文/左左薇拉

　　家中的小貓又在盯著窗戶發(fā)呆了，它是在想著外面飛翔的小鳥，還是在回味昨晚的佳肴呢？動物園的老虎一直在盯著我們看，它是在好奇，還是肚子餓了呢？

　　如果有一天，我們能夠理解這些地球上的朋友們的意識和話語，世界會變成什么樣子？

　　科幻電影《阿凡達(dá)》就展現(xiàn)了這樣一個神奇的星球。在這個星球上，只要將辮子和其他動物的辮子相連，潘多拉星上的納威人就能和它們心靈相通，感受到它們所感受的一切，譬如說奔跑的四肢、跳動的心臟。

*《阿凡達(dá)》中的辮子

　　這一設(shè)定乍看非?？犰?、科幻，然而它的實現(xiàn)背后卻有著堅實的理論基礎(chǔ)。

　　原來，在潘多拉星，所有的動植物都不是單獨(dú)的個體，而是潘多拉星上龐大神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，所謂的“辮子”其實是潘多拉星生物暴露的外接神經(jīng)束，就像人類發(fā)明的數(shù)據(jù)線一樣，只要將神經(jīng)束連接入網(wǎng)，潘多拉星的生物們便能在這個意識“互聯(lián)網(wǎng)”里自由交流。

　　那么在真實世界里，沒有神奇辮子的我們，又該怎樣和地球上的生物們交流呢？有沒有一種方法，能夠讓我們像納威人一樣，只要將數(shù)據(jù)線插入“接口”，就能無拘無束、自由自在地和地球朋友們溝通呢？

　　科學(xué)家們將目光投向了自然語言處理。

　　自然語言處理是人工智能的一個小分支，使用機(jī)器學(xué)習(xí)來處理和解釋文本數(shù)據(jù)。在自然語言處理領(lǐng)域，一種語言被視作一個類，構(gòu)成這種語言的語素是這個類里的元素。雖然不同的語言使用的語素、單詞不同，但它們指向的元素卻是相同的。比如在中文和英語中，“媽媽”和“mother”都是指媽媽。于是我們便可以通過這種映射關(guān)系對不同的語言進(jìn)行理解、分析和翻譯。

　　基于自然語言處理技術(shù)，研究人員在2016年發(fā)現(xiàn)埃及果蝠爭奪食物和爭奪休息地點之間的呼叫聲存在差異。2019年，研究人員進(jìn)一步提出了DeepSqueak算法，發(fā)現(xiàn)嚙齒動物發(fā)出的聲音和其行為存在聯(lián)系，比如說當(dāng)雄性鼠在其他雄性鼠旁發(fā)聲時，其傾向于使用更簡單的語法，而位于雌性鼠旁時，其發(fā)聲會變得更加復(fù)雜。

　　以DeepSqueak為代表的一系列人工智能模型的最終目標(biāo)，是能夠?qū)崟r地對動物語音進(jìn)行翻譯和分析。然而人工智能模型的訓(xùn)練離不開數(shù)據(jù)，尤其是優(yōu)質(zhì)的大批量數(shù)據(jù)。因此，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，研究人員花費(fèi)了大量時間去開發(fā)各式各樣的傳感器。

* 頭戴專用傳感器的象海豹

　　CETI（鯨類翻譯倡議）項目是歷史上為物種間交流做過最多努力的一個項目。為了研究鯨魚的語言，科學(xué)家建造了專門的視頻和音頻記錄設(shè)備，花費(fèi)了數(shù)年時間開發(fā)大量復(fù)雜的高分辨率水下傳感器。這些傳感器將每天24小時在鯨魚研究區(qū)域記錄聲音。

　　他們的目標(biāo)是收集數(shù)百萬條鯨魚的溝通聲，并希望能夠通過自然語言處理技術(shù)來解釋這些信息。

　　康奈爾大學(xué)的聲學(xué)生態(tài)學(xué)家Michelle Fournet表示，這個項目解決了動物研究的一個關(guān)鍵難題。在傳統(tǒng)的動物行為學(xué)研究中，包括科學(xué)家在內(nèi)的人們傾向于在動物行為中看到類似人類的模式。“我們看到座頭鯨揮舞著胸鰭，以為它們在打招呼。但實際上，它可能是在展示自己的威猛和咄咄逼人。” Fournet 說。她認(rèn)為，自然語言處理技術(shù)可以消除來自人類的偏見，更準(zhǔn)確地找到動物溝通和行為的意義。

　　除了活蹦亂跳的動物們，科學(xué)家的目光也投向了那些在角落里安安靜靜的、為我們提供氧氣和綠色的植物。

　　在幻想作品中，樹人是一個普遍存在的形象，它們往往誕生于創(chuàng)世之初，有著悠長的生命，掌握著淵博的知識，自然也能流暢地使用人類語言與人類溝通，比如《魔戒》中的樹胡，《獵魔人》中的樹精。在科幻電影《湮滅》中，在外星生物的影響下，植物則會侵入人類的身體，將人類變?yōu)橐恢暌恢甑摹盎淙恕薄?/p>

