芯大战”
20世纪60年代，计算机科学正处于茁壮成长时期，新发现层出不穷。对当时的很多计算机专家来说，编写程序令一台机器能够随心所欲地为己所用，甚至在计算机上创造出一个人工世界，是一件无比美妙的事情。美国电话电报公司(AT&T)的贝尔(Bell)实验室中的维克特·维索斯基(Vctor Vysottsky)、道格拉斯·麦克罗伊(H,Douglas Mcllroy)以及罗伯特·莫里斯(Robert T Moms)就是这样的科学家，当时三人年纪虽然只有二十多岁，但都是绝顶聪明的编程高手。虽然电脑先驱冯·诺伊曼早就提出了自繁殖自动机及其进化的思想，但由于计算机本身的局限及该问题本身的复杂性，在他之后，只有很少的电脑专家继续他的工作。直到60年代，贝尔实验室的这三位电脑专家才开始着手在电脑中实现冯·诺伊曼的理想。他们编写了一些可以自我繁殖的游戏程序（又被称为“有机体”），然后让这些程序在计算机内存中互相搏斗，看谁的程序能把对手全部消灭。谁编写的“有机体”能把别人的“有机体”全部消灭，谁就在游戏中获胜。这也就是后来的“磁芯大战”(core wars)游戏的前身。该游戏由于个人计算机的普及而广为流行。[2]
这个游戏的特点是，当双方的程序进入电脑之后，玩游戏的人只能看着屏幕上显示的战况，而不能做任何更改，一直到某一方的程序被另一方的程序完全“吃掉”为止。磁芯大战是个笼统的说法，事实上每个人编写的程序都有自己的名字。维索斯基最初在编写这个程序时称它为“达尔文”，包含有“物竞天择，适者生存”的意思。该程序由低级的汇编语言构成，这些语言指令可以在计算机内存的“核心”得到执行。它有三个主要的功能：PROBE、CLAIM和KILL。当它被放进计算机中时.它可以在内存核心中探寻(PROBE)地址。如果它发现磁芯的一个区域是空的，它可以通过自我复制占领(CLAIM)这个区域。如果一个敌人处在被检查的区域，程序就设法杀死(KILL)它。
为了在游戏中获胜，贝尔实验室的这几位计算机专家尝试了各种生物学的手段，甚至编写出“两性的物种”。这些实验实际上就是后来的数字生命实验，不过在贝尔实验室，这种工作只被看作是娱乐。[3]
在前人工作的基础上，杜德尼(A.K.Dewdney)1984年5月在《科学美国人》杂志上发表文章，系统地提出了“磁芯大战”(core war)的思想，在杜德尼的游戏中，两个或多个计算机程序在计算机的内存中互相打斗，每个程序都试图通过获取存储空间并通过破坏其它程序的指令而摧毁这些程序。在战斗中，程序可以执行编程人员在其中编写的任何一条指令，只要能够破坏对方的指令。一个程序在摧毁另外一个程序时可以采取任何策略。它可以采取进攻态势，即自己保持不动，不断地向不同的存储位置抛出软件“炸弹”，希望以此攻击处在那里的敌对程序。它也可以采取防守的态势，即尽量躲避可能受到的攻击，或在受到攻击以后，设法修复受到的损伤。当一条指令使得操作系统无法执行时，该程序就被宣布为“战争伤亡者”，而退出比赛。不过战争仍然在进行，直到最后只留下一种程序，战争才结束。
杜德尼的磁芯大战产生了广泛的影响。一方面，许多计算机程序员在杜德尼专栏文章的影响下，从事计算机“有机体”的创造。他们尝试在各种微型计算机的操作系统上做实验，编写新型的红码(Redcode)“生物”，组织锦标赛，甚至形成了一个俱乐部：“国际磁芯大战协会”。由于杜德尼的文章的广泛传播，也使人们认识到信息有机体，如果被不恰当应用的话，会对计算机产生巨大的破坏。事实上，计算机病毒就是在“磁芯大战”的影响下产生的。另一方面，“磁芯大战”具有重要的理论意义。人工生命的一些重要的实验方法论都是在“磁芯大战”的影响下形成的。拉斯姆森(Steen Rasmussen)的VENUS程序应用了红码创造了他的计算机有机体。人工生命的一个非常有影响的成就：托马斯·雷的Tierra的灵感也来源于“磁芯大战”。
