新智元報道
編輯：袁榭 好困 David
【新智元導讀】這年頭神經網絡概念真是在哪都香，既能拿算法作為神經元搭AI，也能拿活人作為神經元搭「星球智能」？
當生态圈進化時，地球有了自己的生命。
如果一個星球可以有自己的生命，那它是否也會有自己的智能？
英國羅切斯特大學的亞當·弗蘭克、海倫·高恩、弗雷德·高恩，星球科學研究所的大衛·格林斯龐，美國亞利桑那州立大學的薩拉·沃克，在《國際天體生物學期刊》上發表的論文便讨論了這個問題。
論文連結：https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/intelligence-as-a-planetary-scale-process/5077C784D7FAC55F96072F7A7772C5E5
他們自稱的「思想實驗」，将當下科學家對地球的了解與生命如何改變星球的更廣闊問題結合起來。
倘若人們将自己的短距視角拉長，将地球和其上所有居民都視作大型星球規模的單個智能體的組成部分呢？
一顆星球能有自己的思想嗎？
這篇論文很好玩地将措辭無聊和觀點樂觀結合在一起。
用古早卡通片的台詞說，那就是「把你們的力量結合起來，我就是地球超人」
智能通常被視為人類個體的性質，不過也有現象表明智能有人類集體的屬性。本研究将智能的集體屬性擴充到整個星球的規模。
研究者認為開發科技的智能出現的方式，昭示一種星球規模的轉變，是以人類智能的出現不是「發生在星球上」，而是「被星球發生」。
類似很多模型所稱的，生命的起源也是星球級現象。
微生物、植物、動物，所有生命形态的集體活動，都改變了地球。
比如說，植物「發明」了通過光合作用增加存活幾率的方式。
在如此行為中，植物向整個星球釋放了改變運作方式的氧氣。
不過，這隻是個體生命形态在完成簡單生存任務同時、有星球規模的集體影響的單個例子。
如果被稱作生态圈的集體生命活動能夠改變世界。
那麼作為智能基礎的認知和生發出的智能行為，是否也有改變星球的集體屬性？
曆史的序幕
研究者從「蓋亞假說」中獲得靈感。「蓋亞假說」稱，生态圈與空氣、水域、土地等非生命的地理系統有強互動，以此維持地球的可生存狀态。
研究者藉此思路，來解釋即使沒有開發出技術的物種，也能呈現「星球智能」。關鍵在于生命的集體行為創造了可以自我維持的系統。
例如，很多研究都證明了叢林中的樹根通過真菌的菌根系統相連接配接。如果叢林的某部分需要養料，其他部分會通過菌根系統輸送所需的養料。叢林以此維持自身的生存。
研究者稱當下的人類文明為「不成熟的技術圈」，是一個直接作用于星球的人造系統與技術的集合體，但無法自我維持。
比如人類文明現在的主要能耗來自于消耗化石燃料，這正在摧毀人類的主居星球，最終将摧毀人類。
亞當·弗蘭克說：「如果人類要作為一個物種生存下去，那麼不如将集體智慧用于改善整個星球的廣泛處境。」
「不過人類現在不具備為星球最佳利益而叢集交流的能力。地球上的确有智能，但這不是星球智能。」
人類隻是一部分
對于星球規模的智能來說，一個重要的運作屬性便是多層網絡。
星球系統的每一層都構成它自己的化學和實體互相作用的網絡，每一層的具體節點代表着連接配接各層的連結。
其中，地球圈包含與大氣循環、蒸發、凝結和風化等過程相關的化學/實體網絡。這些被生物圈通過額外的過程網絡修改，如微生物的化學處理和葉子的蒸騰作用。而技術圈則增加了一個額外的網絡化過程層，如工業規模的農業、制造副産品和能源生産。
作者提出，一個世界顯示出跨星球尺度的認知活動（即星球智能）所需的五個可能屬性：(1）興起，（2）網絡的動态變化，（3）語義資訊的網絡化，（4）複雜适應性系統的出現，（5）自生。
當一個世界從非生物（地球圈）到生物（生物圈）再到技術（技術圈）的演變過程中，這些屬性的不同程度會出現。
雖然右側直方圖中顯示的每種屬性的程度是示意性的，但它代表了一個潛在的進化軌迹，即一個星球發展出或多或少的自我組織和自我維持的複雜性。
概括來說，星球智能可分為4個階段：
第一階段：不成熟的生物圈。
在一個不成熟的生物圈中，通常會有一個大部分處于平衡狀态的大氣，也許由二氧化碳主導。
數十億年前，當時有微生物存在，但植被還沒有出現。
生命和實體地球之間的耦合系統沒有足夠的回報回路來進行強大的共同進化。
