黑客帝国4：矩阵重启丨giphy
《黑客帝国》第一部中，尼奥从营养缸中醒来，第一眼看到的，就是周围绵延不尽的人体农场――若是评选科幻电影史上最经典的场景，这一幕定会入选。这是一段对“缸中之脑”具现化表现的镜头。在电影中，之后墨菲斯向尼奥解释了这个场景背后的成因：在人机战争中为了断绝机器人的太阳能来源，人类遮蔽了天空，然而机器找到了另一种新能源――人体。于是，机器就将人体当作电池，成为机器文明的生存基石。
回到在现实世界中，人体真的能用来当电池吗？
能么？丨giphy
吃得比谁都多，却啥用都不顶
让我们回到电影原本的台词。墨菲斯向尼奥介绍当时的真实世界情况时，谈到人体电池这一部分，是这样说的：“人体能产生超过120V电池的生物能以及25000 Btu（英热单位，1Btu 约等于1055焦）的身体热能，再结合聚变反应，机器就有了足够他们所需要的能量。”（The human body generates more bioelectricity than a 120-volt battery and over 25,000 Btus of body heat. Combined with a form of fusion, the machines had found all the energy they would ever need.）
这矩阵还挺费电的丨Giphy
假定编导在这段台词里表述的数字有据可循，但问题在于：要让人体产生这么多的能量，机器需要给人体输入多少呢？
生物学中有一个基本概念：营养级（Trophic Level）――指生物在食物链中的位置。整个生物圈存在着一个能量传递的过程：绿色植物吸收太阳能，将空气中的二氧化碳和土壤中的微量元素固定下来，形成最基础的生物质，这是将无机物转化为有机物的最基础的环节，所以绿色植物又被称为“生产者”；然后，是草食性动物，吃掉这些生物质，生成蛋白质，它们被称为“初级消费者”；而肉食性动物，又将草食性动物吃掉，所以它们叫做“次级消费者”；动植物死亡，又被细菌所分解，重新变回肥料以供生产者进行再生产，这些菌类生物就被称为“分解者”。
营养级丨站酷海洛
但是最基本的热力学第二定律决定了，这个食物链之间的能量传递效率不可能是百分之百。逐渐递减的能量传递就构成了一个“能量金字塔”：塔底部能提供的能量最多，往上逐渐减少，塔顶最少；相应的，塔底的生物量也最多，塔顶的生物量最少。
生态学中，能量金字塔有一个一般性的“十分之一定律”：每一层营养级能传递到下一层营养级的能量是十分之一。如果一条鲨鱼要靠吃鱼来增长 1kg 体重，那么他就需要 10kg 的鱼；而这 10kg 鱼的形成又需要吃 100kg 的浮游动物；而 100kg 的浮游动物又需要 1000kg 的浮游植物，以此类推。
目前的人类显然处于这个金字塔的顶端。我们使用现代农业技术，依靠太阳能和大量的次级能源（也就是石油、煤炭，等等），才支撑起了大部分人能够吃饱，小部分人能够吃好的一个现代社会。为了你我在餐桌上吃的这口肉，以及早上上秤惊现增长的 1kg 体重，投入的直接石油和煤炭资源都远远不止1kg，还要算上农业所必需的，看上去是免费又无穷无尽的太阳能。
肉都没白吃丨giphy
片中，墨菲斯介绍说，机器是将之前的尸体融化，处理成营养液喂给人体电池，成本上肯定比现实中追求口味和多样性的农业更低，但是热力学第二定律是牢不可破的。按照营养金字塔估算，机器给人体输入的能量必须远超过人体输出的电能，“人体电池”的方案才可能实现。
实际上，在最早的黑客帝国剧本里，沃卓斯基兄弟（如今已成姐妹）的设定是，机器社会将人类大脑作为运算单元使用，每人只留下一小部分大脑功能来运行矩阵程序，被持续蒙骗在虚拟世界中。这样的设定比人体电池稍显通顺，在科幻作品中，人工智能使用人类大脑作为处理器也是一种常见设定。但是当时的电影投资人认为这个设定离普通观众的知识水平太远，才最终改为人体电池（投资人的原话是：“把这个改到我也能看懂的水平。Make this dumb enough so I can understand it.”）。
