触乐|《群星》《无敌号》中描述的自我复制机器是什么？

_本文原题：《群星》《无敌号》中描述的自我复制机器是什么？
开始阅读正文之前，请想象这样一个场景：在某个环境中分布着很多原料，某种自动机从中收集一部分原料来装配成更加复杂的设备，或是把过于复杂的部件拆解，使其转化成自己能够利用的原料。这两种行为均导向同一个最终结果，那就是制造和自己结构基本一致，功能大抵相同的产物。
当我们把这段文字中的“环境”换成自然界或是地球，把原料写作“有机物和无机物” ，那么文中的“自动机”也就有了明确的指代——我们通常把这类在自然环境下形成的“自动机”称为“生命” 。
生命的存续需要相对苛刻的环境，在宇宙中，类似的环境恰恰是十分稀少的，于是，有人设想了一类能实现相同的制造与描述功能，但是所需原料和环境却简单得多的人造机器。这种机器被命名为自我复制机或者冯·诺依曼机器人，同时，它也是科幻惊悚游戏《无敌号》（The Invincible）原著小说的核心设定之一。

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人类对于自我复制机的设想可以追溯到数百年前，但是与之相关的运动学模型却是冯·诺依曼在1940年代末期的演讲中提出和逐步完善的，值得注意的是，这一时间甚至早于沃森和克里克发现DNA双螺旋结构
无敌号
《无敌号》是一款第一人称科幻惊悚游戏，简单来说，玩家将扮演一名从危险的星球上醒来的科学家，展开神秘任务，寻找失踪的太空船成员。负责游戏开发的Starward Industries工作室由12名来自于CDPR、Techland等工作室的资深开发者组成，游戏将登陆PC和次世代平台PS5、XSX ，因而公布后受到瞩目。
波兰科幻作家斯坦尼斯拉夫·莱姆的科幻小说《无敌号》成书于1964年，原题《Niezwyci??ony》，意为“不可战胜的” 。此前，这部小说既无中文译本，也没有其他改编作品，因此它在国内的知名度远不如作者的另一部科幻小说《索拉里斯星》。

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这是56年来《无敌号》首次被改编成其他作品

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莱姆最有名的作品或许是被两度搬上银幕的《索拉里斯星》，其中， 1972年由塔可夫斯基执导的版本经常被译为《飞向太空》
由于《无敌号》小说尚无正式译本，以下情节均根据英译本整理而来：
在《无敌号》故事开始的6年前，太空巡洋舰“神鹰号”在一颗荒漠星球上失联，它总共留下了两段讯息，第一段是降落成功时的例行记录，第二段则描述了乘员遭遇“苍蝇”的奇怪经历和不断重复的怪声。
为了搜救这艘强大的战舰，人类派遣了同样集合了最先进技术的巡洋舰“无敌号”前往瑞吉斯3号行星。探险队首先在星球上看到了类似城市的遗迹，而后，在找到“神鹰号”残骸之后，他们又发现了一种奇特的灰云。这种灰云由金属微粒构成，结构简单灵活，没有智能，行为模式类似于蜂群，能够自我复制并激发一种可以破坏人或机器人记忆的高频磁场。
“无敌号”上的科学家劳达（Lauda）对灰云和瑞吉斯3号行星的情况提出了一种猜想：数百万年前，某种智能生命乘坐的飞船降落在行星，而后很快就遭遇事故，无一幸存。但是，他们携带的两种智能机械却存活下来，留在了星球表面，其中一类由核能提供动力，拥有足够的智能和战斗力；另一类仅仅由最简单的零件组成，没有智能也不能完成复杂的专业任务。这些机器在自然选择的压力下开始了自主进化，前者建立起复杂的城市，后者则形成了遍布星球的灰云，与此同时，它们也和本地的生物群系争夺生存空间。分页标题
生存竞争以灰云的胜利而告终，在消灭了本地生物和其它智能机器人后，灰云和整个星球融为一体。或许，相比人类“最先进、最强大”的太空战舰“无敌号” ，这种形态的人造生命才真正是不可战胜的。
事实上，莱姆本人并不仅仅在《无敌号》一部作品中提到这样的设定，在他的另一部小说《地上的和平》（Peace on Earth）中，人类部署于月球、用于自我进化的人工智能兵器同样发生了类似的“坏死进化”（Necroevolution）的。故事的结尾，前往月球调查的主角意外带回了这种进化的终极形态——月尘，而后，这种智能机器侵蚀了地球上的一切高科技和工业设施，让人类文明退回了到工业时代之前。

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《地上的和平》于1985年出版，讽刺了当时方兴未艾的军备竞赛
灰蛊风暴
对自我复制机械的痴迷影响了一大批作品，不过，在多数作品里，类似的机械都扮演了一种灾难性的反面形象。
1986年，分子纳米技术的先驱德雷克斯勒在其著作《创造的发动机》中提出了一种设想，在缺乏固有极限的情况下，拥有自我复制功能的纳米机械将拥有指数级别的增殖能力，而这种增长模式将使它们能够轻易击败并抹杀任何一种生命。
德雷克斯勒将这种机器人命名为“灰蛊”（Grey Goo），本意是一种灰色粘质，在他首次使用这一名词后的30多年里， “灰蛊”成为了自我复制纳米机械所带来的世界末日的代名词。
体验过科幻题材策略游戏《群星》（Stellaris）的玩家或许会记得游戏中名为“灰蛊”的特殊事件，这一事件所描述的便是纳米机器人同化星球的灾难场景。

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根据描述，《群星》中的“灰蛊”事件就源于德雷克勒斯的假说

