今天继续为大家分享的是《奇点临近》，上一期我们谈到科学技术的发展会呈现指数级增长，以及六个纪元的划分和人类与机器会产生怎么样的融合。
一、技术的进化理论：加速回归定律
1、什么叫加速回归定律
这个定律描述了进化节奏在加快，以及进化过程中产物的指数增长。整个定律竖起来比较抽象，并且比较复杂。
我们来打一个形象的比喻大家就不难理解了：我们可以想象一下，在乾隆年间，有个人叫和珅，在他那个时代，和珅算是见多识广了，当他通过时光机穿越到2017年的上海，他一睁开眼睛就看见在路上看见飞驰而过的金属铁壳，大街上的人拿着个扁盒子贴在耳朵上，边说边笑，突然听见轰鸣声，抬头一看，有巨大的长这翅膀家伙飞过，高高的建筑物，眼睛的正前方是以高高的会动的画面在墙上闪来闪去，有人拿出个黑色长方形盒子，点几下里面就个声音路告诉该怎么走了，如果，你还给带和大人去酒吧，KTV、互联网、太空站、无人驾驶。
1797到2017年间隔220年，这个世界的变化足以把一个人吓尿。
但如果是一个人从秦朝穿越到明朝呢， 这之见间隔了1860年，他会被吓尿么？不会啊，房子还是一样的房子，出门还是坐马车，吃的东西呢也差不多，生活基本上没有太大变化。
那现在给你去完成另外一个任务，就是叫你穿越到任何时代，带一个人到明朝，条件是要把他吓尿，你想想，你要穿越回去多久？最把稳起见，得穿越2万多年，把山顶洞人请过来才能吓尿。
如果我把“吓尿点”打一个标记，你会发现，在原始人时代，两个“吓尿点”间要相隔5万年，而在工业革命以后，只需要200年就够了。两个“吓尿点”的间隔就是成指数型增长。
这么来理解”加速回归定律“是不是就很容易了。
信息技术的增长速度是指数型的，在曲线的拐点增长的趋势将会变得非常明显，一旦越过了这个阶段，这种加速的趋势就是爆炸式的。
2、加速回归的应用
加速回归定律不仅是应用于科学技术，在很多不同的领域我们都可以找到，在人类的进化过程中也同样是适用的。这里面暗含着大量指数增长的例子，如电子、DNA测序、通信、大脑扫描、人脑的逆向工程、人类的知识领域以及纳米技术等等。
技术进步是相互影响的，比如科学家破译DNA序列的技术对人脑逆向工程有促进，纳米技术也会对人脑逆向工程有影响，所以当一种技术有爆炸性发展时，其它的技术也会极大地发展，这就是全方位的技术进步。
科学家破译DNA序列的数据量正在以指数在增长。专家对HIV病毒DNA序列的破译花费了15多的年时间，而2003年，全球爆发SARS病毒时，对SARS病毒的DNA序列的破译只用了31天。
很多年来，通信技术的指数增长比计算的处理速度和存储增长要更快，在通信领域，除了集成电路中晶体管缩小方面有进步，还有纤维光学、光交换、电磁技术等很多领域也在加速进步。
如今，我们正在通过无线通信方式，逐步取代有线通信，无线通信技术以每10到11个月翻一倍的速度在增长，互联网骨干网的数据传输速度本身也呈指数级增长。
二、达到人脑的计算能力
计算机技术的加速发展已经改变了社会关系、经济关系、政治体制以及其他一切,我们已经很难想想没有电脑生活的一天该怎么过了。
计算机技术的发展突飞猛进，大约21世纪末，真正的计算机时代就会到来，也就是分子三维计算的问世，这些技术包括纳米管电路、分子计算、生物系统模拟电路组装、DNA计算、自旋电子学、光计算以及量子计算。
量子计算机可以有效地检测每一个可能的量子比特组合。一个带有100个量子比特的量子计算机将可以同时检测21000种潜在的方案。
一个千位量子计算机的性能将远远超过任何可以想象的非量子计算机。
