第1章 六大纪元

“每个人都将自身所感知的范围当做世界的范围。”

——叔本华

我不能确定自己是在什么时候第一次意识到奇点的，应该承认这是一个逐渐认识的过程。在近半个世纪的时间里，我致力于计算机及其相关技术的研究工作，并努力去理解我亲身经历的很多层面上的巨大变革及其背后的内涵和意义。渐渐地，我开始认识到21世纪前五十年里变革的大致轮廓——就好像空间中的黑洞突然改变了物质和能量的模式，加速朝其边界发展。这逼近未来的奇点，从肉体到精神，逐步地改造人类生活的各个方面。

那么，什么是奇点呢？奇点是未来的一个时期：技术变革的节奏如此迅速，其所带来的影响如此深远，人类的生活将不可避免地发生改变。虽然这个纪元既不是乌托邦，也不是反乌托邦的形态，但它将人类的信仰转变为生命能理解的意义；将事物模式本身转变为人类生命的循环，甚至包含死亡本身。理解奇点，将有利于我们改变视角，去重新审视过去发生的事情的重要意义，以及未来发展的走向。一个人真正理解了奇点的含义，将从根本上改变他的人生观和他的人生。我所尊重的一些人，他们理解了奇点，领悟了它的内涵，他们终身都是奇点人。

我可以理解，为什么很多观察家不能较快地意识到加速回归定律的本质内涵（发展变革的本质加速，包括技术的进化作为生物进化的延续）。毕竟，我用了四十年的时间去见证这个定律的正确性，而且，这个定律所带来的后果并不都是令人满意的。

奇点临近暗含一个重要思想：人类创造技术的节奏正在加速，技术的力量也正以指数级的速度在增长。指数级的增长是具有迷惑性的，它始于极微小的增长，随后又以不可思议的速度爆炸式地增长——如果一个人没有仔细留意它的发展趋势，这种增长将是完全出乎意料的（见图1-1）。

请看这样一个寓言：一个湖的主人希望呆在家中照料湖中的鱼，他要确保湖面不会被百合浮萍覆盖，这种浮萍据说每天都以其自身两倍的数量增长。日复一日，湖的主人耐心地等待，他发现只有很少量的百合浮萍出现，而且它们似乎不会以任何显著的方式扩展蔓延。由于只有不到百分之一的湖面覆盖了百合浮萍，湖的主人确认可以与家人度过一个悠闲的假期。几周之后，当他回来的时候，他被眼前的景象震惊了：整个湖面都被浮萍覆盖了，所有的鱼也都死了。由于浮萍的数量以每天成倍的速度增长，7次加倍就可以使浮萍覆盖整个湖面（7次加倍将达到原来128倍）。这个例子说明了指数增长的内涵。

再来看看国际象棋世界冠军格瑞·卡斯帕罗夫，1992年，他曾不屑于计算机棋手的水平。但是由于计算机的能力每年都以两倍的速度递增，所以五年后，卡斯帕罗夫被计算机击败。在很多方面，计算机现在已经超越了人类的计算能力，并以更快的速度发展。同时，计算机智能应用也在逐渐拓宽。举例来说，计算机能够诊断心电图和医学图像，侦测飞机的起飞与降落，控制自动武器的战术决策，做出信用与金融决策，同时承担着很多需要人工智能辅助完成的任务。但是人工智能在众多领域也存在缺陷，怀疑者认为人工智能在某些领域无法超越人类智能，这恰恰说明了人类的能力优于其本身的创造能力。

尽管如此，本书将会讨论在未来的几十年里，基于信息的技术将会容纳人类所有的知识和技能，甚至包含识别模式的能力、解决问题的技巧，以及人类大脑中内在的情感与道德的智慧。

尽管大脑在很多方面具有极为优越的性能，但其仍有很多局限性。现在已经可以通过技术使用大量的并行（数百T级的模拟内部神经元链接操作）来迅速认知大脑中微妙的模式。但我们的思考却是很慢的：基础的神经元事件处理比同等的电子电路要慢上数百万倍。这将导致人类在生理上处理新知识的能力远远跟不上人类知识的指数级增长速度。

人类生物体的1.0版本也是很脆弱的，他容易屈服于大量的错误模式，而且，维持生命需要大量的成本。虽然人类的智能在某些时刻能够突破他的创造力和表象，但是人类的大多数想法还都是衍生的、琐屑的、受限的。

奇点将允许我们超越身体和大脑的限制：我们将获得超越命运的力量；我们将可以控制死亡；我们将可以活到自己想达到的年龄（这与“永生”有细微的差别）。我们将充分理解人类的思想并极大程度地拓展思想的外延。在21世纪行将结束的时候，人类智能中的非生物部分将无限超越人类智能本身。

我们正处于这一变革的早期阶段。模式变化的加速度（我们改变基本技术方法的速率）将与信息技术的指数增长速度相同，并都将处于膝曲线的拐点（在这个时期指数增长的趋势将变得非常明显）。一旦越过这一阶段，这种加速的趋势将爆炸式地增长。在21世纪中期以前，我们的技术增长率（与我们自身的增长速度大不相同）将以近似垂直线的速度增长。从严格的数学角度来看待这个问题：虽然速度的增长仍然是有限的，但它近乎极限的速度，必将撕裂人类固有的历史结构。至少在无法提高人类生物智能这一理论的前提下，该观点成立。

奇点将代表我们的生物思想与现存技术融合的顶点，它将导致人类超越自身的生物局限性。在人类与机器、现实与虚拟之间，不存在差异与后奇点。如果你想知道在这个时代人类的哪些特质将保持不变，很简单：人类这一物种，将从本质上继续寻求机会拓展其生理和精神上的能力，以求超越当前的限制。

