人工智能:“人工生命离我们多远?”

关于人工智能这件事,人们的议论往往太过于“now or never”,要么认为目前已经条件成熟,只要算力增加,就能奇点来临;要么认为这都是痴人说梦,机器永远学不会人类的心智。但实际上更有可能的是,很远的未来有可能做到,但需要翻越一个又一个理论台阶。

“阿尔法狗”的强大是所有人工智能的强大,它面临的困难,也是人工智能问题的缩影。“阿尔法狗”对一些人类认为很困难的问题却觉得很简单,对人类认为简单的问题却觉得困难。举一个很小的例子。这样一个问题:如果一个人从超市的货架上拿了一瓶酒就跑出门,店员会做什么?为什么?它就会觉得困难,难以回答。

有基因组测序,就必有基因组合成,必有人工生命

  人类很早就知道通过化学的方法合成短片段的DNA。通过这些短片段DNA的组装,科学家们开始探索化学合成基因组。很自然地,第一个合成的就是病毒基因组。2003年,同样是美国科学家文特尔小组,利用化学方法合成了上文提到的phi X 174的细菌病毒基因组。2005年,科学家们重新设计合成了另外一个叫T7的细菌病毒基因组。2008年,文特尔小组化学合成了一种叫生殖道支原体(Mycoplasma genitalium)的细菌基因组,长度约0.58百万碱基对,但是此时他们还没能把这个合成基因组移植到受体细胞中并证明其有生命的功能。2010年,这个小组人工合成了相近的丝状支原体(Mycoplasma mycoides)基因组,共1.08 百万碱基对,并移植到受体细胞中。一段时间后,该移植细胞完全由合成基因组控制。就这样,他们创造了人类历史上第一个真正意义的人工生命。当然,罗马不是一天建成的。文特尔小组是用了10多年的时间,才走到这一步的。根据时间推算,这项工作大约起始于本世纪初,即人类基因组测序的草图完成之时。

  第一个人工生命 “辛西娅”

  文特尔小组将这个人工生命命名为”辛西娅”(synthia)。这个人工合基因组,绝对大部分序列与该丝状支原体天然的基因组是一致的。但是该小组也加入了一些原先不存在的DNA序列(他们称之为“水印”)。其中蕴含了一些名言,比如“去生活、去犯错、去跌倒,去胜利、去从生命中重造生命”、“我无法建造的东西,我也不能理解”。后者出自加州理工学院的物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)。

  此后,人们又相继合成了其它细菌的人工生命。很自然,科学家们的下一个目标会是真核生物,显然,酵母是最好的选择。这项工作始于2005年,并逐步形成了一个中国科学家参与在内的国际“合成酵母计划”。科学家们首先选择了第3号染色体,这项工作主要由美国科学家杰夫·伯德(Jeff Bode)小组完成。天然的3号染色体原有316,667碱基对,他们对此进行了小心但是大量的工程设计或者说“重新编写”,最终人工的3号染色体含有272,871碱基对,比天然的少了13.8%。该染色体被导入酵母细胞,取代了原来的3号染色体,得到了第一个人工的酵母细胞。这项工作发表在2014年的《科学》杂志上。

  这次我国科学家发表的4篇文章,分别涉及4条染色体。天津大学的元英进小组完成了5号和10号合成染色体,长度分别为536,024 和707,459碱基对;清华大学的戴俊彪小组完成了最长的12号合成染色体,长度为976,067碱基对;华大基因研究院的杨焕明小组联合英国爱丁堡大学完成了2号合成染色体,长度为770,035碱基对。中国科学家合成的染色体比2014年发表的3号染色体在长度上有显著的难度,并开发了一些关键技术,如染色体缺陷靶点定位技术。天津大学团队还合成了环形的5号染色

人工智能:“人工生命离我们多远?”

体,为相关染色体疾病提供了重要的研究模型。

  4、人工生命与合成人

  现在回到我们的题目:“人工生命离我们多远?”,答案其实是人工生命早就在我们的身边。这些合成生命,比如合成酵母,有重要的科学和经济价值。比如,合成酵母有助于人类更深刻地理解一些基础的生物学的问题;另一方面合成酵母有很多巧妙的工程设计,可以实现定向的人工进化,在医药、能源、环境、农业、工业等领域有非常重要的应用潜力。

  现在问题是,下一步会不会是合成人的基因组、合成人?这个工作其实已经开始。2016年,国际上相关科学家已经开会讨论启动这个项目,有些观点已经发表在当年的《科学》杂志上。目前,一些基础性技术性工作已经在不同的国家不同的实验室开展。当然,从合成酵母的基因组到合成人的基因组,存在巨大的技术屏障。首先是规模上的难度,人的基因组是酵母的270多倍;其次是技术上的难度,比如染色体移植在酵母中比较容易实现,但是对于人体细胞,就非常困难。这些技术屏障,是否能够在5-10年得到解决,我们拭目以待。

有人担忧这项工作所带来的伦理、道德和生物恐怖主义问题。但我们有句话叫“魔高一尺、道高一丈”。从科学史看,人类总是有足够的智慧控制科技发展带来的风险。事实上,1990年开始的人类基因组计划,开始也是争议极大。但是现在回头看,这个计划革命性地推进了人类对生命的理解、推进了医学和相关生物技术的进步。我们有信心,人类基因组合成,将有类似的重大意义。当然,人类要有足够的风险意识。

AI发展让韩国银行职工忧心忡忡

韩媒称,总共有3769名韩国银行的职员参与了此次调查。38.6%的职员认为,AI将于2025年开始取代银行员工,随后为2020年(17.2%)、2025年(6.3%)等。而对于“第4次工业革命是否导致银行职员被淘汰”的问题,59.5%的受访者给予肯定答复。

近来,韩国各大银行纷纷加大了人工智能的投入力度,并逐步缩减员工规模。部分银行还采取自愿退休制度。据韩国银行(央行)发布的数据,去年第3季度,韩国全国各大银行职员共计9.07万人,较去年同期的9.45万人减少了3800人。同期,银行网点规模为4974家,同比减少269家。

韩国在AI技术上投入惊人,但是总体水平不如中美

对于韩国银行的职员来说,担心不是没有道理。因为韩国的大公司在AI上的投入非常之大。据韩联社去年12月的报道,韩国信息通信技术振兴中心(IITP)21日发布的一项调查结果显示,近12年韩国人工智能相关专利申请数量居全球第三,刊载论文数量排世界第七,以韩国的体量来说,这个数字非常惊人。

2005年1月到2017年9月,美日中韩欧等五大主要专利申请地区中,美国在人工智能方面申请专利的数量方面排名第一,日本第二,韩国第三,德国和中国分列第四和第五(注:根据经济日报去年2月份的报道,全球人工智能专利申请数量的排名为美国、中国、日本、德国)。

同时,韩联社称,2005年1月到今年8月,刊登在国际著名学术刊物《斯高帕斯数据库》的人工智能相关论文数量排名中,美国和中国分列前二,此后依次是日本、英国、德国、印度、韩国、法国、西班牙和意大利。不过,IITP方面表示,韩国在移动设备和无线通信方面的人工智能专利申请较为活跃,具备一定的数量基础。但在近期热门的机器学习方面,处于还需向其他发达国家学习的阶段。

IITP的负责人向韩国先驱报网站表示,韩国的人工智能水平总体技术低于美国、欧洲和中国,韩国只有在韩语智能和听力智能方面才能达到一流的技术水平。

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