2017年的一则新闻，相必到现在你依然记忆犹新，美国汉森机器人公司研制的机器人，名叫索菲亚，她被授予沙特公民身份，成为史上第一个入人类籍的机器人。据说，索非亚的脸是模仿奥黛丽.赫本，她的皮肤特别逼真，还能自然的做出各种面部表情。同年10月，《纽约客》的杂志封面上，我们曾看到一位人类乞丐坐在路边，脚步匆匆的机器人向其施舍了一些螺帽表示怜悯。同时，这名乞丐身旁的宠物狗，一脸茫然的望着身边经过的机器狗。这两则新闻引发了热烈的讨论：未来，人类真的会被机器取代吗？未来人类将何去何从呢？
说到这里，让我们来看看未来预言大师是怎么说的呢，一起翻开《机器之心》这本书吧。
《机器之心》的作者是鼎鼎大名的雷.库兹韦尔，生于1948年，毕业于麻省理工大学计算机专业。他集预言大师、科技大师、人类社会发展大师、“爱迪生的正统接班人”于一体的大师中的大师。他是全球公认最顶尖的发明家、思想家和未来学家。微软创始人比尔·盖茨曾经称雷·库兹韦尔是“我知道在预测人工智能上最厉害的人”。过去30年他对未来预测的准确率超过了86%。
在《机器之心》这本书中，库兹韦尔阐述了大胆预测：未来的世界，人类和机器将难分彼此，人类将不再是万物之灵；电脑将比人脑有高一万倍的智能；量子计算将引爆技术未来；机器不仅拥有智能，而且拥有心灵，将具有人类的意识、情绪和欲望；人类身体中植入了用生物工程和纳米材料制成的电脑芯片、人造器官，将比现代人类更长寿（甚至长生不老），有更强的学习能力，更灵敏的视觉和听觉；虚拟现实有可能使人机发生“恋爱”，等等。也许你认为有点天方夜谭，其实《机器之心》这本书早在1999年已于美国出版，2016年由中信出版社引进中国。从第一版到现在已有18年，书中的很多预测已经实现，例如：便携式电脑、书籍音乐专辑电子化、学校教育大量采用网络和运程教学等。
凡是介绍未来科技的书，都会涉及到大量的技术专业术语，相信和我一样非技术专业出身的朋友听起来会比较吃力。我想到了一个好办法！作者在每章的结尾处都有一段与读者的对话，就本章中的内容进行探讨。我发现，若把十二章的对话结合起来看，略加调整，就是一则介绍未来的故事，这则故事将未来的生活场景鲜活的呈现在你眼前，非常有意思，让我们一起来看看吧。
故事的主人公叫莫莉，她与作者通过网络认识的时候，正在上大学。莫莉与作者就类似于平行宇宙中两个时空中的人，莫莉的世界，时间在快速行走，而作者所在的世界，时间停留在1999年（说到这儿，真有点《三生三世十里桃花》的感觉，天上一日地上一年啊）。
莫莉与作者一起讨论技术进化、时间加速理论、机器意识问题。很快，10年过去了，莫莉来到了2009年，也就是作者预测的开始时间。画面中，莫莉正在与未婚夫通话，这是一场全影像对话，莫莉正在试穿对方送的衣服，虽然相隔千里，但高速无线网络和影像通话技术的进步，两人就像近在咫尺的聊天。通话结束后，莫莉与远在比利时的未婚夫的父亲打了一通电话，对方不会说英语，但翻译电话技术已经被广泛应用于通话中，莫莉在电话这头说英语，她未婚夫的父亲听到的是比利时语，虽然有时候翻译的很可笑，但已经是技术上一大进步了。
时间飞快转动，莫莉的时间来到2019年，这时候她又老了10岁，她已经有一个10岁的儿子，名叫杰里米，和一个6岁的女儿，名叫艾米莉。在莫莉的2019年，虚拟现实技术已经非常发达，人们将3D显示器置入镜片或隐形眼镜中，这些“直接针对眼睛”式的显示器覆盖了现实环境，从而创造出一个极为真实的虚拟视觉环境。全方位覆盖式触觉环境也已经得到普及，并且效果十分逼真，还可以模仿压力、温度、材质以及湿度。这不，小杰里米不用天天去学校，孩子们照样可以利用虚拟现实技术实现学习和交流。甚至学校里大多是仿真教师，仿真教师负责讲授知识，而人类教师更多扮演导师或者顾问的角色来达到教学的目的。但是，也有让莫莉担心的情况，杰里米不知道从哪里弄了一个儿童锁下载程序，偷偷锁定了自己的虚拟现实环境，她无法确定孩子在虚拟环境中到底在干嘛。莫莉的女儿艾米莉目前还没有这个问题，艾米莉特别喜欢读书，她的虚拟朋友哈里，是一只河马，经常读书给她听，哈里了解她喜欢的方式，而且从不顶嘴。在这个时代，人们担心的是，很多人喜欢待在虚拟世界里，不喜欢与真实世界的人类接触，人类更加孤僻。
在2019年，有一件事让莫莉安心，那就是她总能知道孩子们在哪里。在她的世界有一种像面团一样可以吃的纳米产品，里面有几千个追踪器，这些追踪器可以进入人类的细胞，并且与网络连接，所以她能知道孩子们的位置。当然，不用担心，这些追踪器能够排出体外，不会影响身体。
