【短评】也谈机器仿生
一门新学科的兴起,往往会伴同出现这样或那样的议论。在有些人看来,科学进步到今天,人类如果能维妙维肖地模仿自然,模仿和移植生物原型的结构功能,就不仅能促进新技术的发展,有朝一日人的全部体力劳动和脑力劳动也能为某种奇妙的仿生技术设计所代替,由“仿生”而仿出完全由电子元件构成的有思维能力的活机器。这就未免言之过甚,有必要对这样的议论再议论一番。
自然界是一个处于有规律地运动中的物质世界。自然科学和各种技术知识,无非就是自然界物质运动的客观规律性在人们头脑中的近似正确的反映。人们在向大自然进军的途程中,总是通过研究和掌握自然界物质运动的规律,发展科学技术,又反过来对自然界进行改造。从这个意义上说,研究自然现象,认识和掌握隐藏在自然现象背后的客观规律,对于发展科学技术确实是重要的。生命运动也是一种物质运动。生物的生长、繁殖以及生物体上各种组织器官的构造和活动,也遵循着一定的物质运动规律。因此研究生命有机体的某些结构功能,有助于更深入地认识生命和非生命物质运动规律的共性,有助于促进科学技术的发展。
但问题是:新技术的发明创造能否通过模仿和移植生物原型的结构功能来实现?这样的模仿和移植,能够成为“人类技术思想的源泉”吗?不能。其所以不能,因为这不符合于人们认识世界和改造世界的辩证过程,不符合于人类技术发展的实际情况。
辩证唯物论的认识论认为:人的认识一点也不能离开实践。而实践则是人们对于客观世界的变革,不是简单的模仿。“你要知道原子的组织同性质,你就得实行物理学和化学的实验,变革原子的情况。”你要知道自然界中的物质运动的规律性,你就得变革自然界原来的状况,参加生产斗争和科学实验的实践。自然界的任何一个领域在人的实践活动未曾触及以前,都只是人所尚未认识的“自在之物”。支配着其中的物质运动的规律性,对于我们人类来说,也只是盲目的尚未被认识的必然性,或者说“自在的必然性”。要使“自在的然性”转化成“为我的必然性”,使自然界中盲目地作用着的东西,转化成对人类有用、为人类服务的东西,就必须经过变革自然的实践。文艺复兴时期的达·芬奇曾经模仿鸟类用两翅扑击的飞行运动,造过一架“扑翼机”。此外还有一些人则直截了当地把人工制造的双翼绑在臂上,企图和鸟类一样振翼起飞。他们可以称得上是近代仿生学的勇敢的先驱者。但结果如何?扑翼机没有能上天,绑着“翅膀”的人很多也丢掉性命。他们的失败,就失败在只是对生物原型的某些特征作简单的模仿和移植。由于当时还没有足够的解剖学知识来对鸟类身体进行“变革”,不了解鸟类之所以能振翼起飞,原来同它突出的胸骨结构有关,因此也就无从了解鸟类飞行运动的规律性。在这种情况下,只有平坦的胸骨结构的人类,企图模仿鸟类扑翼飞行,当然也就必败无疑了。
生产实践是技术发展的源泉。生产实践作为人类最基本的实活动,是从低级到高级逐步发展的。因此,技术也只能由低级到高级随着生产实践的发展而发展。仍以飞行为例,自古以来,人们遥望空中的鸿雁,幻想能和鸟类一样插翅自由飞翔的,决不止达·芬奇等少数几个人。但为什么只有到了19世纪人们才掌握了比较成功的飞行技术?这就是由于不同历史时期生产力发展的水平不一样,以及决定这种生产力水平的社会制度不一样。在资本主义社会生产力高度发达之前,人们虽有学鸟高飞的美好愿望,但当时较小的生产规模和比较狭隘的原料来源及市场范围,还没有对空中交通提出强烈要求。这就决定了这种愿望不可能发展成为一种社会需要。同时,在较低的生产力水平下, 人们既没有制造飞机的适当金属材料,也缺乏必要的技术知识;飞行技术的成功也还不可能。19世纪,由于资本主义经济高度发展,有了制造飞行工具的社会需要和条件,飞行技术的成功也就水到渠成了。
人类逐渐地学会制造飞行工具的过程表明,实践才能为人们不断地认识自然规律开辟道路,才是正确的技术思想的唯一来源。也只有经过实践,才能鉴定一种技术设计是否合理,是否有用。现在的飞机都不是和飞鸟那样以翅膀上下扑击空气取得升力,而是通过具有固定翼子的机身在水平前进运动中取得升力的。正是这种远远偏离了鸟类“原型”的东西,具有了能够远远超过鸟类的飞行能力。至于是不是如实地模制了生物原型的功能,过去不是,今天不是,将来也绝不可能是技术发展的标志和方向!!!