很多批评家对于这些改变的评述都聚焦于这个过渡时期带给人类的在一些重要方面的缺失。但若从这个角度考虑问题，就不能准确地理解技术的未来。当前所有的机器都比不上人类本身那么精妙。尽管奇点有很多方面，但其最重要的内涵是：我们的技术将能够和人类最优秀最精妙的品质相媲美，并超越它们。

直觉的线性增长观与历史的指数增长观

“一旦超越人类的智能被创造，并且该智能可以周而复始地自我改进，这将是对世界颠覆性的变革，我还不能预测这种变革所带来的后果。”

——迈克尔·安西莫夫，科技图书作家

20世纪50年代，伟大的信息理论学家冯·诺依曼指出，“技术正以其前所未有的速度增长……我们将朝着某种类似奇点的方向发展，一旦超越了这个奇点，我们现在熟知的人类社会将变得大不相同。”冯·诺依曼在这里提到了两个重要概念：加速与奇点。

第一个概念说明了人类的发展正以指数级的速度增长（以一个常量重复相乘的速度）而不是线性增长（以重复增加一个常量扩张），如图1-1所示。

第二个概念说明指数级增长的速度是多么令人震惊，开始的时候增长速度很慢，几乎不被觉察，但是一旦超越曲线的拐点，它便以爆炸性的速度增长。人们并没有充分地理解未来，我们的祖先对未来的期望与我们现在对未来的期望相似，都认为未来的发展速度与过去是一样的。指数增长的趋势在1000年前就已经存在，但那时它还处于早期阶段，发展的趋势是平和而缓慢的，似乎看不出任何趋势。结果人们对于未来不变的期望似乎得到了现实的验证。今天，我们所预测的技术持续进步和社会反响都是基于以往的经验。但事实上，未来的发展将远超过大多数人的认识，因为很少有人能够真正认识到加速发展本身的深刻含义。

大多数对于未来技术的预测，都低估了未来发展的力量，因为这种预测主要基于“直觉线性”增长观而非“历史指数增长”观。我的模型表明，每隔十年，模式迁移的速度会提高一倍，这一点，我将在下一章中详细论述。因此，在过去的20世纪，技术的发展速度逐步递增并达到今天的发展速度；20世纪所取得的成就，等同于以2000年的速度发展20年所取得的成就，也将等同于未来14年的发展取得的成就（到2014年），依此类推，这14年取得的成就将等同于其后7年所取得的成就；我们将见证两万年的发展进步（同样以“今天”的速度衡量），或者说，我们将见证1000倍于20世纪的发展成就。

对于未来情形的错误理解发生得很频繁，并且出现于不同的场合。其中有这样一个例子，最近有一场关于分子大规模制造的争论，一些诺贝尔获奖专家宣称不必担心纳米技术的安全性问题，他们宣称“在数百年的时间内我们将不会看到具有自我复制能力的纳米工程实体（构建分子片段的设备）”。如果以今天技术增长的速度计算（5倍于20世纪的平均增长速度），估计用100年的时间是合理的。但是我们的发展速度每十年都会加倍，我们看到以现在的速度需要一个世纪才能取得的成就，其实只需要25年的时间。

类似的例子发生在《时代》杂志关于“未来的生活”大会上，那次大会举办于2003年，是为了庆祝发现DNA结构50周年。所有被邀请参会的演讲者都被问及同样的问题：50年之后的生活将是什么样的。几乎所有的出席者都以过去50年的模式去看待未来的50年。DNA的发现者之一詹姆斯·沃森，他认为50年后将会出现这样一种药物，它使得人类不论吃多少食物体重都不会增加。

五十年？通过在小鼠身上做实验，我们已经可以通过堵塞脂肪胰岛素摄取基因的方式控制脂肪细胞中的脂肪含量。用于人类的药物（我们将在第5章讨论RNA介入和其他相关技术）的研发正在进行，食物药品管理局的相关测试也将在几年内进行。詹姆斯·沃森的预测在5至10年即可实现，而非50年。其他人的预测也同样是短浅的，只反映了当时技术的发展程度，而没有考虑到未来的50年将给这个世界带来的巨大变革。在出席那次会议的所有人中，只有我和比尔·乔伊认识到了技术将以指数级的速度发展，尽管比尔和我对于这些改变的内涵的理解并不一致，在第8章我将讨论这一点。

人们直觉上认为当前发展的速度就是未来发展的速度。甚至对于那些经历长时间发展变革的人来说，仍然会凭直觉认为时代的发展以我们最近经历的发展速度进行。从数学的观点审视这个问题，指数曲线在一段很短的时间内看起来就像是一条直线。这就导致了那些最具经验的批评家在思考未来的时候，也都是以当前的技术发展速度来预测未来十年或者百年的发展情况。这就是我将这种预测未来的方法命名为“直觉线性”观的原因。

但是以技术的发展史为依据进行严格地评估，可以揭示技术以指数级的速度发展。指数级增长是所有进化发展的重要特征，技术是其中的主要实例。你可以从不同角度审视数据：不同的时间坐标；技术所覆盖的范围，例如从电子到生物；应用的角度，例如从人类知识的总量到经济的规模。发展和增长的加速适用于以上所有情形。事实上，我们发现那不是简单的指数级的增长，而是双倍指数级增长，这意味着指数级的增长速度本身是以指数的速度增长的（例如，我们将在下一章讨论的性价比计算）。

很多科学家和工程师都具有我称为“科学家悲观主义”的特点。通常他们都会陷于科研工作的困难与错综复杂的细节当中，以至于无法发现其工作对于未来的长远意义，以及这些工作所关联的更广阔的领域。同样，他们也无法认识到在新一代的技术中强有力的工具是什么。

