第二章 蜂群思維

2.1蜜蜂之道:分散式管理

在我辦公室的窗下,蜂箱靜靜地任由忙碌的蜜蜂進進出出。夏日的午後,陽光透過樹影映襯著蜂箱。陽光照射下的蜜蜂如弧形的曳光彈,發出嗡嗡的聲音,鑽進那黑暗的小洞口。此刻,我看著它們將熊果樹花朵今年最後的花蜜零星採集回家。不久雨季將至,蜜蜂們就會躲藏起來。寫作時,我會眺望窗外,而這時它們仍會繼續辛勤勞作,不過是在黑暗的家中。只有在晴朗的日子裡,我才能幸運地看到陽光下成千上萬的蜜蜂。

養蜂多年,我曾親手把蜂群從建築物和樹林中搬出來,以這種快捷而廉價的方式在家中建起新的蜂箱。有一年秋天,鄰居砍倒了一棵空心樹,我用鏈鋸切入那倒下的老山茱萸。這可憐的樹里長滿了癌瘤似的蜂巢。切入樹身越深,發現的蜜蜂越多。蜜蜂擠滿了和我一樣大小的洞。那是一個陰沉涼爽的秋日,所有的蜜蜂都待在家裡,正被我的手術擾得不得安寧。最後我將手插入到蜂巢中。好熱!至少有華氏95度(攝氏36度左右)。擁擠了十萬只冷血蜜蜂的蜂巢已經變成熱血的機體,加熱了的蜂蜜像溫暖稀薄的血一樣流淌著。我感到彷彿剛剛把手插進了垂死的動物。

將蜜蜂群集的蜂巢視同動物的想法姍姍來遲。希臘人和羅馬人都是著名的養蜂人,他們能夠從自制的蜂箱收穫到數量可觀的蜂蜜,但儘管如此,這些古人對蜜蜂所有的認識卻幾乎都是錯誤的。其原因要歸咎於蜜蜂生活的隱密性,這是一個由上萬只狂熱而忠誠的武裝衛士守護著的秘密。德謨克利特認為蜜蜂的孵化和蛆如出一轍。色諾芬分辨出了蜂后,卻錯誤地賦予她監督的職責,而她並沒有這個任務。亞里士多德在糾正錯誤認識方面取得了不錯的成果,包括他對於"蜜蜂統治者"將幼蟲放入蜂巢隔間的精確觀察。(實際上,蜜蜂初生時的確是卵,但他至少糾正了德謨克利特的蜜蜂始於蛆的誤導。)文藝復興時期,蜂后的雌性基因才得到證明,蜜蜂下腹分泌蜂蠟的秘密也才被發現。直到現代遺傳學出現後,才有線索指出蜂群是徹底的母權制,而且是姐妹關係:除了少數無用的雄蜂,所有的蜜蜂都是雌性姐妹。蜂群曾經如同日蝕一樣神秘、一樣深不可測。

我曾觀看過幾次日蝕,也曾多次觀察過蜂群。我觀看日蝕是把它當作風景,興趣並不大,多半是出於責任----由於它們的罕見與傳說,那感覺更像是參加國慶遊行。而蜂群喚起的是另一種敬畏。我見過不少次蜜蜂分群,每一次都令我痴呆若狂,也令其他所有目擊者目瞪口呆。

即將離巢的蜂群是瘋狂的,在蜂巢的入口處明顯地躁動不安,喧鬧的嗡嗡聲此起彼伏,振動鄰里。蜂巢開始吐出成群的蜜蜂,彷彿不僅要傾空其腸胃,還要傾空其靈魂。那微小的精靈在蜂巢上空形成喧囂的風暴,漸漸成長為有目的、有生命、不透明的黑色小云朵。在震耳欲聾的喧鬧聲裡,幻影慢慢升入空中,留下空空的蜂巢和令人困惑的靜謐。德國神智學學者魯道夫·斯坦納在其另類怪僻的《關於蜜蜂的九個講座》(ninelecturesonbees)中寫道:"正如人類的靈魂脫離人體......通過飛行的蜂群,你可以真實地看到人類靈魂分離的影像。"

許多年來,和我同區的養蜂人馬克·湯普森一直有個強烈的怪誕願望,建立一個同居蜂巢----一個你可以把頭伸進去探訪的活生生的蜜蜂之家。有一次,他正在院子裡幹活,突然一個蜂箱湧出一大群蜜蜂,"像流淌的黑色熔岩,漸漸消溶,然後騰空而起"。由三萬只蜜蜂聚結成的黑色雲團形成直徑20英尺(約6.1米)的黑暈,像ufo似的離地6英尺(約1.8米),正好在我們眼睛的高度。忽隱忽現的昆蟲黑暈開始慢慢地漂移,一直保持離地6英尺的高度。馬克終於有機會讓他的同居蜂巢夢想成真了。

馬克沒有猶豫。他扔下工具迅速進入蜂群,光著的腦袋立刻就處在了蜜蜂旋風的中心。他小跑著與蜂群同步穿過院子,戴著蜜蜂光環,跳過一個又一個籬笆。此刻,他正跑步跟上那響聲如雷的動物,他的頭在它的腹部晃盪。他們一起穿過公路,迅速通過一片開闊地,接著,他又跳過一個籬笆。他累了,蜜蜂卻不累,它們加快了速度。這個載著蜂群的男人滑下山崗,滑進一片沼澤。他和蜜蜂猶如一頭沼澤魔鬼,嗡嗡叫著,盤旋著,在瘴氣中翻騰。馬克在汙泥中拼命搖晃著,努力保持平衡。這時,蜜蜂彷彿得到某種訊號,又加快了速度。它們除去了馬克頭上的光環,留下溼漉漉的他獨自站在那裡,"氣喘吁吁,快樂而驚愕"。蜂群依舊保持著齊眼的高度,從地面漂過,好似被釋放的精靈,越過高速公路,消失在昏暗的松樹林中。