许多独立的技术可以被集成到计算系统，最终将接近理论上物质和能量用于完成计算的能力的最大值，远远超过人脑的计算能力。
1、人脑的计算能力是什么？
科学家通过复制人脑部分区域的功能，已经做出了一些估计。一旦判断出一个特定区域的计算能力，我们就可以推断出这个能力是由大脑哪一部分形成的。这些估计是基于功能模拟得出的，它复制了一个区域的整体功能，而不是模拟这个区域每一个神经元及其之间的连接。
大脑的功能模拟足以重建人类的模式识别能力、智力和情商。我们可以向电脑“上传”某个人的性格，捕获他的所有知识、技能和个性。
作者预测，在2020年左右模拟人脑功能的硬件只不过是1000美元。硬件的性价比、能力以及速度的指数级增长将一直延续，到2030年的时候，价值1000美元的计算机将会达到1000人的脑力。
而到2050年时，1000美元计算机将超过地球上所有人类大脑的处理能力。
听到这里，你可能会觉得非常怀疑，真的这么快就会到来么？
通过作者的科学测算，即使我们对于模拟人脑所需要的计算量的估计得太乐观了，甚至低了1000倍，奇点的到来也仅仅会延迟8年。就算是低一百万倍也意味着只有大约15年的延迟，而10亿倍也只延迟大约21年。
作者库兹韦尔把奇点的日期设置为2045年。非生物智能在这一年将会比我们今天所有人类的智慧要高10亿倍。
三、如何实现大脑的逆向工程
1、大脑有多复杂
在人类大脑中的信息需要10亿比特，整个基因组由8亿字节组成。当我们与世界交互时，我们的大脑复杂性又会大大增加，大约是基因组的10亿倍。
虽然大脑占用的空间很小，重量也很轻，但微观结构千奇百怪。人脑中有估计数千亿个神经元，而每个神经元的形态、突触位置等属性都不一样。要用计算机模拟出来的话，运算量会庞大得难以想象。
在13年，日本和德国的研究员使用超级计算机“京”进行了一次史无前例的神经元细胞模拟，使用“京”上的82944个处理器和1PB内存模拟了17.3亿个神经细胞1秒的活动，这神经元数量的规模仅仅是大脑神经元数量的零头，但却花掉了这台超级计算机40分钟来进行模拟，所以在量子计算机出现之前人类都没法做到完整的实时模拟一个大脑运行的程度。
大脑逆向工程研究的第一步是确定大脑的工作原理。
到目前为止，新的扫描技术，大大改善了时间和空间分辨率，提高了性价比和带宽。同时，我们正在迅速地积累关于大脑系统及其组成部分的精确特点和动态性的数据。
这些数据包括从个别突触到大的区域，比如小脑，其中包括超过一半的大脑神经元。大量的数据库正在呈指数增长。
通过分析来自大脑扫描和建模的信息，我们可以设计模拟“神经形态”的等价软件，算法的功能相当于一个大脑区域的整体性能。
为大脑建模。在当代神经系统科学中，建模和模拟仿真正在由多种来源开发出来，包括大脑扫描、神经元间的连接模型、和心理测试。
大脑逆向工程所需的扫描和计算工具的能力正在加速提高，这可以加速提升基因组计划可行技术。
当我们到达纳米机器人时代，我们将能够利用高时空分辨率，从大脑内部进行扫描。
我们有能力逆向设计人类智慧的运作原则，并可以在更强大的基础上复制这些能力，虽然人类的大脑是一个具有复杂等级制度的系统，但并不代表它的复杂程度已经超出我们可以处理的范围。
一旦计算机达到人类的智能水平，它一定会飙升上去。非生物智能的一个关键优势在于机器能够轻松共享它们的知识。
2、人类大脑是否与计算机不同
今天大多数的计算机都是数字的，以极高的速度执行一条、或几条指令集。
而人类的大脑是结合使用数字和模拟的方法，它会在模拟区域通过使用神经递质和相关机制来执行大部分的计算。
