人工智能，机器的生命体征和摩尔定律

在生命出现之前，整个宇宙中只充斥着无机物、简单的有机物、元素颗粒等简单物质，似乎毫无生机。在生命出现之后，复杂物质开始陆续出现。科学家在外太空探索生命的过程中，以寻找复杂物质作为探寻生命的一种方式。从地球数亿年的历史来看，原本不适合生命生存的环境被生命加以改造，陆地、海洋、天空在远古时代是苍茫一片的地理空间，如今都被生命占领。

现在，我们可以从太空上看到大片的原始森林、成片的城市群以及大面积的海洋藻类。这些都是生命的痕迹，但在地球刚刚出现的时候是完全不存在的，而生命以它顽强的方式在这个星球上扎根。我们现在还可以进行外太空探索，穿越大气层的宇宙飞船带着种子、动物在外太空飞行，让这些适应了地球环境的生物去努力适应外太空的环境；人类曾登上月球，还雄心勃勃地准备殖民火星。

所有这些努力，都是在为地球生命向外拓展寻找可能性。可以说将来有一天，银河系都会出现生命的影子。不管现在周围的星球看起来适不适合生命存在，只要生命的某个变体形式能在那里扎根，从历史的经验来看，生命固有的改造环境的本能就会被激发出来，直至将那里改造成一片适宜生存的沃土。生命的对外扩张是与生俱来的，就如同热会从温度较高的物体向温度较低的物体传递一样。从这个角度来看，生命的对外扩张也符合热力学第二定律。

迄今为止，生命是如何出现的仍未可知，生命还是遵循着测不准原理，在漫长的历史和无规则的物质碰撞中让人无法推测其相关性。自然万物都是从有序到无序，物理学中“熵”的概念就此提出，以衡量事物的无序程度。但生命似乎并不是这样的， 生命是什么：活细胞的物理观 中提出生命的有序性发展，也就是说生命是从无序到有序而熵值变小。生命需要通过不断地减少生活中生产的正熵，使你自己维持在一个稳定而较低的熵水平。

薛定谔将生物学与量子力学协调起来观察的尝试，为分子生物学和DNA的发现做了概念上的准备。事实上，随着时间增加熵值增加的认定是有前提的，这需要在没有外力的影响下进行。但生命作为现实世界的产物，充满了外界的影响，与实验室环境相去甚远。在近些年对宇宙的观察中，发现宇宙也在呈现一种别致的有序，从传统宇宙大爆炸理论出发，宇宙在大爆炸的一瞬间出现了元素和简单物质，在爆炸力的作用下物质向遥远的方向移动，但这一片混沌在万有引力的作用下开始凝聚，逐渐形成了各种天体，天体在引力的作用下形成星系，原来的混沌状态在变得有序，熵值也在减少。以上这些对宇宙的不严谨描述只是想说明有序的普遍存在。

生命的发展也充满了无数小的过程。按照物理学和热力学进行分析后，我们发现这与计算机所进行的小过程极其类似。宇宙的粒子总数是一定的，生命作为宇宙的一部分，可以吸收宇宙其他部分来扩充自己；信息的存在是基于对宇宙的整体描述，宇宙是恒定的，同样，信息量的扩展也是建立在对宇宙更完善描述的基础之上。如果这个过程一直持续下去，我们可以从计算机网络中窥看生命发展的历程。这不需要经历30万年，信息的发展快于生命的进化，几秒钟就可能模拟生命数年的变化。

换一个角度来讲，如果计算机网络和生命在生长过程中有如此的相似性，那么是不是说计算机网络也可以以信息为原体进化出另一种形态的生命呢？对于这个问题，我们还无法回答。

在个人计算机微处理器的领域，以上的摩尔疲态已经非常明显。在手机处理器方面，相信随后的几年中也会出现，而且出现的速度会更快。因为手机的元器件集成化程度更高，而且供电完全依靠电池，处理器的功耗和散热成为手机处理器发展的最大制约。苹果公司在i Phone6Plus之后才在CPU能耗上有了显著的突破，因为手机的便携性一定是优于其他属性的。

同样，摩尔定律也影响了存储器的发展。在大名鼎鼎的战斧式巡航导弹研制期间，由于存储器而拖延了装备时间，早期的战斧在战斗飞行中采用惯性制导加地形匹配（后期迭代时加入了GPS全球定位修正制导）。当年战斧需要一个随弹携带的32KB存储器来存储战区地图，而这在当时来说是很困难的。