科学家要求怀疑一切，谨慎地表达当前的研究目标，很少去推测超越这个时代的技术追求。这种情形在一代技术持续时间长于一代人的时候是合理的，但是这并不适于现今这个社会的实际情况，因为，现在技术的更替只需要几年的时间。

1990年，生物学家曾质疑在短短15年的时间内完成整个人类基因组破译工作的可行性。因为在当时，这些科学家花了整整一年的时间只破译了其中的万分之一。所以，以当时的进展速度，至少还需要一个世纪才能将整个人类基因组破译成功。

再看另一个例子，在20世纪80年代中期，很多人怀疑互联网能否普及，因为当时互联网只包含了数万个节点（服务器）。事实上，节点的数量以每年两倍的数量递增，10年后，节点的数量达到了数千个。但是那些局限于当时技术发展水平的人并没有认识到这种趋势，因为在1985这一年，只有数千个节点加入了互联网。

与之相反的一种情况是，尽管某些指数级增长现象被人们认识，但人们却过于痴狂于这些现象，却没有很好地掌握增长的节奏，人为地使得增长的速度超越了时代，从而产生了很多的错误。在“网络泡沫时期”和“电信泡沫时期”（1997~2000），资本的价值被过分地抬高（股票的市场价值），已经超越了合理的增长速度。我将在第2章详细阐明，无论在兴盛期还是衰退期，互联网和电子商务的发展趋势是平缓的指数增长。过分乐观的增长预期只会影响资本（股票）的价值。我们已经在早期范型的迁移中看到了这些错误——例如，在铁路时代的早期（18世纪30年代），那时与现在网络的兴衰一样，过分的扩张直接导致了铁路扩充的冰冻期。

预言者经常犯的另一个错误是认为变革只是由当今世界的一种趋势引起的，而与其他事物并无关系。一个很好的例子就是人们认为延长人类寿命将导致人口过剩、维持人类生命所需的物质资源耗尽，却忽略了由纳米技术和强人工智能技术所创造出的巨大财富。举例来说，2020年很有可能出现基于纳米技术的制造设备，它可以使用廉价的原材料和信息造出几乎任意的物理产品。

我如此强调指数增长与线性增长的对比，是为了纠正很多预言者对未来发展趋势做出的最错误的预测。大多数技术预测和预测者都忽略了技术以指数趋势增长这一事实。的确，几乎我见过的所有人都以线性发展观看待未来。这就是为什么人们往往高估短期能够达到的目标（因为我们常常忽略必要的细节），却容易低估那些需要较长时间才能到达的目标（因为忽略了指数增长）。

六大纪元

开始的时候，我们创造工具，后来它们造就我们。

——马歇尔·麦克卢汉，媒介理论家、思想家

未来并不是像它过去那样发展。

——尤吉·贝拉，美国著名棒球运动员

进化是一个创造持续增长秩序模式的过程。我将在第2章讨论秩序的概念，这一部分讨论的重点是模式的概念。我相信模式的发展构成了我们世界的最终形态。在间接的进化中，每个阶段或纪元都是使用上个纪元使用的信息处理方法来创造下一个纪元。我从生物和技术两方面，将进化的历史概念划分为六个纪元。正如我们将要讨论的，奇点将随着第五纪元的到来而开始，并于第六纪元从地球拓展到全宇宙。

第一纪元：物理与化学。人类的起源可以追溯到用物质和能量的形式来表现信息的那个阶段。近年来量子力学理论认为，时间和空间都可以分解成为离散的量子。关于物质和能量本质能否数字化和模拟化的争议依然存在。但是不论这个问题的结论如何，我们都可以认定原子结构可以存储并且表达离散信息。

宇宙大爆炸的数十万年后，电子开始围绕着由质子和中子组成的原子核运转，于是原子出现了。原子带电的特质使得它们可以聚合在一起。经过了几百万年的演变，原子逐渐聚合成了一种相对稳定的结构——分子，化学随之诞生。在所有的化学元素中，碳元素最为活泼，因为它可以在其分子的四个方向都形成碳链（相比之下，其他元素最多只有三个方向），从而形成复杂的、可以大量存储信息的三维结构。

宇宙中的各种规律和物理常数（用于保持各种基本力之间的平衡）都是非常精妙而又错综复杂的，它们为信息的编撰和进化发展创造了适宜的环境。在这个环境里，既能看到伟大而神秘的自然之手，亦能感受到人类自己的手——人择原理，该原理持有如下观点：正是在这个允许人类进化的宇宙的存在，才可能出现我们这样的智慧生命来谈论它面对如此复杂的进化系统，我们不禁感叹造物主的巧夺天工。近代的许多宇宙物理学理论指出，其实新的宇宙系统是有规律的、不断产生的，只是它们的系统规律不能支持复杂形式的进化，这些新形成的宇宙不是迅速衰竭，就是一成不变地维系着它们没有高级生命的形式（与地球的生物系统相比）。用早期的宇宙理论去证明这些进化理论是不可能的，但可以明确地认定：我们的宇宙完全符合复杂进化所需的有序度和复杂度，如图1-2所示。

第二纪元：生物与DNA（脱氧核糖核酸）。第二纪元始于几十亿年前，由碳元素形成的化合物趋于复杂化，进而形成了能够进行自我复制的分子聚合物，生命随之诞生。最终，生物系统进化出了一套精密的数字机制（DNA）用以对更高层次的分子信息进行存储。DNA分子和它的附加机制（包括遗传密码和核糖体成分）使得第二纪元的进化信息得以保存。