"'蜂群的靈魂'在哪裡......它在何處駐留?"早在1901年,作家墨利斯·梅特林克就發出了這樣的疑問:"這裡由誰統治,由誰釋出命令,由誰預見未來......?"現在我們已經可以確定,統治者並不是蜂后。當蜂群從蜂巢前面的狹小出口湧出時,蜂后只能跟著。蜂后的女兒負責選擇蜂群應該何時何地安頓下來。五六隻無名工蜂在前方偵察,核查可能安置蜂巢的樹洞和牆洞。他們回來後,用圈子越縮越小的舞蹈向休息的蜂群報告。在報告中,偵察員的舞蹈越誇張,說明她主張使用的地點越好。接著,一些頭目們根據舞蹈的強烈程度核查幾個備選地點,並以加入偵察員旋轉舞蹈的方式表示同意。這就引導更多跟風者前往佔上風的候選地點視察,回來之後再加入看法一致的偵察員的喧鬧舞蹈,表達自己的選擇。

除去偵查員外,極少有蜜蜂會去探查多個地點。蜜蜂看到一條資訊:"去那兒,那兒是個好地方。"它們去看過之後便回來舞蹈說:"是的,真是個好地方。"通過這種重複強調,大家中意的地點便會吸引更多探訪者,由此又有更多的探訪者加入進來。按照收益遞增的法則,得票越多,反對越少。漸漸地,一個大的群舞會以滾雪球的方式形成,併成為舞曲終章的主宰。最大的蜂群獲勝。

這是一個白痴有、白痴享、白痴治的選舉大廳,其產生的效果卻極為驚人。這是民主制度的真髓,是徹底的分散式管理。曲終幕閉,按照民眾的選擇,蜂群挾帶著蜂后和雷鳴般的嗡嗡聲,向著通過群選確定的目標前進。蜂后非常謙恭地跟隨著。如果她能思考,她可能會記得自己只不過是個村姑,與受命(誰的命令?)選擇她的保姆是血親姐妹。最初她只不過是個普通幼體,然後由其保姆以蜂王漿作為食物來餵養,從灰姑娘變成了蜂后。是什麼樣的因緣選擇這個幼體作為女王呢?又是誰選擇了負責挑選者呢?

"是由蜂群選擇的。"威廉·莫頓·惠勒的回答解答了人們的疑惑。威廉·莫頓·惠勒是古典學派自然哲學家和昆蟲學家,最早創立了社會性昆蟲研究領域。在1911年寫的一篇爆炸性短文(刊登在《形態學雜誌》上的《作為有機體的蟻群》)中,惠勒斷言,無論從哪個重要且科學的層面上來看,昆蟲群體都不僅僅是類似於有機體,而就是一個有機體。他寫道:"就像一個細胞或者一個人,它表現為一個一元整體,在空間中保持自己的特性以抗拒解體......既不是一種物事,也不是一個概念,而是一種持續的波湧或程式。"

這是一個由兩萬個群氓合併成的整體。

2.2群氓的集體智慧

拉斯維加斯,一間漆黑的會堂裡,一群觀眾興高采烈地揮舞著硬紙棒。紙棒的一端是紅色,另一端是綠色。大會堂的最後面,有一架攝像機攝錄著瘋狂的參與者。攝像機將紙棒上的彩色點陣和由製圖奇才羅倫·卡彭特設定的一套計算機連線起來。卡彭特定製的軟體會對會堂中每個紅色和綠色的紙棒進行定位。今晚到場的有將近五千人。計算機將每個紙棒的位置及顏色精確地顯示在一幅巨大而詳細的影片地圖上。地圖就掛在前臺,人人都能看到。更重要的是,計算機要計算出紅色和綠色紙棒的總數,並以此數值來控制軟體。觀眾揮舞紙棒時,螢幕上顯示出一片在黑暗中瘋狂舞動的光之海洋,宛如一場朋克風格的燭光遊行。觀眾在地圖上看見的自己要麼是紅色畫素,要麼是綠色畫素。翻轉自己的紙棒,就能在瞬間改變自己所投映出的畫素顏色。

羅倫·卡彭特在大螢幕上啟動了老式的影片遊戲"乒乓"。"乒乓"是第一款流行的商業化影片遊戲。其設定極其簡單:一個白色的圓點在一個方框裡跳來跳去,兩邊各有一個可移動的長方形,模擬球拍的作用。簡單地說,就是電子乒乓球。在這個版本里,如果你舉起紙棒紅色的一端,則球拍上移,反之則球拍下移。更確切地說,球拍隨著會場中紅色紙棒的平均數的增減而上下移動。你的紙棒只是參與總體決定中的一票。

卡彭特不需要作過多解釋,因為出現在這場於1991年舉辦的計算機圖形專家會議上的與會者們可能都曾經迷戀過"乒乓"遊戲。卡彭特的聲音通過揚聲器在大廳中迴盪:"好了,夥計們。會場左邊的人控制左球拍,右邊的人控制右球拍。假如你認為自己在左邊,那麼你就是在左邊。明白了?開始!"