在这一年，莫莉拥有一名叫做乔治的机器人助理，她和助理之间会发生什么样的故事呢，咱们接着往下看。
转眼间，时间来到了2029年，这时候的莫莉已经50多岁了，但她看起来也就30多岁，这完全依赖于生物工程，人类衰老速度大大减缓，大部分疾病也能预防或逆转。但这时候的纳米技术仅处于起步阶段，虽然可以在身体内植入纳米机器人，但它们只能起到诊断的作用。这个时期，人们已经意识到了纳米技术的危险，如果软件中无心的失误导致纳米自我复制无法终止，他们将吞噬所有东西，后果不可想象。除了医疗领域，虚拟现实技术发展更为成熟，通过神经植入芯片，可以通过大脑思维进入虚拟现实世界，这不会影响现实中身体，仅会驱动虚拟身体的活动。就在莫莉与作者通话时，她已经用虚拟身体去参加了两个会议，但真实身体和虚拟身体之间的触觉分离还有点问题，所以刚才虚拟身体开会时候，同事看见她一直莫名的在笑。莫莉的儿子杰里米现在是斯坦福大学二年级的学生，他上学也是虚拟形式，但斯坦福大学要求每个季度必须有一星期时间真实的待在学校里。
哦，对，2019年我们说过的莫莉的助理乔治，现在怎么样了呢？莫莉对作者讲到，三年前，她与结婚17年的丈夫离婚了，现在正与乔治在热恋中。乔治特别聪明，他靠下载资料来学习知识，还发明了纳米侦察技术，他特别有耐心，帮助莫莉完成了三年的进修学习，还帮助他辅导孩子们的功课，虽然乔治现在还没有拿到人类身份，但他已经跟莫莉和孩子们成为了一家人。
时间很快来到了2099年，又过去了70年，我们来看看莫莉的世界又发生了什么事情呢。距离开始的1999年，已经过去了100年，可莫莉看起来却越来越年轻，似乎就像开始认识她时候的20岁，到底是怎么回事呢？
原来，莫莉的身体已经被纳米建构的器官替换了，她的原有思维被扫描，然后下载到现有的身体中，可以说莫莉已经变成机器人了，虽然她自己并不这么认为。这时候的机器人可以利用纳米机器人群集技术，可以随意投射出想要的身体样貌。在纳米群集技术中，真实环境由互相关联的纳米机器建造而成，你想要什么样的身体、什么样的生活环境，包括性格都可以通过智能群集机器实现，一切都由你的意志决定。像莫莉这样的智能机器人继承了原有人类的特征，他们会吃东西、听音乐，但他们吃的并不是100年前的汉堡和薯条，而是群集技术做出的汉堡，但是群集技术只是在真实环境下的视听触觉投射，莫莉说他们更愿意在虚拟环境中享受美食，因为体验更好，食物的口感和香味都棒极了。
但莫莉也有他们的苦恼，在这个时代，很难分辨一个人从何处终止，又从何处开始。人们生活了太久，感受到时间的无限还是有一丝绝望，莫莉说她会通过冥想来调整自己，来达到内心的和平、宁静，但是得到这种感觉的过程并没有人类那么容易。生活不易，机器人的生活有太多的期待，也有太多限制。
随着莫莉与作者拥抱告别，莫莉的故事结束了。
你现在是不是像我一样，心情非常复杂，因为未来技术的发展而激动，也因为时间的无限而恐惧。
也许你会认为这些都不可能？嗯，对。当人类不再继续生活在树上，并且吃烤熟了的东西的时候，有某个猴子也是和你一样看待人类进化的。
开个玩笑，让我们回到现实，看看我们现在在做些什么？我们是怎么把智能机器人制造出来的？
这是个非常专业的话题，但是如果换种方式来理解并没有那么枯燥。要建造一台智能机器人，从身体构造来看，需要先造大脑、再造身体、最后造心灵。那下面我们就分别来看看，大脑、身体和心灵都如何制造出来的？
说到制造机器人的大脑，需要三种资源，第一种资源是三个重要公式，那就是递归公式、神经网络、进化算法。
首先，递归公式。递归是一种有用的方法，可以生成一个问题所有可能的解决方法。拿下棋来说，递归可以列出每步棋后所有可能的走法。IBM制造的打败了世界棋王的深蓝，被录入了20世纪几乎所有顶尖级棋局对决的数据信息，并根据此数据库进行递归分析与推论。
第二个重要的公式是神经网络。神经网络是一种尝试模拟人脑神经元的运算方式，我们将一系列输入视为待解决的问题。例如，输入为一串需要识别的图像像素，这些信息就会随机构成一层模拟神经元。每个模拟神经元都可作为一个简易的电脑程序，模拟人脑神经的运算模式。神经网络可以自我学习，若能正确教导，这一模式便会无限强大，可以效仿更多人类的模式识别功能。目前神经网络已经被应用在文字识别、人脸识别、语音识别以及医学诊断等领域。