第三纪元：大脑。各个纪元之间是通过“间接引导”的模式来延续信息的进化（下一纪元进化利用上一纪元的进化结果）。例如，在第三纪元中，以DNA为导向的进化产生了可以感知信息的生物，它们可以运用自身的感知器官进行感应信息并且运用自身的大脑和神经系统对感知到的信息进行加工处理和存储。第二纪元的机制（包括DNA、蛋白质外向信息以及能控制基因表达的RNA片段）使得第三纪元的信息处理机制（大脑及神经系统的各个器官）得以运作并发挥功效。人类大脑的大部分活动是关于模式识别的，第三纪元起始于早期动物的模式识别能力，该能力可以解释人脑的大部分活动。最终，人类这一物种通过进化获得了对我们所处世界进行思维抽象并且能对这些模式进行理性的推演的能力。人类具有了依据自身思想重新描绘世界的能力，并且能够将这些思想付诸实践。

第四纪元：技术。人类理性思维和抽象思维的结合使我们迈进了第四纪元，进入了“间接引导”的下一阶段：人造技术的进化层次。这一层次是以简单的机械化为起点，并发展为制造精妙的自动化设施（自动机械设备）的阶段。最终，技术通过其成熟的计算和通信设备实现了对不同类型复杂信息的感知、存储和评估。与生物智能的进化速率相比，技术进化的速率非常之快：最高级哺乳动物的大脑每隔数十万年才增长大约一立方英寸；而计算机容量几乎每年都会翻一番（见第2章）。诚然，不论是大脑的大小还是计算机容量的大小都不是决定智能高低的唯一因素，但是它们却是影响智能的重要因素。

如果我们把生物进化和人类技术进步过程中的里程碑事件在同一对数函数的图形中表示出来（其中X轴代表过去的年代，Y轴代表范式迁移的时间），可以得出一条相对的直线（呈持续加速的趋势），如图1-3和图1-4所示。这是因为生物进化直接引领了人类技术的发展。

以上的图形反映了我对生物和技术发展过程中重大事件的认识。有一点需要注意：图形中持续加速的直线并不取决于本人所选取的事件。对此，不同的研究人员和参考书都会列出风格迥异的事件列表。尽管研究手段存在着一些差异，但是如果我们结合各种资源中的事件列表（例如，《不列颠百科全书》、美国自然历史博物馆、卡尔·萨根的“宇宙年历”等），不难发现加速的趋势是共通的。图1-5提供了十五种不同的事件列表。由于不同的研究人员对同一事件的发生时间存在争议，而且不同的列表又采用了不同的衡量标准来选择表中的事件，以致不同列表的事件出现了重复和交集。数据的繁杂（统计上的差异）造成了进化曲线的“厚重化”。尽管如此，进化曲线的整体脉络还是非常清晰的。

物理学家、复杂理论学家西奥多·莫迪斯通过对不同事件列表进行分析，对相似相同事件进行整合，总结出了28个事件的集合，并称为典型事件。这一过程大大简化了复杂的事件列表，去除了“噪声”（例如，消除了不同列表中事件发生时间的差异问题）。以上加速图形也与我们日常观察得出的结论相吻合，如图1-6所示。

图1-6说明技术以指数级速度增长，其特征是“有序”和“复杂”。这些概念将在第2章进一步阐述。这一加速过程与我们的常识观察相吻合。在10亿年以前，100万年的时间不会发生什么。但近25万年以来，发生了很多具有划时代意义的大事，例如距今10万年前人类的诞生。在技术方面，如果回顾前5万年，1000年的时间没有发生什么。但近来我们看到了新的范式——以互联网为例，其发展从无到有，再到普及仅用了10年时间。（发达国家有四分之一的人使用互联网）

第五纪元：人类智能与人类技术的结合。展望未来几十年，奇点将从第五纪元开始。这是人脑中的大量知识与人类技术相结合的结果，这时人类技术的典型特征是：更大的容量、更快的速度、更强的知识分享能力。第五纪元将使我们的人机文明超越人脑的限制（限制源于人脑中数百兆异常缓慢的连接）。

奇点将使我们克服人类老年化的问题并极大地解放人类的创造力。我们应保持并提升进化赐予我们的智能，以克服生物进化的限制。但是奇点也将提高人类从事破坏行为的可能性，这里没有写出关于这方面的所有内容。

第六纪元：宇宙觉醒。本书第6章将以“…宇宙智能的命运”为开端讨论这个问题。在奇点之后，来自人类原始大脑的生物和技术的智能，将在物质和能量上开始饱和。为了达到宇宙觉醒这一阶段，需要为最优级别的计算重新组织物质和能量（我们将在第3章讨论相关的限制），继而将这种最优的计算由地球推广至宇宙。

目前，我们把光速理解为信息传输的一个边界因素。超过这个限制必然被视为高风险的行为，但有迹象表明这种限制是可以被超越的。如果可以突破该限制（即使很小的程度），我们最终将能够利用这个超光速的能力。人类文明将向宇宙其他文明注入创造力和智能，其速度的快慢将取决于文明的永恒性。无论如何，“无智能”物质和宇宙机制将转变为精巧且具有高级形式的智能，这将在信息模式演变过程中构成第六纪元。

这便是宇宙和奇点的最终命运。

奇点临近

你知道，事情会真的不一样！……不，不，我是说真的不一样！

——马克·米勒（计算机科学家）对埃里克·德雷克斯勒说，约1986年

事件的后果是什么呢？由超人类智能驱动的进步是非常迅速的。事实上，从短期来看，进步本身似乎与创造更高智能的实体无关。通过对以往进化的分析，我们可以认识到：动物能够适应问题，并从事发明创造活动，但其速度常常慢于自然选择——世界仿佛是其在自然选择情况下的模拟器。人类有能力适应这个世界，处理在我们头脑中的“假设”；我们还能够以几千倍于自然选择的速度解决许多问题。现在，可以通过创造的手段，用更高的速度去执行那些模拟，正是这些使我们从过去的体制迅速地进入一个全新的体制，就像我们从低等动物进化成人类一样。从人类的角度来看，这些改变将抛弃之前所有的规则，也许只需一眨眼的工夫，指数的增长就将突破任何试图对它的控制。