觀眾們興高采烈地歡呼起來。近五千人沒有片刻猶豫,玩起了乒乓大家樂,玩得還相當不錯。球拍的每次移動都反應了數千玩家意向的平均值。這種感覺有時會令人茫然。球拍一般會按照你的意願移動,但並不總是如此。當它不合你的意向時,你會發現自己花在對球拍動向作預判上的關注力堪比對付那隻正跳過來的乒乓球。每一個人都清晰地體察到,遊戲裡別人的智慧也在起作用:一群大呼小叫的群氓。

群體的智慧能把"乒乓"玩得這麼好,促使卡彭特決定加大難度。在沒有提示的情況下,球跳動得更快了。參與者齊聲尖叫起來。但在一兩秒之內,眾人就立刻調整並加快了節奏,玩得比以前更好了。卡彭特進一步加快遊戲速度,大家也立刻跟著加快速度。

"我們來試試別的,"卡彭特建議道。螢幕上顯示出一張會堂座點陣圖。他用白線在中央畫了一個大圈。"你們能在圈裡擺個綠色的'5'嗎?"他問觀眾。觀眾們瞪眼看著一排排紅色畫素。這個遊戲有點像在體育場舉著廣告牌拼成畫面,但還沒有預先設定好的順序,只有一個虛擬的映象。紅色背景中立即零落地出現了綠色畫素,歪歪扭扭,毫無規則地擴大,因為那些認為自己的座位在"5"的路徑上的人把紙棒翻成了綠色。一個原本模糊的圖形越來越清晰了。喧鬧聲中,觀眾們開始共同辨認出一個"5"。這個"5"一經認出,便陡然清晰起來。坐在圖形模糊邊緣的紙棒揮舞者確定了自己"應該"處的位置,使"5"字顯得更加清晰。數字自己把自己拼搭出來了。

"現在,顯示4!"聲音響起來。瞬時出現一個"4"。"3",眨眼功夫"3"也顯示出來。接著迅速地、不斷地一個個顯現出"2......1......0"。

羅倫·卡彭特在螢幕上啟動了一個飛機飛行模擬器。他簡潔地說明玩法:"左邊的人控制翻滾,右邊的人控制機頭傾角。如果你們把飛機指向任何有趣的東西,我就會向它發射火箭。"飛機初始態是在空中。飛行員則是五千名新手。會堂第一次完全靜了下來。隨著飛機擋風玻璃外面的情景展現出來,所有人都在研究導航儀。飛機正朝著粉色小山之間的粉色山谷中降落。跑道看上去非常窄小。

讓飛機乘客共同駕駛飛機的想法既令人興奮,又荒唐可笑。這種粗蠻的民主感覺真帶勁兒。作為乘客,你有權來參與表決每個細節,不僅可以決定飛機航向,而且可以決定何時調整襟翼以改變升力。

但是,群體智慧在飛機著陸的關鍵時刻似乎成了不利條件,這時可沒空均衡眾意。當五千名與會者開始為著陸降低高度時,安靜的大廳暴發出高聲呼喝和急迫的口令。會堂彷彿變成了危難關頭的駕駛員座艙。"綠,綠,綠!"一小部分人大聲喊道。"紅色再多點!"一會兒,另一大群人又喊道:"紅色,紅色,紅----色!"飛機令人暈眩地向左傾斜。顯然,它將錯過跑道,機翼先著地了。飛行模擬器不像"乒乓"遊戲,它從液壓桿動作到機身反應,從輕推副翼杆到機身側轉,設定了一段時間的延遲反饋。這些隱藏起來的訊號擾亂了群體的思維。受矯枉過正的影響,機身陷入俯仰震盪。飛機東扭西歪。但是,眾人不知怎麼又中斷了著陸程式,理智地拉起機頭復飛。他們將飛機轉向,重新試著著陸。

他們是如何掉轉方向的?沒有人決定飛機左轉還是右轉,甚至轉不轉都沒人能決定,沒人作主。然而,彷彿是萬眾一心,飛機側轉並離場。再次試圖著陸,再次搖擺不定。這次沒經過溝通,眾人又像群鳥乍起,再次拉起飛機。飛機在上升過程中稍稍搖擺了一下,然後又側滾了一點。在這不可思議的時刻,五千人同時有了同樣堅定的想法:"不知道能否翻轉360度?"

眾人沒說一句話,繼續翻轉飛機。這下沒有回頭路了。隨著地平線令人眼花繚亂的上下翻轉,五千名外行飛行員在第一次單飛中讓飛機打了個滾。那動作真是非常優美。他們起立為自己長時間鼓掌喝彩。

參與者做到了鳥兒做的事:他們成功地結成了一群。不過,他們的結群行為是自覺的。當合作形成"5"字或操縱飛機的時候,他們是對自己的總體概貌做出反應。而飛行途中的一隻鳥對自己的鳥群形態並沒有全域性概念。結隊飛行的鳥兒對鳥群的飛行姿態和聚合是視而不見的。"群態"正是從這樣一群完全罔顧其群體形狀、大小或佇列的生物中湧現出來的。

拂曉時分,在雜草叢生的密歇根湖上,上萬只野鴨躁動不安。在清晨柔和的淡紅色光輝的映照下,野鴨們吱吱嘎嘎地叫著,抖動著自己的翅膀,將頭插進水裡尋找早餐。它們散佈在各處。突然,受到某種人類感覺不到的訊號的提示,一千隻鴨子如一個整體似的騰空而起。它們轟然飛上天空,隨之帶動湖面上另外千來只野鴨一起騰飛,彷彿它們就是一個躺著的巨人,現在翻身坐起了。這頭令人震驚的巨獸在空中盤旋著,轉向東方的太陽,眨眼間又急轉,前隊變為後隊。不一會兒,彷彿受到某種單一想法的控制,整群野鴨轉向西方,飛走了。17世紀的一位無名詩人寫道:"......成千上萬條魚如一頭巨獸遊動,破浪前進。它們如同一個整體,似乎受到不可抗拒的共同命運的約束。這種一致從何而來?"