是不太公平呢丨Giphy
当然还有一种自圆其说的解释：将人体用作电池的设定，出自墨菲斯之口――在那样的世界中，绝大部分幸存人类的知识已经遗失（电影中的人类甚至无法确定纪年），墨菲斯所说“人体电池”只代表了在那个世界中，人类对于人机关系臆断，是一种误解。
另一种人机关系
在最新上映的《黑客帝国》第四部当中，新一代的矩阵掌控者说：这个版本中，矩阵不再关注何谓真实，而是关注人类的感受。只要感受有足够的波动，人类就会乐在其中，并能实现更高的输出功率。
如果将这里所说的“输出功率”理解为原初的大脑算力，这就与科幻经典《海伯利安》中的设定不谋而合了：在《海伯利安》四部曲的后两部，人工智能技核控制了人类社会，使用人类的大脑作为运算单元。技核发现，当人类处于某种情绪极大值的时候，会迸发出最强算力，所以技核精心地设计出了一套程序，让人类不断的死亡之后复活，循环往复――濒死那一刻的痛苦和恐惧可以带来最大计算力增幅。
情绪越大，能力越大？丨giphy
万一哪一天人工智能统治了人类，人脑会真的可能被当作计算单元使用么？
广义上，任何由人类操作的机械设备，都是一种“将人脑作为计算单元”的例子。在没有发展出完全自动化、智能化的人工智能操作系统之前，都需要在这些机械设备里塞一个人脑，以完成任务――是这台人脑上恰巧还连着身体而已。反过来说也同样成立：任何由人类操作的机械设备，都是广义的增强的人类肢体――这就是工具的经典定义：人类发明所有的工具，都是人类双手的延伸。
20 世纪 80 年代，人工智能专家、卡耐基梅陇大学机器人实验室主任汉斯・莫拉维克提出了著名的“莫拉维克悖论”：让电脑执行高级复杂的认知计算任务，比方说下象棋，或者路径规划，这是容易的；而让电脑执行一个一岁小孩就能完成的任务，比方说识别出一个杯子并且拿起来不摔碎，这是非常困难的。
这个悖论的本质在于，人的大脑是演化的成果，它由一大堆已经打磨得非常完善，并且功能很固定的组件组成：比方说视觉感知、运动功能、掌握平衡，等等。这些功能由上亿年的演化和自然选择打磨出来，对于人来说因为毫不费力而显得完全无感，而人的复杂逻辑系统，则是最近数十万年演化的成果――这才让你学习数学的过程那么痛苦。
数学真难啊丨giphy
从这个角度，人类操控机器，做出一些让人惊叹的，超越机械极限的动作，也是人类大脑感知运动组件完善且极具可塑性的结果。最典型的例子就是卖油翁――能够倒油穿过铜钱而不湿，“无他，唯手熟尔”。实际上这种技能，才是人脑最重要最有意义的技能。
所以从这个角度来说，如果智能机器有朝一日真的利用人脑，将其作为高级计算单元使用，实在是一种浪费。在这里可以提到一本国产军事科幻小说《山巅之墟》：不远的未来，人工智能觉醒，大战开启，人类被打得节节败退。人工智能凭借精准到单件装备的指挥能力总是能够以少胜多，但是唯独在水下潜艇战输给人类――水下潜艇战需要从海洋的声波中捕捉到对方潜艇，这需要高度特化的模式识别能力，而人类的声呐兵在这种特化的模式识别中要胜过机器。所以，在那之后，机器就建立了以洗脑过的克隆人为士兵组成的潜艇部队。
科幻作品中常出现潜艇战丨giphy
回到《黑客帝国》，在《黑客帝国动画版》的短片《二次复兴》中，机器在与人类的战争中取得胜利之后，开始了无止境的人类试验，在这个过程中发现了人体电池功能，进而建立了矩阵。无论是将人类用作电池也好，还是将人类大脑用作计算单元也好，本质上，这就是机器和人关系的变化――人发明了机器作为工具，而那之后机器反过来将人作为工具。《黑客帝国》第二部当中，尼奥和锡安城白发议员的那番对话，也就“什么是控制”进行了讨论。在三部曲的最后，导演给了一个答案：谁控制谁并不重要，这本质上是一个机器与人共生的关系。
希望大家新年快乐，不当电池。
作者：邓思渊
编辑：卧虫
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