如果人类发现外星智能，我们应该期待它以生物大脑还是人工智能机器人的形式出现？它会是介于生物和技术之间，还是其他我们人类尚未想象过的外星存在？
在寻找外星生命时，科学家倾向于寻找与地球生命有一定相似之处的生命迹象。但是，遵守这种狭隘的生命定义可能是我们仍然没有找到任何外星人的原因。我们真的在宇宙中是孤独的吗？或者我们只是不知道我们在寻找什么？
一些研究人员表示，如果科学家能够提出一个不那么“以地球为中心”的生命定义，他们可能会更容易找到外星人。换句话说，科学家需要扩大搜索范围，以考虑到外星生命可能与地球生命没有任何共同之处的可能性。生物学家和化学家可能很难理解更普遍的生命定义，因为他们对生命的所有了解都基于对地球的观察。然而，理论物理学家可能有更好的方法。[寻找智能外星生命的13种方法]
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“当我想象寻找生命时，我并不是真的在考虑寻找行星上的细胞或大气中的分子。我考虑的是寻找一个全新的物理领域，”亚利桑那州立大学的天体生物学家和理论物理学家萨拉·沃克（Sara Walker）在纽约市世界科学节的小组讨论中说。在小组讨论中，她和一群外星专家思考了地球以外生命的可能性以及生命本身的本质。
根据沃克的说法，寻找外星智能（SETI）——主要涉及天文学家、生物学家和化学家——可以从理论物理学家的见解中获益，以解释生命的最基本属性以及它的起源。“我认为生物学很难解释生命的起源，因为它就是生物学的起源，”沃克告诉 Space.com。“如果你没有某种基本理论，就很难解释[生物学]的起源。”
她说，使用物理学而不是生物学或化学来描述生命“似乎是一种不寻常的思考方式”，“但我们有一些非常棒的关于世界的数学理论——我们有量子力学和广义相对论，以及我们对自然界理解的惊人革命——但我们没有任何理论可以解释生命的存在或生命的特性。”她补充说，理论物理学家可以发展这些理论。
在目前寻找其他世界生命的项目中，生物学家和化学家可以告诉天文学家寻找“生物特征”，或者可能暗示生命存在的化学物质，例如氧气和甲烷。但是我们知道要寻找的唯一生物特征是地球上的生物产生的化学物质。如果外星人没有与地球人相同的生物特征呢？或者如果它们根本不产生任何生物特征，因为它们不是生物实体呢？除了这些生物特征之外，像无线电信号这样的“技术特征”也可以帮助我们找到智能外星人。但是沃克建议，理论物理学家可以发现新的信号类型来寻找。
重新定义生命
美国宇航局的天体生物学研究所目前将生命定义为“能够进行达尔文式进化的自我维持的化学系统”。但是，该定义仅适用于我们在地球上看到的生物生命，并且它排除了沃克和其他科学家认为是其他生命形式的东西，例如人工智能（AI）。
沃克说：“我们经常遇到的问题之一是假设生命是一种化学现象。”她补充说：“我认为生命出现的尺度（可能是化学的）与生命的定义（可能与化学无关并且可以应用于人工智能）之间存在混淆。”沃克说：“我们认为生命是一种化学现象，并且细胞是生命的基本单位……但这可能是一种过于狭隘的观点。”她说：“如果你真的有这种扩展的观点，并且真的在寻找生命更基本的进程，它真的会打开你的视野，让你去寻找一些东西。”
来自康涅狄格大学人工智能、思想与社会小组的哲学家苏珊·施耐德（Susan Schneider）也表示，美国宇航局对生命的定义过于狭隘。“如果人工智能是自我维持的，并且具有各种有趣的特性，但是我们拥有的实例是由智能设计创建的——也就是说，我们是设计者，我们制造人工智能系统——并且它没有以达尔文的方式进化呢？”按照美国宇航局的定义，人工智能将不符合生命的资格。但是，在寻找外星智能时，研究人员难道不应该愿意并且能够识别出人工版本的生命吗？
为什么要寻找人工智能外星人？
科学家和科幻小说作者长期以来一直抱有这样的想法，即人类创造的人工智能最终将比我们长寿，而有些人甚至认为人工智能机器人有一天能够统治世界。
沃克说：“可能的情况是，我们自己的星球将发展出足够的技术，我们要么与人工系统整合，要么被人工系统取代，它们成为我们在长期未来的后代。”“但是这种情况在其他星球上发生的可能性有多大，这是一个激烈辩论的主题。”如果这个过程对于技术先进的生命来说是典型的，而不仅仅是发生在地球上的一个异常，那么“看来如果我们遇到智能文明，它们更有可能是人造的而不是生物的”，她说。