一個鳥群並不是一隻碩大的鳥。科學報道記者詹姆斯·格雷克寫道:"單隻鳥或一條魚的運動,無論怎樣流暢,都不能帶給我們像玉米地上空滿天打旋的燕八哥或百萬鯫魚魚貫而行的密集佇列所帶來的震撼......(鳥群疾轉逃離掠食者的)高速電影顯示出,轉向的動作以波狀感測的方式,以大約1/70秒的速度從一隻鳥傳到另一隻鳥,比單隻鳥的反應要快得多。"鳥群遠非鳥的簡單聚合。

在電影《蝙蝠俠歸來》中有一個場景,一大群黑色大蝙蝠一窩蜂地穿越水淹的隧道湧向紐約市中心。這些蝙蝠是由電腦製作的。動畫繪製者先製作一隻蝙蝠,並賦予它一定的空間,以使之能自動地扇動翅膀;然後再複製出幾十個蝙蝠,直至成群。之後,讓每隻蝙蝠獨自在螢幕上四處飛動,但要遵循演算法中植入的幾條簡單規則:不要撞上其他的蝙蝠,跟上自己旁邊的蝙蝠,離隊不要太遠。當這些"演算法蝙蝠"在螢幕上執行起來時,就如同真的蝙蝠一樣成群結隊而行了。

群體規律是由克雷格·雷諾茲發現的。他是在影像硬體製造商symbolics工作的電腦科學家。他有一個簡單的方程,通過對其中各種作用力的調整----例如多一點聚力、少一點延遲,雷諾德便能使群體的動作形態像活生生的蝙蝠群、麻雀群或魚群。甚至《蝙蝠俠歸來》中行進的企鵝群也是根據雷諾茲的運演算法則聚合的。像蝙蝠一樣,先一古腦地複製很多計算機建模的三維企鵝,然後把它們釋放到一個朝向特定方向的場景中。當它們行進在積雪的街道上,就很容易地顯現出推推搡搡擁擠的樣子,不受任何人控制。

雷諾茲的簡單演算法所生成的群體是如此真實,以至於當生物學家們回顧自己所拍攝的高速電影后斷定,真實的鳥類和魚類的群體行為必然源自於一套相似的簡單規則。群體曾被看作是生命體的決定性象徵,某些壯觀的佇列只有生命體才能實現。如今根據雷諾茲的演算法,群體被看作是一種自適應的技巧,適用於任何分散式的活系統,無論是有機的還是人造的。

2.3非勻質的看不見的手

螞蟻研究的先驅者惠勒率先使用"超級有機體"來稱呼昆蟲群體的繁忙協作,以便清楚地和"有機體"所代表的含義區分開來。惠勒受到世紀之交(1900年左右)的哲學潮流影響。該潮流主張通過觀察組成部分的個體行為去理解其上層的整體模式。當時的科學發展正一頭扎入對物理學、生物學以及所有自然科學之微觀細節的研究之中。這種一窩蜂上的將整體還原為其組成部分的研究方式,在當時被看作是能夠理解整體規律的最實際做法,而且將會持續整個世紀(指20世紀),至今仍是科學探索的主要模式。惠勒和他的同事們是這種還原觀點的主要擁護者,並身體力行地寫就了50篇關於神秘的螞蟻行為的專題論文。但在同一時刻,惠勒還從超越了螞蟻群體固有特徵的超級有機體中看到了"湧現的特徵"。惠勒認為,叢集所形成的超級有機體,是從大量聚集的普通昆蟲有機體中"湧現"出來的。他指出,這種湧現是一種科學,一種技術性的、理性的解釋,而不是什麼神秘主義或鍊金術。

惠勒認為,這種湧現的觀念為調和"將之分解為部分"和"將之視為一個整體"兩種不同的方法提供了一條途徑。當整體行為從各部分的有限行為裡有規律地湧現時,身體與心智、整體與部分的二元性就真正煙消雲散了。不過當時,人們並不清楚這種超越原有的屬性是如何從底層湧現出來的。現在也依然如此。

惠勒團隊清楚的是:"湧現"是一種非常普遍的自然現象。與之相對應的是日常可見的普遍因果關係,就是那種a引發b,b引發c,或者2+2=4這樣的因果關係。化學家援引普遍的因果關係來解釋實驗觀察到的硫原子和鐵原子化合為硫化鐵分子的現象。而按照當時的哲學家勞埃德·摩根的說法,"湧現"這個概念表現的是一種與之不同型別的因果關係。在這裡,2+2並不等於4,甚至不可能意外地等於5。在"湧現"的邏輯裡,2+2=蘋果。"對於'湧現'----儘管看上去多少都有點躍進(跳躍)----的最佳詮釋是,它是事件發展過程中方向上的質變,是關鍵的轉折點。"這是摩根1923年的著作《湧現式的進化》中的一段話。那是一本非常有膽識的書,書中接著引用了布朗寧的一段詩,這段詩佐證了音樂是如何從和絃中湧現出來的:

而我不知道,除此(音樂)之外,人類還能擁有什麼更好的天賦因為他從三個音符(三和絃)中所構造出的,不是第四個音符,而是星辰。

我們可以聲稱,是大腦的複雜性使我們能夠從音符中精煉出音樂----顯然,木頭疙瘩是不可能聽懂巴赫的。當聆聽巴赫時,充溢我們身心的所有"巴赫的氣息",就是一幅富有詩意的圖景,恰如其分地展現出富有含義的模式是如何從音符以及其他資訊中湧現出來的。