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P社游戏《群星》中的灰蛊事件和大可汗事件对前期乃至中期的玩家都是严重的威胁，当然，和后期的几个危机相比，这些事件还是比较好处理的
《群星》中的灰蛊风暴来自古代文明，而在另一款游戏《灰蛊》中，这种失控的自我复制机械源于人类用来探索外星球的探险队，二者的源头和表现不尽相同，不过它们均是可以被人为制止的。
但是在更加悲观的现实设定中， “灰蛊”一旦发生便不会停止，无论是人类这样的智慧文明还是生物圈本身，都不再有能力去制止它，这些自我复制机将呈现指数级增长，直到铺满整个空间，或者是原料和能源彻底耗尽。
“灰蛊”假说所描述的末日情景毫无疑问是很糟糕的，但更糟糕的是，这种失控的开端很可能仅仅是一行代码写错或是一次电位翻转，而这两种情况几乎每天都发生在我们身边，幸而，这种自我复制机械本身并不是那么容易实现。

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“单粒子效应”（Single-Event Upsets， SEU）是卫星上的常见现象， 1990年的风云1号（B）气象卫星就是由于多次单粒子效应而引发了严重的控制系统故障，最终，这颗设计寿命2年的卫星只工作了158天
钟表匠？造物主？
常识告诉我们，钟表不会自我复制，与之相似的，一般的机器也只能生产比它自己更加简单的产品。如果是从这样的角度出发，无论是《无敌号》中的灰云还是《群星》中的“灰蛊” ，都应该不具备实现的可能性。因为高度复杂的自我复制机应该总是处于一种衰退的状态中：最复杂的机器只能制造出复杂度次之的产品，有关机械本身的信息在一次次的复制中逐渐失真和简化，最终再也无法实现子代的生产。分页标题

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埃舍尔的名作《画手》表达了类似的困惑
但是现实中生物演化的案例和冯·诺依曼以此为依据提出的猜测都指出了另一种可能——复杂度的衰退并非不可避免，而且，复杂的个体是能够被比它简单得多的个体所创造出来的。这一切的前提只在于复杂度，当机器的复杂度高于某一阈值，它就有能力创造出和自身同等复杂甚至更复杂的个体，而当复杂度低于这个阈值，系统就会陷入持续的衰退。
当一种微型机器满足这个阈值，同时又足够简单和坚韧时，它便有能力在恶劣的环境下增殖，并最终扩散到行星以外的星际空间。正是这样的特性，让冯·诺依曼机器在扮演末日使者之余，也有能力执行另一项更加积极的任务。
显然，它的确比细胞生命更适合探索和开拓宇宙。
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冯·诺依曼提出的通用构造器从实践上证明了这种自我复制机的可行性，它不仅能够复制自身，而且能够继承突变。从这个角度来讲，生物细胞也可以视为一种自然形成的通用构造器

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通用构造器运行示例
末日之外，永恒的可能
星际空间漫长的航程和效率低下的航行手段大大限制了人类的扩张进程，因此，足够轻巧却又能实现各种复杂功能的自我复制机械就成了星际扩张任务的尖兵。
在《无敌号》原作中，人类掌握着超越光速的移动手段，而到了《群星》中，超光速航行的方式更是五花八门，几乎涵盖了科幻设定中的大多数类型。即使是这些明确掌握着或是可能掌握超光速航行能力的文明，依旧对自我复制机械强大的建设能力情有独钟，就更不用说目前为止仅仅看到亚光速航行实现可能性的人类了。
1970年，曾提出著名的“戴森球”假说的物理学家弗里曼·戴森就已经在讲座中提出了一系列思想实验，他认为，人类能够利用这些自我复制机械大范围地建设、改造自然乃至其他天体的环境，实现诸如迅速提升工业产能、遏制荒漠化趋势和火星地球化这样工程量巨大且持续时间极长的工程。
在戴森之后，美国国家航天局也进行了一项名为“太空任务高级自动化”的研究，旨在设计一种拥有自我复制能力的工厂，开发和利用月球上的资源。

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“太空任务先进自动化”研究中月球工厂的假想图
以上设想相对比较切实可行，也有一定的工程基础，而在这些设想之上，有人提出了更激进的想法。他们认为，这种类似自我复制机器人的形态应该才是智慧文明的最终归宿，与其利用它们改造自然，倒不如直接将自身融入这些机械之中，借由“灰蛊”的优良特性，来实现更长久的生存和扩张。
最后再回到游戏《无敌号》
具有自我复制能力的灰云和与之相关的猜想可以说是《无敌号》原作小说中最大的亮点，不过，这部改编游戏在预告中展示的重点内容却似乎并不是这部分内容，而是充满“原子朋克”味道的画面和上世纪六七十年代苏联科幻电影风格的配乐。

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《无敌号》里展现了沙漠星球上的城市废墟

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当前公开的游戏画面大多带有浓厚的“原子朋克”风格

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图中所描绘的似乎是用于实现核聚变的“托卡马克”装置的内部
这样的展示并无不妥。事实上，由于塔可夫斯基的《索拉里斯星》和《潜行者》广受好评，再加上后来一系列电影、游戏作品对这种风格的模仿，类似的画面和音乐几乎已经成为人们对于苏联—东欧科幻作品的刻板印象。对于类似的情况，莱姆本人的观点是：“纯技术部分尚可杜撰，但要设想出2800年人类的服饰、外星人的样貌、人与人之间的关系就难得多。 ”
正如人们能够分别幻想登月、卫星和电视直播的景象，却从来没有一部科幻作品能在太空竞赛之前设想人类会坐在电视机前，通过卫星转播观看登月的画面。
从这个角度讲，过于具象的改编游戏《无敌号》或许也存在着类似的局限性。
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《无敌号》原声音乐先行预告