2.Tierra世界
1990年是数字生命发展的一个不平凡的一年，特拉华大学的热带雨林专家托马斯·雷(Thomas Ray)编写的Tierra（西班牙语意为地球）模型轰动了整个人工生命界。雷在编写他的模型时，与大多数数字生命的模拟研究不同，他的目标不是直接模拟自然的生命，而是制造出完全不同于在我们周围看得见的生命形式。他打算让这些生命形式在它们的计算机硅环境中演化，产生自己独有的种系。
一般地说，生命都具有新陈代谢、复制和进化的能力。在自然界中，生物是由有限的食物供给和有限的生存空间约束的；有机体在获取食物和复制上的效率越低，它的适应就越差，它传递到下一代的机会就越少。在Tierra中，“生物”由一系列能够自我复制的机器代码或程序组成，它在计算机中的复制分别受到计算机的存储空间和CPU时间约束。能有效地占有内存空间和利用CPU时间的生物体，将具有更高的适应度，传递到下一代的机会就越大。
在Tierra中，计算机的RAM（随机访问存储器）中有一块专门的空间，这个空间中放置了一个“祖先有机体”，该祖先有机体根据它的汇编程序代码中的指令开始复制对它的生存是基本的代码。随着有机体的数目的增加，RAM中的空间减少了，因此有机体为了自己的生存空间开始竞争。
为了运行包含在有机体汇编程序代码中的指令，有机体需要计算机中央处理器一定的时间（CPU时间）。因为每个有机体是一个独立的实体，所以，每个有机体都能接近它自己私人的CPU。这一点在并行处理器上是很简单的，但是，因为大多数计算机是串行处理器（即它们只有单个的CPU），所以必须做一些折衷处理。Tierra使用的解决方法是在单个处理器上给每个有机体依次分配“一段”时间。这是任何运行多任务操作系统（用户同时在计算机上运行多个程序）的计算机使用的相同的方法。这些工作其实并不是真的同时运行的，而是给每个工作分配一定的时间，在这段时间内它进行一定数量的工作，如果在这段时间并没有完成这个工作，它就临时中断，开始运行下一个上作。直到所有的工作运行了一些时间后，第一个工作重新启动，开始新一轮的运行。因此，在Tierra内，某个有机体得到一段时间，在这段时间内，它可以执行固定数目的指令直到它变成休眠状态，然后机会就给予了另外一个有机体。这就在模型中引入了另外一种竞争。那种在较少时间内（通过使用较少的指令）实现其功能的有机体，将处于优势地位，因为它比它的邻居能够更快地复制，因此它能够在其它的有机体占有空闲的内存空间之前占有内存空间。
Tierra的祖先有机体包含80个汇编程序指令，包括一个扩展的代码，其中有产生子代有机体的方法。因为每一个由汇编程序指令编码的行动具有一定的执行错误的概率，因此进化是可能的。
为了避免快速复制的有机体快速填满所有可用的内存空间，Tierra包含一个“收割器”功能，以模拟自然“死亡”。一旦群体达到某一临界水平，“收割器”就开始消灭有机体。事实上，有机体一出生，它就进入收割器队列。当收割器功能判定到了要求有牺牲者的时候，它总是清除队列前面的有机体。产生错误的有机体被提到队列的前面，而有效地完成行动的有机体则被拉回来，因此延长了它们的生命。