人类大脑中大规模并行机制是模式识别能力的关键，而模式识别正是人类思维的支柱之一。
通过利用有足够能力的通用计算，很多大脑特有的组织方法可以有效地模拟出来。复制自然的设计范式将成为未来计算的主要趋势。
大脑区别于传统计算机的关键方式还有很多：
●大脑的电路非常缓慢。突触复位和神经元稳定的时间（在神经元放电后，神经元及其突触的重置时间）很漫长。
●但它是大规模并行的。大脑相当于100万亿神经元间的相互连接，它们都可能在同时处理信息。这两个因素（较长的周期和大规模并行）引起了一定程度的大脑计算能力。
今天，我们最大的超级计算机正在接近这个范围。不过，没有必要采用和大脑相同的并行化处理的粒度，而只要我们配合整体的运算速度和存储容量的需要就可以，否则就需要模拟大脑的大规模并行结构。
为了逆向设计大脑，我们只需要扫描一个区域内的连接，就足以了解它们的基本格局。而且我们并不需要捕捉它的每一个连接。通过扫描大脑来实现逆向工程，其工作原理比实现特别属性的“上传”要容易。
我们已经拥有的技术能够生产高清晰度的扫描仪，如果这些扫描仪在物理特性上接近于神经，那我们将可以看到特定大脑区域每一连接的精确形状。
到本世纪20年代有希望实现这些方案所必备的纳米机器人技术。一旦基于纳米机器人的扫描成为现实，我们就将最终和电路设计人员站在同一位置：能够在大脑数百万甚至数十亿的地点放置高灵敏度、高分辨率的纳米机器人传感器，通过扫描我们大脑里活动，从而见证大脑活动的惊人细节，明确我们大脑的工作原理，从而复制大脑的工作原理。
3、构建人脑模型
由于现在传感器和扫描工具技术还没有成熟，直到最近，神经系统仍然由过于简单的模型来描述。
但是，最近在各个层次上设计详细模型取得了一些成功了，从像神经组件到像小脑这样大的神经区域，都建立精确的大脑数学模型，科学家正在用计算模拟这些模型、这虽然是个非常大的挑战，然而一旦数学模型可用，这一任务就会变得可行。
4、大脑与机器间的接口
理解大脑的工作原理能够帮助我们设计相类似的生物启发机。另一个重要的应用是连接人脑和电脑，这种结合在未来的几十年将更加亲密。
杜克大学的研究人员将传感器植入猴子的大脑中，使猴子仅通过思考就能控制一台机器人。
实验的第一阶段是教猴子们利用操纵杆来控制屏幕上的光标。科学家们收集了脑电图信号格式，随后控制光标让他对正确的格式而不是机械地操作操纵杆产生反应。
猴子们很快认识到操纵杆不再管用，它们能通过思考来控制这些光标。这个系统挂接到了机器人中，猴子能够学习仅仅通过思考来控制机器人的活动。通过对机器人活动的视觉反馈，猴子可以完善它们控制机器人的思想。
这项研究的目的是给瘫痪的患者提供相似的系统，使他们可以通过思考来控制自己的四肢。
5、加速人类大脑逆向工程
目前我们正在努力加快利用超级计算机扫描和模拟人类大脑意识，并建立可行的模型。
6、人脑上传
理论上，我们可以仅仅依据捕捉所有必须细节来上传一个人的大脑模型，而不必理解大脑的整体架构。但是实际上，这种方法并不可行。只有理解了人类大脑的工作原理，我们才能揭示哪些细节是必不可少的，而哪些是会导致混乱的。
我们需要知道，例如，神经递质里哪些分子是至关重要的，并了解我们是否需要捕获总体水平、地位、位置以及分子形状。在确定理论的正确性之前，我们无法确认哪些细节是至关重要的。这一点可以通过图灵测试的形式加以确认并证明，作者认为这在2029年之前是可以实现的。
四、GNR：三种重叠进行的革命