第二階段：成熟的生物圈。
在一個成熟的生物圈中，生命将改變大氣的化學性質，導緻一個高度非平衡的狀态，如可能是高濃度的氧氣。
從大約25億年前到5.4億年前，科技物種還沒有形成。
此時，穩定的大陸形成了，植被和光合作用讓氧氣在大氣中逐漸積累起來，并形成了臭氧層。
生物圈對地球實體狀态的影響建立起了整個系統的全面共同進化。
這種回報可能為整個系統提供某種程度的長期穩定的調節。
第三階段：不成熟的技術圈。
在一個不成熟的技術圈中，會出現新的「污染物」，如氟氯化碳，而工業活動如燃燒可能會改變其他預先存在的氣體如二氧化碳和甲烷的豐度。
這是目前地球的特征，有互相聯系的通信、運輸、技術、電力和計算機系統。
然而，技術圈仍然不成熟，它從地球的系統中吸取物質和能量的方式，将推動整體進入一個新的狀态。
從長遠來看，我們目前的技術圈正在與自己作對。
第四階段：成熟的技術圈。
在一個成熟的技術圈中，所有大氣成分的濃度都可能被改變，以便為整個（文明+生物圈）系統産生長期穩定的生産狀态。
地球在未來的目标是，建立起有利于整個星球的技術系統，包括在全球範圍内以不損害生物圈的形式收集能源，如太陽能。
成熟的技術圈是一種與生物圈共同進化的形式，使技術圈和生物圈都能茁壯成長。
在不同「星球智能」水準上進行幹預的時間尺度。對于所謂「成熟的生物圈」，回報或幹預發生時間尺度範圍在數十年到數百萬年間。
對于「不成熟的技術領域」，回報或幹預是無意的， 對于「成熟的技術領域」，幹預是有意的，而星球進化的時間尺度則可以達到數千萬到數億年。
用白話翻譯，這就是《沙丘》系列小說的沙丘星球設定：巨型沙蟲、原住民通過生物活動與人工技術，有意識地共同将厄拉科斯星球改造成一個星球級沙漠。
複雜的智能系統
盡管沒人知道星球智能将會如何具體呈現自身，研究者稱成熟的技術圈将內建技術系統與地球環境，以回饋回路網絡組成一個更大的複雜系統。
簡而言之，一個複雜的系統是由較小的部分組成的，系統的整體行為完全依賴這些部分間的互相作用。也就是說，整體大于其部件的總和。森林、網際網路、金融市場、人腦，莫不如是。
就其本質而言，複雜系統具有全新的屬性，這些屬性隻有在各個部分互相作用時才顯現。僅通過檢查大腦中的神經元，很難辨識一個人的性格。
這意味着星球智能真的出現前，從人類個體行為很難預測其未來的性質。不過研究者稱，星球智能這種複雜系統肯定具有以下特征：具有獨特的行為模式和自身意識，以此達到自我維持。
「數十億年前，生态圈學到了通過轉移氮與氧元素來維持生命。現在人類需要讓技術圈學到類似的自我維持特性。」
這部分翻譯成人話，就是人類應該以全球為基準機關思考了，個體人類将被矮化成星球智能中的單一神經元。全人類隻消從全地球捕捉基準真值資料再塞進「耦合的星球智能系統」中，就搞定了。
感覺有點不對頭。
尋找外星生命
盡管人類社會做出了一些努力，包括在全球範圍内禁止某些危害環境的化學物質，并朝着使用更多太陽能的方向發展，但是我們還沒有發現星球智能或成熟的技術圈，這項研究的全部目的是指出我們應該前進的方向。
弗蘭克說，提出這些問題不僅會提供有關地球上生命過去、現在和未來生存的資訊，還将有助于尋找太陽系外的生命和文明。
「我們可能見過的唯一技術文明是那些沒有消亡的文明，這意味着它們一定已經達到了真正的星球智能階段，」他說。「這就是這條研究路線的意義：它将我們在氣候危機中生存所需的知識與任何生命和智慧進化的星球上可能發生的事情結合起來。」
這段的意思，用白話說就是如果人類活到足以解決氣候變化的年頭，就能遇見外星人啦。
感覺還是有點不對頭？
參考資料：
https://thenextweb.com/news/scientists-say-humans-are-part-planetary-intelligence
https://phys.org/news/2022-02-planet-mind.html
https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/intelligence-as-a-planetary-scale-process/5077C784D7FAC55F96072F7A7772C5E5