雷在运行它的Tierra时吃惊地发现，他的电子世界的的确确生出许多“生物”，显示出一个令人目眩的结构与活动序列。开始时只有一个祖先生物，但经过526万条指令的计算之后，仿佛寒武纪大爆发在区区数小时内发生了。这时，在Terra虚拟世界中游动的是366种不同大小的数字生物（雷把它们解释为不同的“物种”）。在运行25.6亿条指令后，1180种不同大小的数字生物产生了。在新产生的数字生物中，不但出现了一些寄生的数字生物，而且也出现了超寄生的数字生物（靠其它寄生者生活的寄生者），甚至超－超－寄生生物。与真实世界中的生命演化类似，Tierra生物最终产生了对寄生生物具有免疫能力的生物。Tierra中也演化出了一些长期进化的特征，间断平衡现象（即进化很长时间发生的非常缓慢，但是常常发生急剧的进化，结果在相对短暂的时间内产生许多新的物种）在Tierra模型中也被观察到。另外，在Terra世界中甚至可能演化出社会组织。[4]
3.Avida和“阿米巴世界”
雷并不是唯一的一个对计算机中的开放进化过程感兴趣的人工生命研究者。在雷报告他的重要成就的同时，著名计算机专家、遗传算法的发明人霍兰德也开发了一个人工世界，他把它叫做“回声”(Echo)。根据霍兰德，回声主要是利用计算机研究分布在一定地理空间的具有演化和自我繁殖能力的主体(Agents)的群体行为问题。当然，不同地理空间会有不同的资源配置。“回声”中的活动主体或“有机体”都有攻击、防御、交易和繁殖的能力。尽管模型很简单，但其中的主题都展示了很多类似生命的行为。在“回声”中，我们可以看到进化的军备竞赛，看到免疫系统的反应，还可以看到交易关系的突现，等等。
克里斯汀，林德戈林(Kristian Lindgren)也在用计算机模拟生命进化中的问题，但它主要关注的是进化中的“囚徒困境”问题。早在20世纪40年代，冯·诺伊曼在他的博弈论中就曾讨论过这个问题，后来在生物学、心理学、社会学和经济学中，都有人以不同方式探索过这个问题。80年代，爱克斯罗德(Robert Axelrod)利用计算机实验让14种不同的策略相互竞争，结果发现，一种最简单的策略：一报还一报策略是最好的策略。林德戈林在研究这个问题时，由于计算机的速度已经有大幅度提高，所以他就不再把游戏局限在几个主体几个策略之间的相互竞争上，而是在计算机上让上千个主体经过上万次的反复相互作用。甚至他还在计算机环境中加入“噪声”，使一些主体的策略发生随机变化。结果显示，共同进化、共生、寄生等现象都能在系统中产生出来。
不过，这些都和Tierra没有什么联系。与Tierra有关，并进一步发展了它的是美国加州理工学院的人工生命研究者克里斯塔法·阿达米(Christopher Adami)。阿达米开发了一个叫做Avida的系统，该系统与Tierra非常相似，且更现实一些。Avida放弃了Tierra的共享内存空间的概念，取而代之的是类似细胞自动机的方格。在Tierra中，一个生物可以影响任何另外的一个生物，不管它们在内存中相距多远。但在Avida中，方格中的活的生物只能影响它的邻居方格中的生物。另外，Avida的界面更逼真，它的信息也只能局部移动。由于Avida和Tierra没有太大的差别，所以，它们的运行结果也很相似，也是随着时间的发展，方格中生物随着群体增长，出现多样性，出现寄生现象，也出现长时间的间断平衡等现象[5]。