记得2002年我的第一台计算机内存是16MB，硬盘容量40G；今天新上市的计算机内存是8G（1G=1024MB），机械硬盘容量是1TB（1TB=1024GB）。按照摩尔定律，今天普遍的内存应该是在1G左右，内存的增长跑赢了摩尔定律。而就在最近，希捷公司刚刚发布了个人用8TB硬盘，也完全超过了摩尔定律的预计。在云存储方面存在着巨大的空间，但是存储空间巨大也导致了另一个问题：读取速度较慢。近几年，读取速度快但存储空间较小的固态硬盘产品得到了市场的认可。空间和读取速度是存储器领域中的鱼和熊掌，与微处理器的主频和功耗类似。

英特尔、AMD、IBM完全可以做出一个主频20GHz的处理器，希捷、金士顿、西部数据也完全可以让机械硬盘的存储空间扩充到100TB。但他们没有这么做，因为这就像男孩之间的比大游戏，有趣但没有任何实际意义。不仅因为将其产品化需要太多稳定性方面的工作，更因为周边的资源无法搭建适合这种怪物产品存在的环境，运营商的带宽供应、电力能源供给方面都面临着挑战。也就是说，这是一个类似4 4接力赛的游戏，谁都不可以掉队。

这个由摩尔定律推导而出的所谓的定理，深刻地揭示了计算机全行业的团体性。人们隔一段时间就需要升级自己的计算机产品，其内在动力就是安迪——比尔定理，即所谓的What Andy gives，Bill takes away（安迪带来的会被比尔带走）。安迪是指原英特尔公司的CEO安迪·格鲁夫，比尔是指微软集团联合创始人比尔·盖茨。安迪——比尔定理的意思是，英特尔会不断推出更快的处理器以扩大计算机的计算资源，而微软推出的操作系统和软件会吃掉英特尔新处理器的计算资源，那么为了使用体验，用户不得不升级设备，这样就带动了整个行业的增长。既然这是一个群体游戏，那大家就要步调一致，跑得太快的和跑得太慢的都容易遭到淘汰并拖垮整个行业。

从2001年Windows XP发布到2008年Windows Vista发布的7年时间，尽管安迪一直在让处理器越来越快，但比尔一点都没有拿走。消费者感觉自己的设备跟几年之前一样好用，根本没有升级的愿望，于是整个行业被拖累，几大PC和硬件厂商生意惨淡。熬不住的SUN公司在2009年被甲骨文低价收购，从源头上说也该怪罪看起来八竿子打不着的懒散的微软工程师。上一次危机有人后知后觉跑晚了，连累了大家；这一次却是有人跑快了，无意之间让其余人显得那么无能。

在2015年上半年，PC行业整体销量萎缩12%，而MAC市场却反而有了大比例的增长。苹果公司在整个行业中就是那个跑得很快的小伙伴，不是大家跑得慢，而是它跑得太快了。苹果新Mac Book发布之后的好长一段时间，消费者都没见到现货，主要是因为英特尔方面供应给Mac Book的低功耗处理器没有完成（Mac Book没有散热装置，电池容量也有限，所以对CPU的功耗要求高）。

或许有摩尔定律那么快，或许没有。人类就像一个被埋在玩具堆里的孩子，他可能会拿着一个机器人兴趣盎然地玩一整天，也可以能拿几片残缺的积木消磨5分钟的耐性。不要为他担心，他在一堆玩具中间，总有玩具可以玩。我们可以把计算机带入光学计算机时代、量子时代计算机时代，我们的比特科学还能加速。

100多年之前，卡尔·奔驰发明了这辆汽车，在很多奔驰4S店展厅都有其模型。从第一辆汽车到现在的汽车，外形已经发生了很大的变化，内核更是有了巨大的进步。但是作为内燃机汽车，30年前和今天的汽车变化就没那么大了，顶多是在各项指标上有微小的提升。尽管这样，汽车工业消失了吗？没有，反而变成了当今不亚于互联网的热门行业。这是因为电动汽车是特斯拉，但也不全是，它是得益于电池技术和电机技术的突破，并且我们也看到了类似摩尔定律式的发展速度。下一步汽车会是什么样谁也不知道，可能是核能反应堆或者核电池的小型化民用化技术成熟之后，太阳能汽车也会出现。摩尔定律确实不是个严谨的定律，缺乏严格的科学推算。但是它恰恰代表了一种愿望，将美好的科技瞬间带到眼前的愿望。我们期待的是用科技将人类引入下一个时代的瞬间。