机器进化的方向

第四节　机器进化的方向

上面讨论了机器进化所遵循的一般原理，它与生命的进化有些相似相关之处，总括起来，它有如下的特征：

（1）向着高产量进化

地球系统正向着对时间平均的最大生态量而进化。这个一般原理对于机器进化，基本上也是实用的。这可从地矿资料找到答案。下面我们把钢铁作为机器生产量的测度，这里的生产量相当于生命进化的生物量。美国在1860年生铁产量为2×10¹²克，1970年为8．3×10¹³克，经过110年增长了41倍，在此期间，全世界人口只增加六倍。到1968年全世界铁的产量是3．7×10¹⁴克，地球上的光合作用每年固定的碳质量大约是4×10¹⁶克。

由于飞行事业迅速发展的需要，1968年全世界铝的产量达到铁的10%左右。按目前迅速增加的情况估计，在今后65年内，铝的产量将多于地球上的光合作用每年固定的碳质量。

由于铁与铝的产量继续增加，看来机器的产量与品种也会迅速增加，肯定会超过地球生态系统的碳总量。

（2）向着高效率进化

众所周知：机器效率是给出的功与输入的能相比。事实证明：机器自发明以来，其效率与日俱增。纽科门的第一个热力机在变化热能为机械能时，其效率小于1%，在50年后提高为1．5%。到1800年左右经瓦特改进，效率增到3%—4%；在1850年前后，效率提高为15%，到1900年竟达18%。与此同时，蒸汽透平机则达40%；把内燃机、透平机与燃料箱配合，其效率高达70%。由于大自然热力学原理的限制，效率不能无限增加，再提高的可能性就很小了。

这些精确的数字表明：大自然的进化原理，只实用于有限情况，而不实用于无限情况。太阳辐射到地球上的热力学能量是一定的，地球上的生态系统与生命系统不能无限地向前进化。包括人在内的很多物种已经定型，我们只能在有限的情况下使生命系统、生态系统如何优质化，这也是人文生态学的核心问题。人类可以使新的机器向更高的效率发展，以便用来开发宇宙，开发外星文明；宇宙空间的能量虽然很多，但用于光合作用的能量是有限的。人类是从光合作用进化出来的；如果认为人类将来也许进化到不需要光合作用，那是另外一个问题了。

也可以证明：机器的生态效率在随时间而增长，因为地球上的机器产量在增加，而平均耗能量在减少。现以美国生铁产量作为机器产量的测度，再除以美国所有机器的耗能总量，发现代表生态效率的这个比值，从1850年到1950年这一世纪内，大约增长了六倍。

（3）向着高增殖率进化

机器象碳基生命一样，是向高繁殖率进化的。实际上，繁殖率的提高与机器品种的增加密切相关，这与生物界的物种相类似。今天机器的种类不胜枚举。从大的方面来说是：海陆空的运载工具，原子能核反应堆的工作与控制系统，大型工厂联合企业的系列设备，电子医疗器械，探测星系及宇宙奥秘的飞行器，远距离的雷达通讯系统，代替人脑运算、翻译、作曲、绘画、设计等功能的电脑设备，以及其它等等。这些种类中每个子系统的增殖率在不同的程度上是与日俱增的。

虽然机器的品种与数量是向着高增殖率进化，但它们与生命系统相似，并不向巨大的体积进化，却向更精密的方向发展。地球上曾经有恐龙这个庞然大物，后来绝种了，鲸鱼也在减少。地球上的钢铁、铝合金等稀有金属材料，将使更多的机器品种向前进化。这与人脑已经进化过来的精密思维能力及多功能的情况相类似。此二者似乎也是进化的使命。

（4）向高寿命期限进化

事实证明：一般说来，机器愈精密，使用期限愈长。这意味着：机器正象碳基生命一样，有一种趋势是向着高寿命期限进化。例如汽车的寿命期限在1920年时代大约是3年，到1930年左右增加到5年，到1950年达到7年，今天差不多要高达十年；其它机器设备也有类似情况。由核能作为动力的机器，其寿命可能更长；真空工程已提上研究日程，将来如果利用真空能量作为动力，那时的机器寿命可能还要延长。

从生态学的观点来看，摄取高能量与延长寿命期限是有关的。机器既在增加寿命，那么发明机器的人是否也会延长寿命。今天的医学统计资料证明，人类的寿命平均来说是在增长，这是由于生活条件改善、医药卫生保健较好的结果；今天温带地区的人口，死亡的年龄平均延长到80岁左右，看来还会延长。此外中国古代养生经验指出：一个人如果加强内省功夫并奉献外功，调节经络系统的精细能量，达到高度有序的畅通状态，结果寿过百岁，享受天年，无疾而终，是完全可能的。至于开发人脑的精细能量（假设是活化的真空能量），与更高的智能，用拟人的方法去探索人类生命的外延，那是更有意义的；21世纪的生命科学也许要涉及到这个问题。试想人类发展科学技术使机器延长寿命还是为人类自身服务的；当然为科学而科学的精神，我们并不排除。例如古代希腊人为了寻求几何学的真理，而研究几何学，这种精神我们应该提倡。可是当初的几何学却为今天的物理学提供了有力的工具，间接上，还是为宇宙生态系统有序化与地球上的生命系统服务，实质上还是为人类服务的。