Tierra和Avida等虽然在模拟开放进化上取得了巨大的成绩，然而美中不足的是，雷和阿达米的世界都需要从一个祖先程序开始，而真实地球上的生物进化是从无生命到有生命的。那么，我们能否在计算机中从简单的代码片断自发地产生出能够自我复制的“祖先生物”，然后再开始开放的进化呢？1996年，贝尔实验室的帕格里斯(A.N.Pargellis)迈出了这勇敢的一步。他在计算机中建立了一个叫做“阿米巴世界”的系统，实现了从“前生物汤”到“生物”的转变。自提出阿米巴世界之后，帕格里斯一直在对他的系统进行改进，2001年，他把他新开发的阿米巴世界称作阿米巴－Ⅱ。[6]阿米巴在自发产生祖先生物方面前进了一大步，同时也可以像Tierra一样产生开放进化。如果阿米巴世界能够自发产生自催化循环，并能够产生出固定的遗产密码，那么它的意义就会更大。
二、数字生命的哲学思考
数字生命研究不仅在科学上具有重要的意义，而且也具有重要的哲学意义。数字生命的一些研究者相信，这些用人工的方式创造的数字生命系统完全有可能成为真正的生命。他们认为，我们完全可以在计算机的虚拟环境中，创造出“活的数字生物”来。这些“活的数字生物”不仅可以复制自己，而且可以发生变异，甚至可以为某种资源发生生存竞争，从而使自己的后代变得能够更高效地利用这些资源。这样，数字生命系统不仅是活的，而且可以成为一个自主进化的系统，这个系统甚至具有和我们现实生命系统对等的本体论地位。数字生命能成为真正的生命吗？数字生命真的具有和我们现实的生命相同的本体论地位吗？如果对这两个问题我们都给出肯定的回答，那么接着的问题就是，我们应当如何对待较为发达的数字生命系统？我们可以轻易地毁灭它们吗？我们如何避免一些功能完善但对我们的计算系统具有破坏作用的数字生命？
1.数字生命能成为真正的生命吗？
数字生命研究领域的很多科学家以及一些哲学家相信，数字生命完全可以成为真正的生命。人工生命领域的开创者兰顿(C.Langton)，人工生命研究的积极支持者法默(J.Doyne Farmer)，Tierra模型的建造者托马斯·雷(Thomas Ray)，机器人学家布鲁克斯(Rodney Brooks)，哲学家比多(Mark Bedau)，数学家卡斯蒂(John Casti)，等等，都是这种强人工生命的支持者。兰顿曾说：“人工生命将迫使我们重新思考‘活’是什么。事实是我们没有公认的‘生命状态’的定义。当要求一个定义时，生物学家经常列出很长的一串大多数生物共有的典型行为和特征，包括自我繁殖、新陈代谢活动、死亡、复杂的组织和行为等。然而，因为几乎所有这些特征是由严格的行为标准组成的，因此很可能我们很快就可以使计算机过程展示出所有这些特征行为。……强的主张认为，任何定义或标准列表宽泛到包括所有已知的生命，也将包括一定种类的计算机过程，这些过程因而必须被看作‘事实上’是活的。”[7]
确实，很多人都是根据列举生命的重要特征作为生命的定义的。法默和白林(Aletta d'A Belin)曾经列举了下列一组性质作为生命共有的典型特征：
生命是时空中的一种模式(pattern)，而不是特殊的物质客体；
生命具有自我繁殖的能力，或者至少是通过繁殖产生的；
生命存储有自我表征的信息；
生命具有新陈代谢的能力，可以不停地与环境进行物质和能量的转换；
生命可以有选择地对外界刺激做出反应，能够适应环境，同时它们也能够创造和控制它们相应的环境；
生命的组成部分之间相互依赖。这种相互依赖维持了生物体的统一性；
生命能够在噪声环境中保持自己的形态和组织，发挥自己的正常功能；
生命具有进化的能力。这种进化能力并不是有机体个体的性质，而是有机体系谱的性质[8](P818)。
法默认为，这个列表远远不是完善的。有些有机体，比如病毒在很多方面处在生命和非生命之间的状态。一些生命起源模型中的“原始有机体”也是这种“半活性的”实体。而根据这个列表，我们也可能把生态系统和社会系统看作是生命。所以，法默说，生命和非生命之间并没有一种截然分明的界限。恰当的做法是把生命看作是“一种连续的组织模式的性质，其中有些模式比其它模式更多或更少活性。”[8](P819)