一隻小蜜蜂的機體所代表的模式,只適用於其1/10克重的更細小的翅室、組織和殼質。而一個蜂巢的機體,則將工蜂、雄蜂以及花粉和蜂窩組成了一個統一的整體。一個重達50磅的蜂巢機構,是從蜜蜂的個體部分湧現出來的。蜂巢擁有大量其任何組成部分所沒有的東西。一個斑點大的蜜蜂大腦,只有6天的記憶,而作為整體的蜂巢所擁有的記憶時間是3個月,是一隻蜜蜂平均壽命的兩倍。

螞蟻也擁有一種蜂群思維。從一個定居點搬到另一個定居點的蟻群,會展示出湧現控制下的"卡夫卡式噩夢"效應。你會看到,當一群螞蟻用嘴拖著卵、幼蟲和蛹拔營西去的時候,另一群熱忱的工蟻卻在以同樣的速度拖著那些家當掉頭東行。而與此同時,還有一些螞蟻,也許是意識到了訊號的混亂和衝突,正空著手一會兒向東一會兒向西地亂跑,簡直是典型的辦公室場面。不過,儘管如此,整個蟻群還是成功地轉移了。在沒有上級作出任何明確決策的情況下,蟻群選定一個新的地點,發出訊號讓工蟻開始建巢,然後就開始進行自我管理。

"蜂群思維"的神奇在於,沒有一隻蜜蜂在控制它,但是有一隻看不見的手,一隻從大量愚鈍的成員中湧現出來的手,控制著整個群體。它的神奇還在於,量變引起質變。要想從單個蟲子的機體過渡到叢集機體,只需要增加蟲子的數量,使大量的蟲子聚集在一起,使它們能夠相互交流。等到某一階段,當複雜度達到某一程度時,"叢集"就會從"蟲子"中湧現出來。蟲子的固有屬性就蘊涵了叢集,蘊涵了這種神奇。我們在蜂箱中發現的一切,都潛藏在蜜蜂的個體之中。不過,你儘管可以用迴旋加速器和x光機來探查一隻蜜蜂,但是永遠也不能從中找出蜂巢的特性。

這裡有一個關於活系統的普遍規律:低層級的存在無法推斷出高層級的複雜性。不管是計算機還是大腦,也不管是哪一種方法----數學、物理或哲學----如果不實際地執行它,就無法揭示融於個體部分的湧現模式。只有實際存在的蜂群才能揭示單個蜜蜂體內是否融合著蜂群特性。理論家們是這樣說的:要想洞悉一個系統所蘊藏的湧現結構,最快捷、最直接也是唯一可靠的方法就是執行它。要想真正"表述"一個複雜的非線性方程,以揭示其實際行為,是沒有捷徑可走的。因為它有太多的行為被隱藏起來了。

這就使我們更想知道,蜜蜂體內還裹藏著什麼別的東西是我們還沒見過的?或者,蜂巢內部還裹藏著什麼,因為沒有足夠的蜂巢同時展示,所以還沒有顯露出來?就此而言,又有什麼潛藏在人類個體中沒有湧現出來,除非所有的人都通過人際交流或政治管理聯絡起來?在這種類似於蜂巢的仿生超級思維中,一定醞釀著某種最出人意料的東西。

2.4認知行為的分散記憶

任何思維都會醞釀出令人費解的觀念。

因為人體就是一個由術有專攻的器官們組成的集合體----心臟負責泵送,腎臟負責清掃----所以,當發現思維也將認知行為委派給大腦不同區域時,人們並沒有感到過分驚訝。

19世紀晚期,內科醫生們注意到剛去世的病人在臨死之前,其受損的大腦區域和明顯喪失的心智慧力之間存在著某種關聯。這種關聯已經超出了學術意義:神智錯亂在本源上是屬於生物學的範疇嗎?1873年,在倫敦西賴丁精神病院,一位對此心存懷疑的年輕內科醫生用外科手術的方式取出兩隻活猴的一小部分大腦組織。其中一例造成猴子右側肢體癱瘓,另一例造成猴子耳聾。而在其他所有方面,兩隻猴子都是正常的。該實驗表明:大腦一定是經過劃分的,即使部分失靈,整體也不會遭遇滅頂之災。

如果大腦按部門劃分,那麼記憶在哪一科室儲存?複雜的大腦以何種方式分攤工作?答案出乎意料。

1888年,一位曾經談吐流利、記憶靈敏的男人,慌恐不安地出現在朗道爾特博士的辦公室,因為他說不出字母表裡任何字母的名字了。在聽寫一條訊息的時候,這位困惑的男人寫得隻字不差。然而,他卻怎麼也讀不出所寫的內容。即使寫錯了,也找不出錯的地方。朗道爾特博士記錄道:"請他看視力檢查表,他一個字母也說不出。儘管他聲稱看得很清楚......他把a比作畫架,把z比作蛇,把p比作搭扣。"

四年後這個男人死的時候,他的誦讀困難變成徹底的讀寫失語症。不出所料,解剖屍體時發現了兩處損傷:老傷在枕葉(視力)附近區域,新傷則可能在語言中樞附近。

這是大腦官僚化(即按片分管)的有力證明。它暗示著,不同的大腦區域分管不同的功能。如果要說話,則由這個科室進行相應的字母處理;而如果要書寫,則歸那個科室管。要說出一個字母(輸出),你還需要向另一個地方申請。數字則由另一幢樓裡的另一個完全不同的部門處理。如果你想罵人,就要像滑稽短劇《巨蟒劇團之飛翔的馬戲團》裡提示的那樣,必須沿著大廳走另一頭。

早期的大腦研究員約翰·休林-傑克遜講述了一個關於他的一名女病人的故事。這個病人在生活中完全失語。有一次,她所住病房的街對面有一堆傾倒在那裡的垃圾著火了,這位病人清晰地發出了一個字----也是休林-傑克遜所聽到的她講的絕無僅有的一個字----"火!"