基因技术（G）、纳米技术（N）和机器人技术（R）。
谁是人类的继承者？回答是：我们正在创造我们自己的继承者。在将来的某一天，人类与机器的关系就如同现今动物与人的关系。结论就是，机器具有生命。
21世纪的前半叶将描绘成三种重叠进行的革命：
这就是奇点的开端。为什么这三个技术会成为奇点的开端呢？
基因技术可以破译人类的遗传信息,为我们与机器相连提供信息材料；通过理解信息在生命中的处理过程，我们开始学习改造自身的生物特征，消除疾患、激发人类潜能，从根本上扩张生命的力量。
1、基因技术：信息与生物的交融
我们把改变和克服疾病的发展看做一场战争。正如在其他战争中一样，动员了所有的智力和武器，我们倡导在多个方面向关键疾病，比如心脏病、癌症、糖尿病、中风和衰老一起发起攻击。比如，预防心脏病的策略应该采用10种不同的心脏病治疗方法。
我们人类是不是真的可以永生？
剑桥大学遗传科学家格雷是主张通过改变生物潜在的信息处理来停止衰老的过程。
我们开始了解，衰老并非是简单的无法改变的过程，而是可以延缓的。通过使用不同生物技术的组合，完全阻止衰老的每一过程的策略已经出现，大约5～10年之后就可以证实个技术是完全可行的。
2、细胞疗法
另外一条战线是细胞、组织甚至整个器官的再生；他可以不通过外科手术就能引入身体中来。
这种“克隆治疗”技术的一个主要好处是，我们将能够建立自己细胞版本的新组织和新器官。
克隆技术可以用于保护濒危物种和复原灭绝物种，从濒危物种中重新创造出动物。通过低温储藏这些物种的细胞，他们再也不会灭绝。最终，将最近灭绝的物种重新创造出来将成为可能。
在2001年，科学家们能够为已经灭绝了65年的塔斯马尼亚虎人工合成DNA，此物种有望复活。
克隆技术可以解决世界性的饥饿问题。通过克隆动物肌肉组织，在工厂中可以不用动物就生产肉类以及其他蛋白质。
3、纳米技术：信息与物理世界的交汇
分子纳米技术是一种用机械合成办法建造复杂分子结构的技术。它将可能直接通过无机机制获得化学反应并按照原子规格来构建复杂的三维结构。
我们周围与体内的大多数的物质都是由原子组成的，并且由原子的排列组合决定它们的特性。
使用分子制造技术，可以将每一个原子送到选定的地点，与其他原子用精确的指定方式键合在一起。
分子纳米技术能够控制原子的尺寸和排列，说白了就是重新构建物质。
用一种方式排列，原子可以组成土壤、空气和水；用另一种方式排列，这些原子可以组成草莓和苹果。
同样的，一群原子用一种排列方式可以组成果树和新鲜的空气；用另一种排列方式，它们又组成水泥和灰尘。
通过有效的排列原子，使我们能把煤炭变成钻石，沙子变成钢板，把雾霾从空气中消除掉，也可以把癌细胞从身体里清除掉。
这在理论是可行的，纳米科技已经发展到了什么地步？
德雷克斯勒在20世纪80年代起草了一份具有里程碑意义的博士论文，最终由他开创了现代纳米技术领域，德雷克斯勒的设想跨越了许多学科的界限，而且意义深远，除了本书的作者库兹韦尔的导师马文·明斯基外，没有人敢为他指导论文。
德雷克斯勒关于分子纳米技术的设想核心是组装的概念。一个组装机器就是一个分子施工设备，它将有一个或多个亚显微的手臂。电脑能够控制这些手臂把分子放在化学反应能够发生的精确位置上。
组装机械手能够迅速攫取一个微小的颗粒，并将它添加到工作的片段中，一步步建立一个原子级的精确目标物。一个先进的组装机器将能够构建几乎任何一种化学稳定结构。并且，它能够自我复制,它们将可以很容易地进行大量生产。
分子纳米技术使我们能够建造几乎所有的化学稳定结构，包括在自然界没有类似物的装置和材料。