　　而在世界著名奇幻、科幻小說作家厄休拉·勒古恩的短篇小說《伊斯拉克粥》中，伊斯拉克星球上的人民則像是另一個鏡像世界的人類。在這個世界，人類解開了基因鎖鏈，使得不同種類的動物、植物都能自由異種繁殖，這帶來的結(jié)果便是大街上遍地都是各種生物的縫合體。在伊斯拉克星，旅客甚至能一邊喝著玉米粥，一邊與長著玉米穗一般的頭發(fā)且擁有4%玉米基因的服務(wù)員聊天。

　　真實世界里，人類與植物的溝通則遠(yuǎn)沒有科幻作品中這么超前和順暢。

　　許多植物學(xué)家認(rèn)為，植物沒有神經(jīng)元，即通過動物大腦中的電信號傳遞信息的細(xì)胞，因此植物缺乏思考的機(jī)制。然而最近的研究表明，植物雖然沒有“大腦”，卻也能通過化學(xué)物質(zhì)和周圍的植物聊天。

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，植物能夠通過自己的根部向土壤中分泌微量的特殊化學(xué)物質(zhì)。這些稱為根分泌物的化學(xué)物質(zhì)向根區(qū)的所有其他生物發(fā)送信號。就像擁有龐大詞匯量的人類一樣，植物能夠產(chǎn)生超過100,000種不同的化學(xué)信號來交流或完成各種各樣的事情，雖然目前人類仍然難以準(zhǔn)確分辨這些化學(xué)信號的含義，但相信終有一天，我們能夠破解植物的語言，和它們來上一場友好的“人植”會談。

　　讓我們將視線縮小，再縮小。出現(xiàn)在我們眼前的，是地球上最低調(diào)，卻數(shù)量最龐大的生物群體，微生物。

　　在科幻作家王諾諾的短篇小說《高考俠》中，描述了這樣一種神奇的微生物——黏菌。這種原生生物能夠伸展自己的細(xì)胞質(zhì)并覆蓋住整個迷宮平面直至發(fā)現(xiàn)食物，然后縮回多余的部分只剩下最短路徑。如果空間太大，它們甚至還會更換策略，選擇在空間里進(jìn)行自由移動并留下粘液標(biāo)記，避免自己走回頭路。

* 黏菌走迷宮

　　然而，這些關(guān)于黏菌的描述并不只是存在于作者的幻想之中。事實上，早在2004年，科學(xué)家便在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗中發(fā)現(xiàn)黏菌不但會走迷宮，甚至還能模擬人造交通的網(wǎng)絡(luò)布局。

* 黏菌生成的最優(yōu)路徑和真實的東京鐵路圖的對比（圖源: Tero A, Takagi S, Saigusa T, et al. Rules for biologically inspired adaptive network design[J]. Science, 2010, 327(5964): 439-442.）

　　一群頂級工程師需要耗費(fèi)幾十年才能解出的最短路徑問題，黏菌只需要花26個小時就能搞定，這也進(jìn)一步證實了微生物的超凡智慧。

　　那么除了將黏菌丟進(jìn)迷宮里，人類還有其他方式能夠和微生物交流嗎？

　　當(dāng)然！

　　事實上，正在你閱讀這篇文字的當(dāng)下，在你的身體里，細(xì)胞便正在與微生物們竊竊私語呢。2020年，一篇發(fā)表在國際雜志PNAS上的研究報告中表明，神經(jīng)細(xì)胞能夠通過免疫受體與微生物進(jìn)行直接交流，并在一定程度上影響系統(tǒng)的免疫系統(tǒng)。

　　通過對水螅、小鼠和線蟲的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行試驗，研究人員發(fā)現(xiàn)這種交流并不罕見，而是一種普遍存在的現(xiàn)象，甚至早在6.5億年前，當(dāng)?shù)厍蛏线€沒有人類時，神經(jīng)細(xì)胞便與微生物建立起了這種聯(lián)系。

　　根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署于2011年8月24日發(fā)布的一份研究結(jié)果，地球上共生存著870萬種生物物種。然而時至今日，人類依然是地球上唯一已知的智慧生命。從某種層面來講，人類是孤獨(dú)的。即便身邊充斥著各式各樣的生物朋友們，我們也無法與它們進(jìn)行一場心靈相通的交流。但隨著科學(xué)家對動物、植物和微生物的研究逐漸深入，隨著人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，人類終將發(fā)現(xiàn)隱藏在地球生物中的那座羅塞塔石碑，解鎖屬于人類自己的阿凡達(dá)“辮子”。

　　那一天，或許就要到來了。