根据这个定义列表，法默曾经尝试论证计算机病毒就是一种生命，当然是一种不同于“如吾所识的生命”(life-as-we-know-it)的新型的“如其所能的生命”(life-as-it-could-be)。我们也可以根据这个定义说明Tierra中的数字有机体就是生命：
Tierra中的数字有机体是计算机内存存储装置中的一种模式。
Tierra中的数字有机体能够把自己复制到其它计算机中，因而可以繁殖自己。
Tierra中的数字有机体储存有关于它自己的描述。
Tierra中的数字有机体可进行新陈代谢，它们能够指导电能到热能的转换，利用能量保存它们自己的形式，并对从计算机其它部分来的刺激做出反应。
Tierra中的数字有机体感受计算机中的变化，并对这些变化做出反应。
Tierra中的数字有机体的各组成部分之间的依赖性非常紧密。
Tierra中的数字有机体在一定的噪声环境中能保持自己的形态和组织，发挥自己的正常功能。
Tierra中的数字有机体具有进化的能力。
所以，尽管数字生命生活在一个人工的我们不能直接看到的环境中，但是，它们拥有我们列举的作为生命特征的大多数性质。不过，雷在声称他的Tierra中的“生物”是有生命的时候，他根据的是一个更简单的生命定义：即生命的信息定义。他说，凡是能自我复制和无限度进化的系统就是生命系统[4](P112)。Tierra里的“生物”不仅能够自我复制，而且可以演化出很多意想不到的新结构。所以，雷肯定地说，他的Tierra事实上就是一个活的系统。他把他的模型命名为“地球”，其意就在表明，人们已经在扮演上帝，开始了第二次创世纪！
此外，人工生命的模型VENUS、Avida、“阿米巴”等都被一些研究者看作是有生命的，因为，它们基本上都能满足给定的生命定义标准。
当然，有人可能说，满足一定的生命特征并不就是生命，因为生命很重要的一个方面是它的物质组成。地球上的生命都是由蛋白质和核酸组成的。因此很难想象计算机中的电磁振动会是真实的生命。
对此，人工生命的支持者会说，生命的本质在于形式而不在于具体的物质。不管实际的生命还是可能的生命都不由它们所构成的具体物质决定。生命当然离不开物质，但是生命的本质并不在于具体的物质。生命是一种过程或组织形式。所以，人们可以忽略物质，从它当中抽象出控制生命的逻辑。如果我们能够在另外一种物质中获得相同的逻辑，我们就可以创造出不同材料的另外一种生命。
2.数字生命系统真的与我们现实的生命系统具有对等的本体论地位吗？
前面我们提到的磁芯大战、Tierra、Avida和“阿米巴世界”等，实际上都是计算机根据简单的规则产生的。在自我繁殖、竞争资源、向着较为复杂的方向进化等方面，它们的完美性不容置疑。根据这种完美性，我们能说它们就是一个独立的生命世界吗？
如果我们从它们与我们现实世界的关系看，这个世界很难说就是一个独立的世界，因为我们很容易只把它们看作是我们现实世界中的一个部分，这个部分像其他非物质世界一样冰冷和钢硬，与温暖、潮湿的生命毫不相关。但是，如果我们换一种视角，情况又会怎样呢？即是说，如果我们不考虑这些数字生命模型与真实世界的联系，而是单从计算机内部来看模型，那情况会是怎样的呢？
这时，我们会发现，模型本身是计算机内部的一种符号系统，它们按着规定的规则在计算机内部活动和表现。以Tierra世界为例，如果我们只是从计算机硅世界本身来看它，那么，它就不再是任何现实生命的模拟，而是一种计算机生物自身的定义。在那个人工世界中，生命在自主地繁殖和进化。
