生物也是算法

顏福林

我讀過以色列青年怪才耶路撒冷希伯來大學(xué)歷史系教授尤瓦爾·赫拉利的《人類簡史》，最近又讀到他的《未來簡史》，其中第二章《人類世》第三節(jié)為《生物也是算法》。

《未來簡史》以狒狒為例直觀地告訴我們什么是“算法”：有只狒狒看到附近樹上掛著一串香蕉，但也看到旁邊埋伏著一頭獅子。狒狒是否應(yīng)該冒著生命危險(xiǎn)去摘香蕉？這可以看作計(jì)算概率的數(shù)學(xué)問題：一邊是不摘香蕉而餓死的概率，一邊是被獅子抓到的概率。求解這個(gè)問題，狒狒有許多因素需要考慮：我離香蕉多遠(yuǎn)？離獅子多遠(yuǎn)？我能跑多快？獅子跑多快？獅子是醒著還是睡著？獅子看起來很餓還是很飽？那里有幾只香蕉？香蕉是大是小？是青是黃？除這些外在信息，狒狒還要考慮自身內(nèi)在的信息：如果它已經(jīng)快餓死了，就值得不顧一切去搶香蕉，別再管什么概率了；如果它剛剛吃飽，那又何必冒生命危險(xiǎn)呢！

想要權(quán)衡所有變量和概率之后得到最好的結(jié)果，狒狒需要的算法相當(dāng)復(fù)雜。如果是只膽小的狒狒（算法會高估風(fēng)險(xiǎn)），就會餓死，而形成這種膽小算法的基因也隨之滅絕。如果是只莽撞的狒狒（算法會低估風(fēng)險(xiǎn)），則會落入獅口，形成這種魯莽算法的基因也傳不到下—代。如果這只狒狒很聰明（其算法既不高估也不低估風(fēng)險(xiǎn)），就會安全地吃到那串香蕉。

算法通過自然選擇，形成了穩(wěn)定的質(zhì)量控制。只有能正確計(jì)算出概率的動物，才能留下后代。

那么，狒狒計(jì)算概率的“細(xì)節(jié)”是怎樣的呢？它不可能從上衣口袋里抽出一支鉛筆，從褲子后面的口袋里掏出筆記本，然后開始認(rèn)真計(jì)算奔跑速度和所需體力；它絕無可能擁有計(jì)算器。實(shí)際上，狒狒的整個(gè)身體就是它的計(jì)算器，它是憑感覺和情感進(jìn)行“演算”的，感覺和情感就是它的全部算法。狒狒感覺餓，看到獅子時(shí)會感覺害怕而顫抖，看到香蕉時(shí)卻又饞涎欲滴忍不住口水直流，它在一瞬間經(jīng)歷的種種感覺、情感和欲望，是其計(jì)算過程。人和動物“共情”，都有情感和和欲望。

計(jì)算結(jié)果的正確也是一個(gè)感覺：這只狒狒突然覺得涌起一股力量，毛發(fā)直豎，肌肉緊繃，胸部擴(kuò)張，會深吸一口氣告訴自己：我做得到，沖??！但也有可能它被恐懼打敗而無所作為。也有時(shí)候，因?yàn)閮蛇吀怕侍嘟?，很難作出決定，這也會表現(xiàn)為一種感覺：困惑，猶豫不決，以至逡巡不前，也會一無所獲。

要把基因傳遞給下一代，只解決自己的生存問題還不夠，還要解決繁衍問題。繁衍，也取決于概率計(jì)算。

自然選擇進(jìn)化出喜好和厭惡的心理反應(yīng)，這成為評估繁衍機(jī)會的快速算法。美麗的外表意味著成功繁衍后代的概率相對高。比如一位女性看到某位男性的感覺是：帥！這對男女成其好事的概率就高。又如，雌孔雀看到雄孔雀開屏，感覺是：“我的天啊，瞧它那漂亮的尾羽！”此時(shí)，光線從雄性身體反射到雌性的視網(wǎng)膜上，幾百萬年來進(jìn)化而成的算法就開始運(yùn)作了，只需幾毫秒就已經(jīng)為繁衍概率得出結(jié)論：這是個(gè)非常健康的、生育能力強(qiáng)的雄性，會有優(yōu)良基因，我與它交配，后代也就會擁有健康的身體、良好的基因。

一瞬間得出的結(jié)論，不是靠工具計(jì)算，而是憑即時(shí)的感覺，好感覺陡然化成熊熊欲火在體內(nèi)燃燒，無法自己，于是迅速行動，準(zhǔn)確無誤。壞感覺則會在瞬間“算”出作罷的結(jié)論。

人類一生中有99%的抉擇是由各種進(jìn)化而成的算法來處理的，處理過程是憑感覺、情感和欲望。

那么，我們知道了生物是算法，有什么“用處”嗎？《未來簡史》未給出明確答復(fù)。

我理解，未來的一切都將基于數(shù)據(jù)和算法。擴(kuò)而大之我們這個(gè)世界乃至整個(gè)宇宙的“運(yùn)作”，也是基于算法。擁有先進(jìn)算法者必定勝出，也必定將這種先進(jìn)的算法遺傳給后代。

這，潛伏著全方位競爭；或者，這是關(guān)于競爭的另一種闡釋。概而言之，算法與我們的日常生活會不離須臾地“糾纏”，與龐大的生物界會不離須臾地“糾纏”，與我們置身其中的社會乃至整個(gè)地球不離須臾地“糾纏”。