怎麼會這樣?他感到有點不可思議,難道"火"是她的語言中樞記得的唯一一個字?難不成大腦有自己的"火"字部門?

隨著大腦研究的進一步深入,思維之謎向人們展示出其極具特定性的一面。在有關記憶的文獻中,有一類人能正常區分具體的名詞----對他們說"肘部",他們就會指著自己的肘部,但非常奇怪的是,他們無力識別抽象名詞----問他們"自由"或"天資",他們會茫然地瞪著眼睛,聳聳肩。與此相反,另一類看上去很正常的人則失去了記住具體名詞的能力,卻能完全識別抽象的東西。伊斯雷爾·羅森費爾德在其精彩卻太不引人注目的著作《記憶的發明》(theinventionofmemory)中寫道:

有這麼一個病人,當讓他給乾草下定義時,他回答:"我忘了。"當請他給海報下定義時,他說:"不知道。"然而,給他"懇求"這個詞時,他說:"真誠地請求幫助。"說到"公約",則回答:"友好的協定。"

古代哲學家說,記憶是個宮殿,每個房間都停放著一個思想。隨著臨床上一例例特別的健忘症被發現和研究,記憶房間的數量呈爆炸式增長,且無窮無盡。已經被劃分為套間的記憶堡壘,又被分割為由極小的秘室組成的巨大迷宮。

有一項研究的物件是四個病人,他們能辨明無生命的物體(雨傘、毛巾),卻會混淆生物,包括食品!其中一個病人能毫不含糊地談論無生命的物體,但對他來說,蜘蛛的定義卻是"一個為國家工作的找東西的人"。還有許多記錄,是關於受過去時態困擾的失語症病人的。我聽說過另一個傳聞(我不能證實,但毫不懷疑),說患某種疾病的患者能夠分辨所有食物,但蔬菜除外。

南美文學名家博爾赫斯在他的小說中杜撰了一部名為"天朝仁學廣覽"(celestialemporiumofbenevolentknowledge)的古代中國百科全書。其中的分類體系恰如其分地代表了這種潛藏在記憶系統下的怪誕不經。

在那本年代久遠的百科全書中,動物被劃分為:a)屬於皇帝的,b)防腐處理的,c)馴養的,d)乳臭未乾的小豬,e)半人半魚的,f)賞心悅目的,g)離家的狗,h)歸入此類的,i)發瘋般抽搐的,j)不可勝數的,k)用駝毛細筆描繪的,l)除此之外的,m)剛剛打破花瓶的,n)遠看如蒼蠅的。

天朝分類法確實過於牽強,不過任何分類過程都有其邏輯問題。除非每一個記憶都能有不同的地方存放,否則就一定會有令人困惑的重疊。舉例來說,一隻喋喋不休的、淘氣的小豬,就可能被歸為上述類別中的三個裡面。儘管可以將一個想法插入到三個記憶槽裡,但其效率卻非常低。

在電腦科學家試圖創立人工智慧的過程中,知識如何存入大腦,已經不僅僅是個學術問題了。那麼,蜂群思維中的記憶架構是什麼樣的呢?

過去,多數研究人員傾向於認為,(記憶的儲存)就如同人類管理其自制的檔案櫃一樣,直觀而自然:每個存檔檔案佔用一個地方,彼此間有多重交叉引用,就像圖書館一樣。活躍於20世紀30年代的加拿大神經外科醫生懷爾德·潘菲爾德通過一系列著名的精彩實驗,將這種認為每條記憶都對應於大腦中一個單獨位置的理論發展到了頂峰。潘菲爾德通過大膽的開顱術,在病人清醒的狀態下利用電激探查其小腦活體,請他們講述自己的感受。病人們能夠回憶起非常生動的往事,而電激的最微小移動都能引發截然不同的想法。潘菲爾德在用探測器掃描小腦表面的同時,繪製出每個記憶在大腦中的對應位置。

他的第一個意外發現是,那些往事是可以重播的,就如同在若干年後播放錄音機一般----"摁下重播鍵"。潘菲爾德在描述一位26歲婦女癲癇發作後的幻覺時用了"回閃"這個詞:"同樣的回閃出現了幾次,都與她表親的家或去那裡的旅行有關----她已經有10到15年沒有去那裡了,但小時候常去。"

潘菲爾德對活腦這塊處女地的探索使得人們形成了根深蒂固的印象:腦半球就好比出色的記錄裝置,其精彩的回放功能似乎更勝過時下流行的留聲機。我們的每個記憶都被精確地刻劃在它自己的唱片上,由不偏不倚的大腦忠實地將其分類歸檔,並能像自動點唱機中的歌曲一樣,摁動正確的按扭就能播放出來,除非受到暴力的損傷。

然而仔細檢視潘菲爾德實驗的原始記錄會發現,記憶並不是十分機械的過程。有一個例子,是一位29歲的婦女在潘菲爾德刺激其左顳葉時的反應:"有什麼東西從某個地方朝我來了。是一個夢。"4分鐘以後,當刺激完全相同的點時:"景色似乎和剛才的不一樣......"而刺激附近的點:"等等,什麼東西從我上面閃過去了,我夢到過的東西。"在第三個刺激點----在大腦的更深處,"我不停地做夢。"對同一點重複刺激:"我不停地看到東西----我不停地夢到東西。"