分子纳米技术到了在成熟阶段，就会从制造方面转向软件方面，那时候不是说，能不能制造出来，而是你是不是能编出程序来详细设计，给建造过程给予一系列指令。
制作成本主要是原始材料成本，会非常便宜。德雷克斯勒估计，不管制成品是衣服、大规模并行计算机还是另外其他的制造系统，一个分子制造过程的总共制造成本大约每千克花费（10～15）美分。
通过大规模的集团合作，组装机和更多的专业纳米机器将可以迅速建造大的物件。
因此，尽管纳米机器仅有十亿分之一米的规模，却能够建造航天器那样大、或更大的器件。在更远的未来，纳米机器甚至可以建造行星大小的东西。
纳米技术的发展会让生物技术也得到突飞猛进的进步，我们之前说过，大脑里的交流速度极其缓慢，如果用纳米机器人代替我们的红细胞，性能要高效几千倍。
通过纳米机器人升级细胞核，利用纳米工程系统来可以代替细胞核内生物遗传信息的仓库，也就是说，以用纳米计算机维护基因代码，实现基因表达的算法。然后，纳米机器人就可以为表达基因而构建氨基酸序列。
采用这种机制将带来很大的好处。其中一个就是可以我们永葆青春，衰老一个重要的原因就是DNA转录错误的积累。
你想，既然我们可以引导DNA去重组基因，我们就能阻止衰老，并且还能阻止有害的遗传信息复制，彻底的攻克遗传疾病、细菌、病毒和癌细胞。
在几十年后，纳米医学的干预会影响老化，我们只要每年检查一下，然后红纳米技术清除和修复一下细胞，年龄就可以回到设定的年龄阶段。
4、纳米技术对能源的影响
世界每天生产的能量大约为14万亿瓦特，由于不断提高能源使用效率，能源需求的增长速度将远比不上技术的增长速度。
纳米技术革命主要影响的是物理技术，像制造业和能源业，包括能源在内的所有技术都会彻底变成信息技术。
据估算，到2030年全球能源需求将达到现在的两倍，远远落后于经济增长期望，与技术能力的增长相比更是遥不可及。增加的能源需求由新的纳米级的太阳能、风能及地热能提供。
太阳光传送到地球的能量比我们所需的总能量还要多。尽管在25年后，计算和通信将会有巨大发展，同时也带动经济发展，但是由于纳米技术大大提高了能源的使用效率，到2030年能量需求仅仅会增加到30万亿（3×1013）W。132我们仅仅需要获得太阳传递到地球总能量的万分之三，就能满足所有的能源需求。
纳米工厂的能源需求非常小，几乎可以忽略不计。据德雷克斯勒估计，分子制造业将会制造能源，而不消耗能源。德雷克斯勒说：“分子量级制造过程可以由原材料的化学能量驱动，反而输出副产品——电能，使用典型的有机原料，加上合理高效的分子制造工艺，这就成为了净能源生产。”
纳米技术让能源不会在成为发展的限制。由于纳米技术在原子、分子量级上具备处理物质和能量的能力，这样也降低了能源的需求。
空间中的巨型太阳能板可增大地球表面积，NASA已经设计出了一种太空太阳能卫星，可以用于将太空中的阳光转化为电能再以微波的形式传回地球。这种卫星每个可提供上百万瓦电力，足够上万家庭使用。
使用纳米制造技术，我们可以造出一条太空电梯运输，从地球通完太空站。
5、机器智能：强人工智能
在这三个（遗传学、纳米技术和机器人技术）主要的、根本性的奇点革命中，最深刻的是机器人技术。
在GNR中，R代表机器人技术，这里涉及的真正问题是强人工智能，人工智能超越了人类智能。
为什么人工智能一定会大大超越人类智能呢？
●机器可以很轻易地分享知识。而人类学习、知识和技能，是基于语言交流的，缓慢的。