这样说,并不是否定仿生学,抹煞仿生技术的有用之处。生物原型的结构功能可以给人以启发。因此研究生物机体的某些优异特征,弄清楚其中的功能原理,作为发展新技术的借鉴,这不仅过去有过,今天和今后都还大有可为。这样的仿生技术本身,也是实践发展的结果。一方面,阶级斗争、生产斗争和科学实验的实践需要对科学技术提出了新的课题;另一方面,来源于实践的数学、物理学、化学、生物学等自然科学的发展,又为人们研究了解生命有机体与非生命物体运动的共同规律,提供了可能。这样仿生学才逐渐发展起来。上世纪60年代以来仿生学的兴起和应用,清地说明了这门学科主要同电子学的理论和实践,特别是自动控制技术的发展直接相关。各种电子自动机械的产生,使人们在生产,通讯和军事等活动中,有了按照人的需要传递信息和进行自动控制的有效工具。同时,人们也在使用它们的过程中,对它们的灵敏度以及机件的精巧性等方面,提出了越来越高的要求。正是这种要求,推动了人们去研究生物机体上的某些相应器官的活动原理,并从中汲取技术设计上某些有用的东西。例如,在导航仪器的制造中模拟蜜蜂眼睛感受太阳偏振光的能力;在小型气体分析仪的设计中,模拟苍蝇触角具有的灵敏的嗅觉;在高级电子计算机的制造中,模拟神经元和神经网络传导信息的机能,等等。电子科学技术上的这些成就固然是人们模拟生物机体的结果,但这种模拟本身又正是以电子科学的发展为前提。如果没有电子科学的发展,人们不能从微观上认识生物器官的功能,当然也就谈不上什么“仿生”。“仿生”之所以要到20世纪60年代才成其为“学”,就充分说明了这门学科对生产实践的依赖关系。
仿生学本身来源于实践,它的应用也完全受人的社会实践需要的制约。这就决定了所谓“仿生”也者,必定是仿中有不仿。仿,就是从研究某些生物器官的功能原理中找技术上的启发和借鉴。不仿,就是舍弃那些对人们生产无用的方面。仿和不仿,都是要把研究得到的结果为我所用,为阶级斗争、生产斗争和科学实验的实需要服务,而绝不是以追求模仿“生物原型”的功能,作为技术成就的标准。正因为有不仿这一面,才使许多模拟生物感觉器官而制成的精密仪器,有了比这些器官本身更高、更适合人类需要的感应能力;某些模拟人的神经元和神经网络而制成的电子计算机有了比人脑更加迅速、准确的运算能力。有的甚能够在不到半个工作日的时间里,完成一个人终生才能完的数学运算。可见,唯其有所不仿,仿生才有用。否则,如果一切都是照搬照套,照样“移植”,“仿生”还有什么意义?!
这里我们就不禁要问:生产斗争和科学实验的实践发展到今天,为什么一些人还对机械地模仿和移植生物原型的功能那样地感兴趣?看来答案只能是这样:他们原来就把生命有机体看做不过是一种自动的机械,生命运动不过是一种机械运动。从这个前提出发,由“仿生”而“仿人”,用电子元件造出一个能够代替人、胜过人的活机器,也就成了它们合乎逻辑的结论。一下子“仿”不成么?那好办,给钱给人,慢慢来就是。据说通过对眼、耳、鼻、脑等一个个器官的模拟,就能使“量的积累”导致“质的变化”,总会有一天能仿造出会和人一样地劳动和思维的活机器来。
这种论调同那些关于“机器觉醒消灭人类”、什么“脑机结合”之类的反动滥调颇为合拍。可笑的是这套论调却并不符合客观事物发展的辩证法。因为生命物质与非生命物质的运动虽然存在着某些共同的规律性,但二者却有本质的区别。生命运动远比其他一切物质运动形式高级得多,复杂得多。生命机体是蛋白质、核酸等特定物质在特定条件下演变转化的产物,而具有各种组织器官的生物和人类的产生,则是生命物质长时期进化的结果。因此,任何生命机体都不是它们的组成部分的量的相加。生物机体上的任何部分也都不能离开它的整体而单独存在。人们可以撇开生物的整体,模拟生物体的某些局部机能而制成电眼、电鼻、电脑等仪器。但这些仪器再灵敏,再“自动”,也决不能和活机体上的眼睛、鼻子、脑袋相等同。它们在运行时表现出来的“自动”能力,毕竟都只是无生命的物体在机械地执行有生命的人所规定的指令。它们仍然同生命机体存在着质的区别。也正因为如此,某些“专家”篡改质量互变规律,企图发明由“仿生”而造出活机器的新技术,由量变代替质变。这种妄想必然是徒劳无益的,这种研究方向不过是少数人捞取名利的鬼把戏。

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