——福诺·文奇"The Technological Singularity"，1993年

我们把超智能的机器定义为一台能力远远超过任何人的全部智能活动的机器。一旦机器设计成为一项智能活动，超智能机器就能设计出更好的机器——毫无疑问，这就是“智能爆炸”，人类的智能将被远远抛到后面。第一台超智能机器将是人类最后一个发明。

——欧文·约翰·古德，"Speculations Concerning The First Ultraintelligent Machine"，1965年

为了对奇点的概念有更进一步的认识，让我们来探索这个词本身的历史。“奇点”（Singularity）是一个英文单词，表示独特的事件以及种种奇异的影响。数学家用这个词来表示一个超越了任何限制的值，如除以一个越来越趋近于零的数，其结果将激增。例如，简单的函数y=1/x随着x的值趋近于零，其对应的函数（Y）的值将激增（见图1-7）。

这样的数学函数实际上从未达到过无限的值，因为除以零是数学上“未定义”（无法计算）的。但是，因为除数x趋近于零，y的值超过任何的限制（趋于无穷大）。

下一个例子是天体物理学。如果一个大质量恒星经历了超新星爆炸，其残余部分最终变成体积为零、密度无穷大的点，这时“奇点”便在该点的中心诞生。当这个星球达到了无限密度后，连光都无法摆脱它的吸引，所以称为黑洞。黑洞构成了空间和时间结构中的一种破裂。

据一种理论推测，宇宙本身就起源于这样一个奇点。但有趣的是，黑洞的界限（表面）是有限大小的，而且黑洞零尺寸中心的万有引力也只在理论上是无限大的。在任何可测量的位置，力量的值都非常大，但并非无限大。

约翰·冯·诺伊曼第一次提出“奇点”，并把它表述为一种可以撕裂人类历史结构的能力。20世纪60年代，I.J.古德描述的“智能爆炸”是指智能机器在无需人工干预的情况下，不断设计下一代智能机器。圣迭戈州立大学的数学家和计算机科学家弗诺·文奇，在1983年的一篇《Omni》杂志的文章和1986年的科幻小说《Marooned in Realtime》中都涉及了即将到来的“技术奇点”。

在我于1989年写的《The Age of Intelligent Machines》一书中，我提出了在21世纪前半叶，技术不可避免地朝向机器化发展，必将大大超越人类的智能。汉斯·莫拉维茨在1988年出版的《Mind Children》一书中通过分析机器人进展得到了类似的结论。文奇在1993年发表于NASA组织研讨会上的论文中，描述了即将出现的奇点源于“高于人类智慧的实体”，他将其作为逃逸现象的先兆。在我1999年出版的《The Age of Spiritual Machines：Whencomputers Exceed Human Intelligence》一书中，我介绍了生物智能和我们正在创造的人工智能之间的密切关系。同样在1999年出版的汉斯·莫拉维茨的《Robot：Mere Machine to Transcendent Mind》一书，描述了2040年的机器人作为人类的“进化的继承人”，机器将“伴随我们成长，学习我们的技能，并分享我们的目标和价值……是我们思想的继承者”。澳大利亚学者达米安·布罗德里克于1997年和2001年出版的名为《The Spike》的两本书中，分析了几十年来所预期的进步技术和加速发展带来的广泛影响。约翰·斯玛特在其系列著作中把奇点描述为他所谓的"MEST"（物质、能量、空间和时间）压缩所导致的必然结果。

在我看来，奇点涉及很多方面，其发展速度是近似垂直的指数增长，技术的扩展速度也似乎是无限的。当然，从数学的角度，奇点的发展是没有间断和断层的，其增长的速率极快，但仍是有限的。但在我们当前的有限框架内，即将发生的事情似乎是连续性过程中一个突发性的中断。我强调“当前”，是因为奇点的一个突出影响是改变了人类理解能力的本质。当人类与技术相融合后，人类将变得更加智慧。

技术进步的步伐能无限的持续加速吗？会不会存在这样的情况：人类的思维速度跟不上发展的节奏？对于未进一步进化的人类，必然如此。不过，如果未来有1000名科学家，每个人的智能都1000倍于现在的科学家，并且每个人都以比现代人类快1000倍的速度进行操作（因为信息处理在他们的非生物大脑里运行得更快）。那时1年的时间就相当于现在的1000年。如此，人类便可以跟得上技术的增长速度了吧？

是的，人类智能可以跟得上技术进步的速度，人类甚至可以拥有更高的智能（因为人类智能不再是固定的容量）。他们会改变自己的思维过程，使自己能够更快地思考。当科学家比现在聪明100万倍、处理速度快100万倍的时候，一小时的发展就将相当于现在一个世纪的进步（以现在的标准）。

奇点理论包括以下几条原则，本书的以下章节将对这些原则进行求证、推衍、分析和思考：

●范式转换（技术创新）正处于加速状态。现今它正以每十年翻一番的速度增长。

●信息技术动力（性价比、速度、容量以及带宽）正在以指数级速度递增，几乎每一年都要翻一番。这条原则还适用于其他领域，例如人类知识的总量。

●对于信息技术而言，它蕴含了指数增长的第二个层次：其增长的指数速率也在以指数级速度的增长。当一种技术的效率变得更高，就会吸引更多的资源向它聚合，使其发展更为迅速，这也正是第二个层次指数增长出现的原因。例如20世纪40年代的计算机产业由很多重要的项目构成。如今计算机产业的总值已高于一万亿美元，所以研发的预算也相对更高。