●机器能够以人类所没有的方式综合利用资源。机器可以轻松而又迅速地集中它的计算、存储和通信资源。如今互联网正在演变为一个全球性的计算资源网格，这些资源可以即刻汇集起来，形成大规模的超级计算机。
●机器有精确的回忆力。计算机可以精确地管理数十亿的资源，而且这种能力每年还在翻番，计算机的速度和性价比每年都在提高，而且增速率本身也在加快。
●随着人类知识迁移到网络，机器将能够阅读、理解并合成所有人类的机器信息。
●机器智能的另一个优点是，它可以无休止地高速执行任务，并可以整合最尖端的技术。
●计算机一旦达到人类智能的范围和精妙程度，那么它一定会超越过去并继续以指数级速度上升。
五、影响的盛装
1、关于人体
我们正在利用生物技术和新出现的基因工程技术来使肉体和精神系统得到彻底升级。
在未来20年内，我们将使用诸如纳米机器人之类的纳米技术方式来改进我们的器官，并最终取代它们。
“我们的机器将变得越来越像我们，而我们也会越来越像我们的机器”。
而且我们从事某些活动，只是出于乐趣，而不是为了达到某种目的？
比如吃饭，仅仅是喜欢吃，而不是为身体提供营养或是我饿了。
2、关于寿命
生物技术的加速进步将使我们能够改变基因和新陈代谢过程，从而不再有疾病和衰老。
我们的寿命还有可能信息化。将我们的生命、历史、思想和技能转换为信息，针对这样的机遇会产生一个问题，信息会延续多久。那时我们的生命就只是一些信息和数据。只要信息在则生命一直都在。我们到那时或许可以真正做到长生不老。
3、关于战争
随着武器变得越来越智能，军事战争便产生了一种令人印象深刻的趋势，那就是用更少的伤亡完成更精确的任务。那时打仗可能已经没有人了，都是机器在打仗。
到21世纪40年代，当我们接近人体版本3.0，非生物智能占主导时，网络战问题将移到中心位置。当一切都成为信息，控制自己的信息，破坏敌人的通信、命令和控制，这种能力将是军事胜利的首要因素。那时的战争最主要的是用电脑来进行，没有飞机大炮，没有硝烟，就当人类的生命信息化了或许删掉信息就结束别人的生命。
4、关于学习
随着计算机辅助教学变得更加智能，为每个人进行因材施教的能力将会得到很大提高。新时代的教育软件将能为每个学生的优势和弱点建模，发展出焦聚于每个学员问题领域的策略。
六、我是奇点
作者在这一章提出了奇点人的概念。奇点人就是那些了解奇点内涵且能将其运用在生活中的人。
那么，我们应当怎样去认知奇点呢？正如对待太阳一样，很难直视它，最好是从我们的眼角斜视它。正如麦克斯·摩尔所说的，我们需要的最重要的东西是另一个教条而不是迷信。
因此，奇点理论不是一套信仰或统一观点的系统。奇点本质上是对科技趋势的理解，同时也是引起一个人重新思考，每一件事的领悟，从健康和财富的意义到死亡和生命的本质。
1、我是谁？我是什么
●把一个人的思维模式——知识、技能、个性、记忆上传到另一个人身上。尽管他会像我一样行动，但那真的是我吗？
●所以我是谁？由于我不停地变化，我只是一个形式？如果有人复制了我的形式？那我是原始版本还是复制版本？或许我就是这种材料，有序的和混乱的分子一起组成了我的身体和大脑。
●我究竟是谁呢？当未来科技进步你的身体衰老时，科学家把你的思想性格记忆全部复制到一台机器人中时，你认为你还是你吗？
本质上我们只是一种在时间上的持续形式，并且我能够影响形式的进化进程。
现在技术以指数的指数级速度在增长，我们很快就会进入作者所说的第五纪元和之后的第六纪元。《奇点临近》未来已来，你准备好了吗？
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