這些文字所談及的,與其說是從記憶檔案館的底層檔案架上翻出的雜亂無章的昨日重現,倒不如說是夢一般的模糊閃現。這些過往經歷的主人把它們當作是零碎的半記憶片段。它們帶有生硬的"拼湊"色彩,漫無目的地飄蕩;夢境由此而生----那些關於過去的、星星點點的、沒有中心的故事被重組成夢中的拼貼畫。並沒有所謂似曾相識的感覺,也沒有"當時情形正是如此"的強烈意識。沒有人會被這些重播所矇蔽。

人類的記憶的確會不管用。其不管用的方式十分特別,比如在雜貨店裡記不起購物清單中的蔬菜或是乾脆就忘掉了蔬菜這碼事。記憶的損傷往往和大腦的物理損傷有關,據此我們猜測,記憶在某種程度上是與時間和空間捆綁在一起的,而與時間和空間捆綁在一起則正是真實的一種定義。

然而現代認知科學更傾向於一個新的觀點:記憶好比由儲存在腦中的許多離散的、非記憶似的碎片彙總起來而從中湧現出來的事件。這些半意識的碎片沒有固定的位置,它們分散在大腦中。其儲存方式在不同的意識之間有本質的不同----對洗牌技能的掌握與對玻利維亞首都的瞭解就是按完全不同的方式組織的,並且這種方式在人與人之間會有所不同,上一次與下一次之間也會有所不同。

由於可能存在的想法或經歷要比大腦中神經元的組合方式多,因此,記憶必須以某種方式進行組織,以儘可能容納超過其儲存空間的想法。它不可能有一個架子來存放過去所有的念頭,也無法為將來可能出現的每一個想法預留位置。

記得20年前在中國臺灣的一個夜晚,我坐在敞篷卡車的後面,行進在滿是灰塵的山路上。山上空氣很冷,我穿上了夾克。我搭的是順風車,要在黎明前到達山區一座高峰。卡車在陡峭黑暗的山路上一圈圈艱難地向上爬升,而我在清新的空氣中仰望星空。天空如此清澈,我能看見接近地平線的小星星。突然,一顆流星嗖地滑落,因為我在山裡的角度特別,所以看見它在大氣層裡跳動。它跳啊,跳啊,跳啊,像粒石子。

現在,當我回憶起這一幕時,那顆跳動的流星已經不再是我記憶的重播----儘管它是如此的生動。它的影像並不存在於我記憶中任何特別的地方。當我重現這段經歷時,實際上對其重新進行了組合,並且每次回憶起來都會重新進行組合。所用的材料是散佈在我大腦中的細小的證據碎片:在寒風中瑟瑟發抖,在崎嶇的山路上顛簸前進,在夜空中閃爍的無數星星,還有在路旁伸手攔車的場景。這些記錄的顆粒甚至更細小:冷,顛簸,光點,等候。這些正是我們通過感官所接收到的原始印象,並由此組合成了我們當前的感知。

我們的意識正是通過這許許多多散佈在記憶中的線索創造了現在,如同它創造了過去一樣。站在博物館的一個展品面前,其所具有的平行直線讓我在頭腦中將它與"椅子"的概念聯絡起來,儘管這個展品只有三條腿。我的記憶中從未見過這樣一把椅子,但它符合所有(與椅子)相關聯的事物----它是直立的,有水平的座位,是穩定的,有若干條腿----並隨之產生了視覺映像。這個過程非常快。事實上,在察覺其所特有的細節之前,我會首先注意到其所具備的一般"椅性"。

我們的記憶(以及我們的蜂群思維)是以同樣模糊而偶然的方式創造出來的。要(在記憶中)找到那顆跳動的流星,我的意識首先抓住了一條移動的光的線索,然後收集一連串與星星、寒冷、顛簸有關的感覺。創造出什麼樣的記憶,有賴於最近我往記憶裡塞入了什麼,也包括上次重組這段記憶時所加進去的感覺或其他事情。這就是為什麼每次回憶起來都有些微不同的原因,因為每次它都是真正意義上的完全不同的經歷。感知的行為和記憶的行為是相同的。兩者都是將許多分佈的碎片組合成一個自然湧現出的整體。

認知科學家道葛拉斯·霍夫施塔特說道:"記憶,是高度重建的。在記憶中進行搜取,需要從數目龐大的事件中挑選出什麼是重要的,什麼是不重要的,強調重要的東西,忽略不重要的東西。"這種選擇的過程實際上就是感知。"我非常非常相信,"霍夫施塔特告訴我,"認知的核心過程與感知的關係非常非常緊密。"

在過去20年裡,一些認知科學家已經勾畫出了創造分散式記憶的方法。20世紀70年代,心理學家戴維·馬爾提出一種人類小腦的新模型,在這個模型中,記憶是隨機地儲存在整個神經元網路中的。1974年,電腦科學家彭蒂·卡內爾瓦提出了類似的數學網路模型。藉助這個模型,長字串的資料能隨機地儲存在計算機記憶體中。卡內爾瓦的演算法是一種將有限數量的資料點儲存進非常巨大的潛在的記憶體空間的絕妙方法。換句話說,卡內爾瓦指出了一種能夠將思維所擁有的任何感知存入有限記憶機制的方法。由於宇宙中可能存在的思想要比原子或粒子更多,人類思維所能接觸到的只是其中非常稀疏的一部分,因此,卡內爾瓦稱他的演算法為"稀疏分佈記憶"演算法。

在一個稀疏分散式網路中,記憶是感知的一種。回憶行為和感知行為都是在一個非常巨大的模式可選集中探查所需要的一種模式。我們在回憶的時候,實際上是重現了原來的感知行為,也就是說,我們按照原來感知這種模式的過程,重新定位了該模式。

卡內爾瓦的演算法是如此簡潔清晰,以至於某個計算機高手用一個下午就能大致地實現它。20世紀80年代中期,在美國宇航局艾姆斯研究中心,卡內爾瓦和同事們在一臺計算機上設計出非常穩定的實用版本,對他的稀疏分佈記憶結構進行了細調。卡內爾瓦的記憶演算法能做一些可媲美於人類思維的不可思議的事情。研究者事先向稀疏記憶體中放入幾個畫在20×20格子裡的低畫質數字影像(1至9)。記憶體儲存了這些影像。然後,他們拿一個比第一批樣本畫質更低的數字影像給記憶體,看它是否能"回憶"起這個數字是什麼。結果它做到了!它意識到了隱藏在所有低畫質影像背後的原型。從本質上來說,它記起的是以前從未見過的形象!