●人脑扫描是一种以指数级速度发展的技术。本书第4章将会讲到，人脑扫描的时空分辨率和带宽每年都翻倍增长。我们已经拥有了充分的技术手段，来开始人类大脑运转原则的逆向工程（解码）。目前，已经有数百处大脑活动区域的模型被发现，并且可以被仿真。预计在20年内，人们将会详细了解人类大脑所有区域的活动过程及模式。

●我们将在这个10年结束的时候（2010），实现用超级计算机硬件模拟人类智能，并且在第二个10年结束的时候（2020），实现用与个人计算机大小相同的设备模拟人类智能。21世纪20年代中期，我们将会使用有效的软件来模拟人类智慧，对其进行建模。

●通过软件和硬件彻底地模拟人类智能，计算机将可以在21世纪20年代末通过图灵机测试，那时机器智能和生物智能将没有任何区别。

●技术一旦发展到这个程度，计算机就能够融合传统的生物智能与机器智能的双重优势。

●传统人类智能的优势包括模式识别能力和学习能力。在模式识别方面，人脑中的大量并行处理和自组织的特性是一种近乎完美的结构，该结构可以用于识别微妙的、不变的模型。人类也可以从已有的经验中得到的洞察力和推断力，对新知识进行学习，其中包括通过语言聚合信息。人类智能的一个关键能力是它可以创造面向现实的思维模型，并且可以通过改变模型的属性进行“假设”分析。

●传统机器智能的优势在于，它可以存储数以亿计的事件，并且可以瞬间召回这些信息。

●非生物智能的另一个优点是：一旦机器掌握了一项技能，便可以高速重复使用这项技能，并且极其精准、不知疲倦。

●最重要的是，机器可以高速地共享资源；而相比之下，人类用语言进行知识交流的速度则慢得可怜。

●非生物智能可以从其他机器下载技能和知识，并且最终可以实现对人类知识的下载。

●机器可以在近乎光速（3×10⁸m/s）的速度下进行信号的处理和转换，而哺乳动物的大脑进行信号传输的速度仅为100m/s。这两者的速度比例接近3000 000=1。

●机器可以通过互联网理解并掌握人机文明的所有知识。

●机器可以共享资源、智能以及存储能力。两台机器（或者说一百万台机器）可以联合在一起成为一台机器，之后又可以相互分离。大量的机器也可以瞬间组合成为一台机器，之后立即分离。这种现象人类称为相爱，但以生物自身的能力来看，这是短暂而不可靠。

●融合生物智能优势与人工智能优势（人脑识别模型的能力与非生物智能的速度、内存容量、精准度，以及交换知识与技能的能力），其力量将极为强大。

●机器智能在设计、构造（也就是说机器智能并不会受到生物方面的限制，这些限制包括神经元之间切换的速度过慢或是颅腔空间过小等因素）以及持久的高性能等方面有足够的自由度。

●一旦非生物智能将传统的人类与机器智能相结合，那么人类文明中的非生物智能部分就会持续地从机器的性价比、速度和容量的双倍指数增长中获益。

●一旦机器拥有了像人类一样的设计和架构技能，仅仅更快的速度和更大的容量就可以使它们对自己的设计（源码）进行操控。人类正在通过生物技术进行类似的研究（例如改变人类的基因以及其他遗传信息），但是与机器只需改动它的程序相比，人类的速度慢得多，而且还受到了诸多限制。

●生物具有内在的限制。例如，任何活的有机体都是由单层的氨基酸排列而成的蛋白质组成的。由蛋白质组成的机体缺乏力量和速度。我们可以通过技术对生物机体的大脑和身体中所有的器官和系统进行改造，使其性能更具优势。

●本书的第4章将讨论，人类智能具有可塑性（拥有改变其结构的能力），现在对这一点的理解更为透彻。但是人类大脑的体系结构有自身的局限性。比方说，我们颅腔内只能容纳1×10¹⁵个神经节点。与人类祖先相比，认知能力提升的一个重要原因是基因的改变，它使得大脑皮层和局部区域内的灰质增多。这一变化是随着时间缓慢地推移进化而来的，但它仍然受到大脑容量的限制。机器却可以重新设计自身，而没有容量的限制。仅仅通过纳米技术（不需要增大体积或消耗更多的能量），就可以使机器的容量比生物大脑的容量大得多。

●计算机也将受益于快速的三维分子电路。今天的电子电路比哺乳动物大脑中的电化学开关要快一百万倍。未来的分子电路将基于诸如碳纳米管类的设备，它们由直径大约10个原子的碳原子柱体组成，其体积是现今基于硅的晶体管的五百分之一。由于信号传输的距离更短，与现有芯片几个千兆赫（每秒数十亿运算）的速度相比，其运行速度将以太赫兹计算（每秒万亿运算）。

●技术变革的速度将不再受限于人类智能的增长速度。机器智能在反馈循环中不断提高自己的能力，并将远远超出无机器辅助的人类智能。

●机器智能经过反复改进，其设计周期将变得越来越短。事实上，这是由范式转移速率的持续加速公式的预测得到的。也有人对持续的加速范式转移提出反对意见，认为它最终变得超出了人类理解的范围，因此虽然可以讨论，但它不会真的发生。尽管如此，生物智能向非生物智能的迁移，将使得智能的高速发展趋势持续下去。

●随着非生物智能的加速改进，纳米技术将能够在分子水平上进行操作。

●纳米技术使得纳米机器人的构建成为可能：这是一种在分子水平上设计的以微米计算（一米的百万分之一）的机器人，例如机器红血细胞。纳米机器人会在人体发挥很多功能，包括延缓人体衰老（甚至将来它比生物技术更加出色，如基因工程）。