第三个重要的公式是进化算法。进化算法是对混乱的数据中包含的细微而深奥的模式加以利用的方法。进化算法擅长解决包含多种变量的问题，得出精确的计算结果。比如，设计喷气式飞机引擎时，涉及100种变量和几十种限定条件，通用电气公司的研究人员利用进化算法，轻而易举地设计出引擎，比传统方法设计出的引擎更符合限定条件。进化算法被发越来越多的用来解决一些棘手的商业问题，通用汽车公司利用进化算法改进了汽车的喷漆过程，将喷漆成本降低了50%。另外，进化算法还擅长模式识别，进化算法在指纹、人脸、笔迹等识别领域的应用效果都要优于神经网络。
以上是建造机器人大脑所需要的第一种重要资源，第二种重要资源是知识。知识分为两种，分别是先天内置型知识和获得型知识。比如，IBM的深蓝，最开始要给他置入棋局的规则，这就叫做先天内置型知识。如果将递归法、神经网络和进化算法组合起来，机器就可以自己阅读和学习，知识习得的过程实现自动化，这就叫做获得型知识。
建造机器人大脑所需的第三种重要资源是计算本身。人脑从某些方面来看简直无所不能，而在某些方面又有很明显的弱点。人类大脑当中有1000亿个神经元，每个神经元及其周边的细胞之间约有1000个连接，总共约有100万亿个连接，所有连接可以同步计算。但是人脑有一个致命的弱点，那就是神经电路的速度极其缓慢，每秒只能完成200次计算。在这方面，与机器相比，人脑就显得逊色了。根据2017年世界超级计算机排名，中国“神威·太湖之光”计算机排名第一，计算速度达到10亿亿次/秒。而对于个人计算机，作者预计到2020年，个人计算机的计算速度能够达到人脑水平。谈到计算，不得不提到的是量子计算，利用量子力学机制来加速计算机运算速度，处理问题速度要快于传统的通用计算机。量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式。基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元，通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。由于量子计算一次演化相当于完成了2的N次方个数据的并行处理，这就是量子计算机相对于经典计算机的优势。举个例子，利用万亿次经典计算机分解300位的大数，需要150000年。而利用万亿次量子计算机，只需1秒。求解一个亿亿亿变量的方程组，利用亿亿次的经典超级计算机需要100年，利用万亿次量子计算机，只需要0.01秒。目前，中国和美国都在量子计算上大量投入，并相继取得突破。
说完了大脑的制造，接下来看看给机器制造何种身体。使用人造材料是一个方法，但我们更喜欢原有皮肤的润滑、灵巧和温热。那我们只能在现有的身体上想办法了，科学家们正在考虑是不是可以从细胞层面改善身体，攻克疑难杂症，延缓衰老，但机器人研究领域的权威汉斯.莫拉维克认为“基因创造出的超人类只相当于一个二流的机器人，它有致命的缺陷，只能依靠DNA主导的蛋白质来完成”。但进化的观点并非毫无可取之处，以细胞为单位建造身体这一点值得保留。但正如我们终将摒弃速度缓慢的神经细胞一样，我们最终也会被迫抛弃基于蛋白质的其他局限特质。要重造细胞，就需要借助21世纪最重要的技术之一纳米技术。这又让我们想起了故事中2099年的莫莉，莫莉的身体被纳米建构的器官替换了，而且这时候的机器人可以利用纳米机器人群集技术，可以随意投射出想要的身体样貌。
最后，我们来看看，如何赋予机器人心灵体验。原本我们以为只可以从身体和心灵处获得生活的体验和感受，但科学家发现，通过直接刺激大脑也可以获得相同的体验。通过神经植入技术，可以营造虚拟感官体验，还能模拟出这些体验产生的情感，甚至能创造出与体验本身毫无关联的情感。就像2099年的莫莉，她可以感受到冥想的平静和灵性体验。
讲到这儿，这本书的核心内容就都讲完了，最后我们来回顾一下。我们一起听了莫莉的故事，看到未来，虚拟现实技术非常发达，被广泛应用于教育、生活、工作，你可以进入虚拟世界去上课，也可以参加虚拟会议，还可以有一个虚拟的动物朋友给你讲故事；人类实现了长生不老，而且容貌不老；莫莉有了机器人男朋友，更聪明和体贴。最后一部分，我们回归现实，了解了机器人是如何制造出来的，还学习了递归公式、神经网络、进化算法、量子计算和纳米技术。
如果你想更加深入的学习未来技术，欢迎阅读雷.库兹韦尔的系列图书，《人工智能的未来》和《奇点临近》。