這個突破不僅僅使找到或重現過去成為可能,更重要的是,當只給定最模糊的線索時,它也能夠從無數的可能性中發掘出一些東西。對一個記憶體來說,僅僅能調出祖母的容貌是不夠的,在不同的光線下以及從不同的角度去看祖母的樣子時,它都應該能辨認出來。

蜂群思維是能同時進行感知和記憶的分散式記憶體。人類的思維多半也是分散式的,至少在人工思維中,分散式思維肯定是佔優勢的。電腦科學家越是用蜂群思維的方式來思考分散式問題,就越發現其合理性。他們指出,大多數個人電腦在開機狀態的絕大部分時間裡並沒有真正投入使用。當你在計算機上寫信時,敲擊鍵盤產生的短脈衝會打斷計算機的休息,但當你構思下一句話的時候,它又會返回到無所事事的狀態。總體而言,辦公室裡開啟的計算機在一天的大部分時間裡都處於閒置狀態。大公司的資訊系統管理人員眼見價值幾百萬美元的個人電腦裝置晚上在工作人員的辦公桌上閒著,很想知道是否能夠充分利用這些裝置的全部計算能力。他們所需要的正是一個在完全分散式的系統中協調工作和儲存的辦法。

不過,僅僅解決閒置問題並不是分散式計算的主要意義。分散式系統和蜂群思維有其獨特的優勢,比如,對突然出現的故障具有極強的免疫力。在加利福尼亞州帕羅奧多市的數字裝置公司的實驗室裡,一名工程師向我演示了分散式計算的優勢:他開啟裝有公司內部計算機網路的機櫃門,動作誇張地從裡面拔掉了一條電纜。網路路由毫不遲疑地繞過了缺口。

當然,任何蜂群思維都有失靈的時候。但是,因為網路的非線性特質,當它確實失靈的時候,其故障可能類似於除了蔬菜什麼食物都記得的失語症。一個有損傷的網路智慧也許能計算出圓周率的第十億個數位,卻不能向新地址轉發郵件;它也許能查出為非洲斑馬變種進行分類這樣晦澀難懂的課本文字,卻找不出任何有關一般動物的合乎情理的描述。對蔬菜的整體"健忘"不太像區域性的儲存器故障,它更像是系統層面上的故障,據其症狀推斷,有可能是與蔬菜相關的某種特殊關聯出現了問題----就像計算機硬碟中的兩個獨立但又相互矛盾的程式有可能造成一個"漏洞"阻止你列印斜體字一樣。斜體字的儲存位置並沒有被破壞,但是渲染斜體字的系統程式被破壞了。

建立分散式計算機思維所遇到的一些障礙可以通過將計算機網路建立在一個箱體內的方法加以克服。這種經過刻意壓縮的分散式計算也被稱為平行計算,因為在超級計算機中的成千上萬的計算機在並行運轉。並行超級計算機不能解決"辦公桌上閒置的計算機"問題,也不能將散佈各處的計算能力聚合起來;並行運轉是其本身和內部的一個優勢,不過單為了這一點,也值得花一百萬美元來製造一個單機裝置。

並行分散式計算非常適用於感知、視覺和模擬領域。並行機制處理複雜性的能力要好於以體積龐大、運算速度超快的序列計算機為基礎的傳統超級計算機。在採用稀疏分散式記憶體的超級計算機裡,記憶與資料處理之間的差異消失了。記憶成為了感知的再現,與最初的認知行為沒有什麼區別。兩者都是從一大堆互相連線的部件中湧現出來的模式。

2.5從量變到質變

滿滿一槽的水。當你拔去水槽的塞子,水就會開始攪動,形成渦流。渦流發展成為漩渦,像有生命一般成長。不一會兒,漩渦從水面擴充套件到槽底,帶動了整個水槽裡的水。不停變化的水分子瀑布在龍捲中旋轉,時刻改變著漩渦的形狀。而漩渦持續不變,就在崩潰的邊緣舞動。"我們並非僵滯的死物,而是自我延續的模式,"諾伯特·維納如是寫道。

水槽空了,所有的水都通過漩渦而流得一乾二淨。當滿槽水都從槽裡排入下水道後,漩渦的模式到哪去了呢?這模式又是從何而來呢?

不管我們在何時拔掉塞子,漩渦都會無一例外地出現。漩渦是一種湧現的事物----如同群一樣,它的能量及結構蘊涵於群體而非單個水分子的能量和特性之中。不論你多麼確切地瞭解h2o(水的分子式)的化學特徵,它都不會告訴你任何有關漩渦的特徵。一如所有湧現的事物,漩渦的特性來源於大量共存的其他個體;在之前所舉的例子中,是滿滿一槽的水分子。一滴水並不足以顯現出漩渦,而一把沙子也不足以引發沙丘的崩塌。事物的湧現大都依賴於一定數量的個體,一個群體,一個集體,一個團伙,或是更多。