●纳米机器人会与生物神经元交互，并通过内部神经系统创建虚拟现实，这将极大地丰富人类的经历。

●大脑毛细血管中数十亿的纳米机器人也将极大地提高人类的智能。

●一旦非生物智能在人类大脑中获取立足点（这一研究在电脑化神经移植方面已经展开），人脑中的机器智能就会成倍增加（就像已经发生的那样），至少每年会翻一番。相比之下，生物智能的部分将会比较固定。因此，非生物智能部分最终将占主导地位。

●纳米机器人也将改善被早期工业化污染了的环境。

●纳米机器人可以操纵图像和声波，将虚拟现实带到现实世界中。

●人类对情感的理解能力，以及作出适当反应的能力（所谓的情商），是人类智慧的重要表现，这些也将被未来的机器智能理解并掌握。人类的智能还体现在调整情绪反应、改善生物组织等方面。未来的机器智能也将具有形体（例如虚拟现实或是真实世界的投影），以便与世界互动，但这些纳米引擎创造的形体将比人类的身体更强大、更持久。因此，未来机器智能的情感反应会被重新设计，来反映其对现实设计的改造能力。

●鉴于虚拟现实在决议和可信度方面比真实世界更有竞争力，人类的体验会越来越多地在虚拟环境中进行。

●在虚拟现实中，我们可以在身体和情感上成为两个完全不同的人。事实上，其他的人（如你的恋人）将能为你选择不同的身体，而不是由你自己来选择（反之亦然）。

●加速回归法则将持续下去，直到非生物智能达到物质与能量的“饱和”程度，这类物质与能量存在于具有人机智能的宇宙附近。我所说的“饱和”是指基于我们对计算物理学的理解，把计算运用到最佳程度的物质和能量的模式。当接近这个极限时，人类文明的智能将扩散到宇宙的其他部分。这种膨胀的速度会很快达到极值，甚至可以达到信息的传递速度。

●最终，整个宇宙将充盈着我们的智慧。这便是宇宙的命运（见第6章）。人类将决定自己的命运，而不是像机械力学支配天体力学那样，由目前的“非智能”来决定。

●智能扩散至整个宇宙所需的时间，取决于光速是否是一个不可改变的限制。目前一些模糊的证据表明可能不存在这种限制，如果限制不存在，未来人类文明的巨大智能将会被进一步开拓。

那么，这就是奇点。有人会说，至少在目前的认识水平上它很难理解。正是出于这个原因，我们不能以看待过去的视野，去理解必将超越它的事物。这就是我们将该转变称为“奇点”的一个原因。

我个人认为，以超出目前的视野去看待问题，甚至要考虑到几十年之后的暗示是很难的，但并非不可能的。尽管如此，我仍然认为，尽管人类思想有局限，但人类依然有足够的能力去合理地想象奇点来临以后的生命形态。最重要的是，未来出现的智能将继续代表人类文明——人机文明。换句话说，未来的计算机便是人类——即便他们是非生物的。这将是进化的下一步：下一个高层次的模式转变。那时人类文明的大部分智能，最终将是非生物的。到21世纪末，人机智能将比人类智能强大无数倍该图反映了直到21世纪末计算性价比的双倍指数增长，那时价值1000美元的计算将提供10⁶⁰cps。这将在第2章详细论述，通过3种不同的分析方法得到的结论是，模仿人脑功能需要10¹⁵cps。一种更加保守的估计（假设需要模拟每一个突触和树突的非线性结构），对于人脑神经形态的模拟需要10¹⁹cps的计算能力。还有一个更保守的数字，我们需要10²⁹cps的计算能力才能模拟10¹⁰个人的大脑。所以大约在2099年，1000美元能购买的10⁶⁰cps计算能力将代表10³¹（10万万亿）人的文明。但是，尽管生物智能在进化中已经不占优势，这并不意味着生物智能的结束，而应该说非生物形态源于生物设计。文明仍将以人类的形式存在——事实上，那时的文明在许多方面都将比现今的人类文明更加杰出，我们对奇点的理解也将超越生物起源。

对于比人类智能更具优势的非生物智能的出现，许多预言家都发出了警告（我们将在第9章进一步探讨这一问题）。通过与其他思想源密切融合，来提高人类智能的潜力的方法，并不能缓解这份担心，所以有些人认为应该保持“不提高”的态度，如此这般，人类便可始终保持在智慧食物链的顶端。从人类生物学的视角来看，这些超人的智慧将为人类提供服务，满足我们的需要和愿望。当然，实现人类的意愿，仅仅是奇点众多能力中微不足道的部分。

莫利·瑟可2004：我怎样能知道奇点什么时候来临呢？我的意思是我需要时间准备。

雷：为什么？你打算做什么？

莫利2004：让我想想，嗯，首先我想调整我的简历，使自己能给未来的这股力量留下好印象。

乔治·瑟可2048：哦，我可以帮你完成这项任务。

莫利2004：你不要这么做，我完全有能力自己搞定它。我也许会删除一些文件，你知道，这些文件侵害了一些机器。

乔治2048：哦，无论如何，机器还是会发现的。但是不用担心，我们非常理解。

莫利2004：不知什么原因，我还是不太放心。我还是想知道奇点临近时的预兆。

雷：当你的收件箱中1000 000封电子邮件时，你就会知道奇点来临了。

莫利2004：嗯，这样说的话，听起来很快就会实现；但说真的，我在接受新事物方面有些困难，我又怎么能跟上奇点的步伐呢？

乔治2048：你会有一个虚拟助手，事实上，你需要一个。

莫利2004：我的助手会是你吗？

乔治2048：乐意为你服务。

莫利2004：那太好了，你会照顾好所有的事，有时你甚至不用告诉我。哦，也不必费事告诉莫利将要发生的事了，她无论如何也不会明白的，让我们把她蒙在鼓里，让她保持现在的快乐吧。