因此，如果我们放弃对数字生命模型与真实生命的联系的关注，而去思考作为一个硅世界的人工生命系统，我们前面讲到的人工生命例子，从磁芯大战，到雷的“Tierra世界”，再到阿达米的Avida，就都成为计算机硅世界中的“居民”，而不仅仅是现实生命世界的模型。这个“硅世界”中的“居民”事实上都是真实的存在。
很多人可能会觉得这个结论完全不可思议。但正如卡斯蒂所说，“那仅仅是一种偏见。根本没有理由认为，我们所熟悉的世界拥有任何享有特权的本体状态，并且比我们用硅而不是体外创建的世界更加真实。如果从计算机内部，而不是从通常的外部的观点看它们的话，那么，这些计算机世界与我们自己的真实世界具有相同的真实性。”[9]
关于这种真实性，我们可以从逻辑的角度加以考虑。1985年，英国牛津大学的物理学家多奇(D.Deutsch)曾提出了这样一个原理：图灵机层次上的通用计算机可以模拟任何物理过程（物理的邱奇－图灵命题）。根据这个原理，可观测的物理系统，从旋转的星系到我们自身的智能系统，原则上都可以由通用计算机以有限的操作完美地模拟。因此，我们的生命自然也可以由计算机完美地模拟。在我们模拟物理过程的时候，我们可能仅仅把计算机过程当作是一种仿真过程，因此没有什么原则性的哲学问题可以提出。然而，在我们模拟生命时，我们不得不问这样的问题：计算机中的生命过程仅仅是外部世界生命的模拟吗？因为很显然，如果它们的完美性毋庸置疑，它们就不仅仅是外部生命的模拟，而实际上它们自身就变为生命的实例。既然计算机可以完美地模拟整个世界，计算机中的数字生命具有与我们现实世界相同的实在论地位就是一个逻辑的必然结论。
3.数字生命的伦理和法律问题
随着计算机和互联网的普及，数字生命研究的重大的实际意义越来越明显地显示出来。经过精心设计的生存于电脑空间中的数字生命不仅能简化繁琐的计算机操作，而且能理解用户的兴趣，获取用户感兴趣的信息，过滤电子邮件并自动回复信件，自主购买用户满意的商品，甚至能讨价还价，处理各种各样的日常事务等等。随着时间的发展，这些数字生命会越来越能满足主人的需要。这种人机交互的技术的发展，将大大超出传统的人机界面的含义，具有广阔的应用前景。
然而，数字生命技术也具有两面性。设计完善的具有破坏作用的数字生命将会对未来数字时代的社会造成巨大的危害，这种危害将远远超过传统的计算机病毒的危害。数字生命的支持者法默在题为“人工生命：即将来临的进化”的演讲中曾这样说道：“随着人工生命的出现，我们也许会成为第一个能够创造我们自己后代的生物。”“作为创造者，我们的失败会诞生冷漠无情、充满敌意的生物，而我们的成功则会创造风采夺人、智能非凡的生物。这种生物的知识和智能将远远超过我们。当未来具有意识的生命回顾这个时代时，我们最瞩目的成就很可能不在于我们本身，而在于我们创造的生命。人工生命是我们人类潜在的最美好的创造。”[8](P836)这就需要制定与之相关的伦理和法律规则，鼓励人们研究和发明对人类有益的数字生命，制止一些人创造对计算机网络有害的数字生命。
当然，还有一个也许并不遥远的忧虑：如果具有感觉和智能的人工生命被创造出来，我们对这些新的生命形式应当承担什么样的伦理和法律责任？我们可以毁灭它们吗？它们对我们人类又应当承担什么样的伦理和法律责任呢？这些都需要我们深思。因此，兰顿说：“人工生命不仅是对科学或技术的一个挑战，也是对我们最根本的社会、道德、哲学和宗教信仰的挑战。就像哥白尼的太阳系理论一样，它将迫使我们重新审视我们在宇宙中所处的地位和我们在大自然中扮演的角色。”[10]