无论是核战争、气候变化还是巨大的小行星使我们的星球不适合居住——或者即使我们设法克服困难并生存到我们垂死的太阳膨胀并吞噬地球，在几十亿年内将地球上的一切都烧死——迟早有一天，人类将无法在这个星球上生存下去，纽约康奈尔大学的天文学家丽莎·卡尔滕内格（Lisa Kaltenegger）在小组讨论中说。
我们的人工智能机器有一天可能比我们有更好的生存机会，因为它们没有呼吸氧气、喝水或吃饭的负担。只要它们可以获得像太阳能这样的可再生能源，人工智能机器人理论上就可以永远生存下去。（卡尔滕内格还认为，人类理论上可以通过成功地成为星际物种而永远生存下去，但我不会在本文中打开这个话题。）
在宏大的事物中——我们138亿年历史的宇宙的广阔空间中——人工智能机器人可能比生物外星人更常见，假设其他智能生命形式倾向于以人类现在和未来可能的方式创造和使用人工智能，沃克说。
地球大约有 45 亿年的历史。我们的祖先在 6 万到 10 万年前的某个时候成为一个智能物种，而我们只是在 20 世纪中期才开始开发人工智能技术。假设至少与人类一样智能和技术先进的外星人会开发自己的人工智能，那么那里可能存在比它们凡人的生物发明者更多的人工智能机器人后代，沃克说。而且，由于外星文明可能比地球古老数十亿年，它们可能非常先进，我们甚至无法想象它们可能是什么样子，她说。它们可能是像赛博格这样的人工智能混合体，或者它们甚至可能是由不再存在的生物物种创造的完全人工的生命形式。
新的外星人搜寻物理学
无论是另一个星球上的“小绿人”还是星际飞船上的人工智能机器人殖民地，任何处理周围环境信息并利用这些信息生存和繁荣的系统都可以被视为一种生命形式，沃克告诉 Space.com。“我认为人们想区分生物和人工，但在我看来，它们都是信息处理系统，它们代表了相同类型的物理学，”她说。
像沃克这样的理论物理学家感兴趣的“生命”系统中的信息类型涉及“生物系统似乎获得关于其世界的知识或信息并利用这些知识来做真正有趣的事情，并且[这]使它们成为非常奇怪的物理系统”的过程，沃克说。她说，这种方法将生命分解到如此基本的水平，以至于超出了生命科学的解释范围。然而，物理学家可以使用数学模型使用网络理论以不同的方式描述此类系统来尝试解决这个问题。
“当我想象寻找生命时，我会想我们用什么数学结构来描述地球上的生命，我们应该考虑”使用这些结构来寻找其他行星上的生命，沃克在小组讨论中说。“如果你观察你的细胞中发生的化学反应或互联网的结构或 Facebook [连接]的结构等系统，这些网络的结构方式有很多规律，而这很大程度上与信息正在构建这些系统的方式有关，”沃克说。
她说，虽然像 Facebook 这样的社交网络成员不会相互物理互动，但他们确实“通过信息技术或某种信息交换”进行互动。这些互动可以用数学方法映射出来，研究人员可以使用统计数据来更多地了解该网络中的个人如何作为一个整体运作。
“我们用网络表示细胞中的化学反应的方式是，我们说分子会相互作用，因此它们将成为网络中的‘节点’。如果它们一起参与反应，那么它们之间就有一条线。你也可以用这种方式表示[外星]大气，”沃克说。“有些人做了一些初步研究，结果表明，从这个网络的角度来看，地球的大气层更像你细胞内的化学反应，而不是像火星或金星的大气层。”
虽然她承认这些初步研究的结果尚未确凿地证实这是一种“宜居行星大气层的系统级属性”，但她表示，这个想法“为我们从行星尺度思考生物系统提供了一个更好的窗口。”
沃克问道：“我们如何才能将其用作生物特征，而不仅仅依赖于参与这些网络的特定分子，而是依赖于系统级的组织结构？” 这正是理论物理学家需要努力的方向。
沃克说，利用网络理论，理论物理学家可以扩大寻找生命的范围，以便任何有组织且看似不自然的系统都会被认为是生命的一种形式。
“我真的认为城市是活的，我认为计算机是活的，我认为人工智能是活的，”沃克说。“这些都是相同类型的信息对世界产生影响并在不同尺度上重新出现的例子，我们并不真正知道它在层级结构中能上升到多高。我们知道化学物质[被]组织成独特的细胞生物，而这些[生物]被组织成多细胞生物。然后我们有了社会系统，然后有了城市，我们有了现在全球一体化的技术文明，现在我们正在发明人工智能。”
沃克说，对于存在时间比人类长得多的外星文明来说，这种层级结构可能会发展到非常高级的生命形式，以至于“看起来可能与我们现在所能预期的任何事物都完全不同。” 如果科学家能够从最基本的层面上理解生命，我们将更有可能识别出最奇特的生命形式，即使我们不知道自己在寻找什么。
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