乔治2048：不会的，完全不会。

莫利2004：你是指快乐？

乔治2048：我是指把你蒙在鼓里，你会理解我所要做的事，如果你真的期待那一天。

莫利2004：嗯，通过逐步的……

雷：提高？

莫利2004：是的，我就是这个意思。

乔治2048：好吧，如果我们的关系会成为想象中的那样，那也是个不错的主意。

莫利2004：我能够期待自己保持现在的样子吗？

乔治2048：任何时候我都会忠于你的，但我可不仅仅是你优秀的仆人。

莫利2004：其实如果你只是我优秀的仆人，那也不错。

查尔斯·达尔文：我可以打断一下吗？在我看来，一旦机器的智慧超过人的智慧，它们就会自己设计下一代机器。

莫利2004：听起来并非匪夷所思，机器是可以用来设计机器的。

查尔斯：是的，2004年机器还是受控于设计师的，一旦机器达到和人类同样的水平，它就会在一定程度上结束这一循环。

内德·路德：人类将来可能会从这个循环中被淘汰。

莫利2004：它仍然会是一个很漫长的过程。

雷：哦，完全不是。如果能够建立一个类似于人类大脑的非生物智能，即使采用类似2004年的线路，它——

莫利·瑟可2104：你是指她？

雷：当然，她也会比现在思考得快一百万倍。

蒂莫西·勒瑞：因此主观上的时间会延长。

雷：完全正确。

莫利2004：听起来主观上的时间会很长，你们机器要怎样利用这么多的时间呢？乔治2048：有很多事情要做，毕竟我能够接触到网上人类的所有知识。

莫利2004：只是人类的知识吗？那机器的知识呢？

乔治2048：我们喜欢把它看做是一种文明。

查尔斯：那么，机器确实能够改善自己的设计了。

莫利2004：哦，我们人类已经开始这样做了。

雷：但我们仅仅是改善一下细节，从本质上来说，基于DNA的智能是比较慢的，也是有限的。

查尔斯：所以机器会很快地设计自己的下一代。

乔治2048：事实上在2048年，情况就是这样的。

查尔斯：那时我也将处于一个全新的进化中。

内德：这听起来更像是一个不稳定的失控的现象。

查尔斯：基本上，这就是进化。

内德：但是机器和他们的祖先们怎样交流呢？我想我不愿意挡住他们的路，我在19世纪初为躲避追捕而藏了好几年，不过，我怀疑躲避这些机器会更难……

乔治2048：嘿，哥们。

莫利2004：躲避这些小机器人……

雷：你指的是纳米机器人。

莫利2004：是的，躲避这些纳米机器人会非常难，我确信。

雷：我希望来自奇点的智能可以充分尊敬他们的生物祖先。

乔治2048：绝对的！这不仅仅是尊敬，而且是崇拜！

莫利2004：太棒了，乔治，我会成为你尊敬的宠物，而不是我刚才想的那样。

内德：那就是泰德提出的——我们会成为宠物。那是我们的命运：成为心满意足的宠物而不再是自由的人类。

莫利2004：那么这个第六纪元呢？如果我仍然保持生物状态，我会以一种十分低效的方式用尽珍贵的物质和能源。你会想要把我变成10亿个虚拟的莫丽和乔治，因为他们中任何一个都比我思考得快得多。看起来完成这种转变会有很大的压力。

雷：不过，你只是占有可用的物质和能量的一部分，保持你的生物性，这并不会明显改变奇点的物质和能量分配，况且保持生物遗产是很值得的。

乔治2048：绝对的。

雷：就像今天我们努力保护热带雨林和物种的多样性一样。

莫利2004：那正是我所担心的——我的意思是，我们努力地保护他们，但是保留下来的还只是一点点，我觉得我们会有像濒危物种那样的结局。

内德：或者是像灭绝的物种。

莫利2004：不仅仅是我，我现在用的那些东西呢？我用过很多东西。

乔治2048：那不是问题，我们会回收所有的东西。当你需要时我们会给你营造一个你需要的氛围。

莫利2004：哦，那我会在一个虚拟现实中？

雷：不，事实上，是微机器人现实。

莫利2004：我会在一个微机器人中？

雷：不，很多微机器人中。

莫利2004：不会吧？

雷：我会在这本书中的后面章节中解释。

莫利2004：哦，给我点提示。

雷：微机器人是纳米机器人，它是一种血细胞大小的机器人。这些机器人会自动连接起来，形成任意的物理结构。此外，他们能够以一种引导视觉和听觉的信息方式，把虚拟现实中的东西转换到真实的现实中。

莫利2004：很抱歉我那样问。但是，就像我想的那样，我不仅仅想要我的东西，还要所有的动物和植物。即使我不能看见或触摸它们，我也想知道它们的存在。

乔治2048：但是不会造成任何损失。

莫利2004：我知道你会一直那样说。但我指的是生物现实。

雷：其实，整个生物圈的物质和能量还占不到太阳系物质和能量总量的百万分之一。

查尔斯：其中包含了大量的碳。

雷：为了确保我们没有丢失任何东西，保留全部生物圈还是很值得的。

乔治2048：至少这是目前几年来大家的一致意见。

莫利2004：所以，基本上，我会拥有一切身边需要的东西。

乔治2048：事实确实如此。

莫利2004：听起来像国王迈达斯——他触摸过的所有东西都变成了黄金。

内德：是的，你也会想起他是被饿死的。

莫利2004：好吧，如果我最终到达了那个世界，拥有了超多的主观时间，我想我会无聊死的。

乔治2048：这个永远不会发生，我保证。