سیبیل مونته برای مجله نوئما
سیبیل مونته برای مجله نوئما

موجودات زنده ماشین نیستند (البته کاملاً هم هستند)

مدل‌های رسمی ما از حیات، رایانه‌ها و مواد، در بیان کامل قابلیت‌ها و محدودیت‌هایشان ناکام هستند.

تصویر انتزاعی هنری مرتبط با مقاله درباره حیات و ماشین‌ها
سیبیل مونته برای مجله نوئما

مایکل لوین استاد برجسته و دارای کرسی ونوار بوش در دپارتمان زیست‌شناسی دانشگاه تافتس، همچنین مدیر مرکز اکتشافات آلن در تافتس و عضو هیئت علمی وابسته در موسسه مهندسی زیست‌الهام ویس در دانشگاه هاروارد است.

«هیچ چیز طبیعی در مورد رده‌ها، خانواده‌ها و راسته‌ها وجود ندارد، سیستم‌های به اصطلاح قراردادهایی مصنوعی هستند.» — ژان-بتیست لامارک

هرگز استخدام نکنید:

  • یک جراح ارتوپد که فکر نمی‌کند بدن شما مانند یک ماشین مکانیکی عمل می‌کند
  • یک روان‌درمانگر که فکر می‌کند بدن شما این‌گونه عمل می‌کند
  • یک تکنسین تهویه مطبوع که فکر نمی‌کند ترموستات‌ها اهداف خُرد (nano-goals) دارند
  • یک برنامه‌نویس که فکر می‌کند فقط فیزیک، و نه الگوریتم‌های غیرمادی، الکترون‌ها را به رقص وامی‌دارد
  • یک سازنده دوچرخه یا ویروس‌شناس که از کیفیت عاملیتی بدیع، عجیب و غیرقابل‌پیش‌بینی موجود در مخلوقات خود لذت می‌برد
  • یک مهندس هوش مصنوعی یا متخصص مورفولوژی مصنوعی که فکر می‌کند «ما می‌دانیم چه کاری می‌تواند انجام دهد چون ما آن را ساخته‌ایم و قطعاتش را می‌فهمیم»

چرا؟ زیرا زمینه‌های مختلف ما را ملزم می‌کنند تا دیدگاه‌های متفاوتی در مورد میزان ذهن یا مکانیسمِ پیش روی خود اتخاذ کنیم. نبرد مداوم بر سر اینکه آیا موجودات زنده ماشین هستند یا نه، بر دو باور اشتباه اما فراگیر استوار است. اول، این باور که می‌توانیم به طور عینی و منحصربه‌فرد مشخص کنیم که چیزی *چیست*. و دوم، اینکه مدل‌های رسمی ما از حیات، رایانه‌ها یا مواد، تمام داستان قابلیت‌ها و محدودیت‌هایشان را بیان می‌کنند.

علیرغم گسترش مداوم و برجستگی جریان اصلی زیست‌شناسی مولکولی، و استعاره‌های تقلیل‌گرایانه ماشینی آن، یا شاید به همین دلیل، شاهد افزایش روزافزون مقالات و پست‌های شبکه‌های اجتماعی علمی هستیم که استدلال می‌کنند «موجودات زنده ماشین نیستند» (LTNM). آثار متفکرانه، آموزنده و ظریفی در این راستا وجود دارند، مانند این کاوش در مورد «زیست‌شناسی پس ژنومی جدید» و موارد دیگر، که توسط آن-سوفی بارویچ، دانشمند شناختی و مورخ، و متیو جیمز رودریگز، مورخ، در دانشگاه ایندیانا بلومینگتون، به طرز ماهرانه‌ای بررسی و تحلیل شده‌اند. (لیست غیرجامع شامل نگاه مهندس پری مارشال به چگونگی فراتر رفتن زیست‌شناسی از محدودیت‌های محاسبات، بحث دانشمند رایانه الکساندر اوروبیا در مورد «محاسبات فانی»، نگاه زیست‌شناس استوارت کافمن و دانشمند رایانه آندریا رولی به تکامل زیست‌کره، و آثار فیلسوفانی مانند دنیل نیکلسون، گئورگ کامپیس و گونتر ویتزانی است.)

با این حال، بسیاری دیگر، با استفاده از افسون استثناگرایی زیستی و مفاهیم قدیمی یا بد تعریف‌شده از «ماشین‌ها»، دیدگاهی را ترویج می‌کنند که خوانندگان غیرمتخصص را گمراه کرده و پیشرفت در زمینه‌هایی مانند تکامل، زیست‌شناسی سلولی، زیست‌پزشکی، علوم شناختی (و شناخت پایه)، علوم رایانه، مهندسی زیستی، فلسفه و موارد دیگر را متوقف می‌کند. همه این زمینه‌ها توسط مفروضات پنهان در لنز LTNM که بهتر است به نفع یک چارچوب بنیادی‌تر کنار گذاشته شوند، عقب نگه داشته شده‌اند.

در مخالفت با LTNM، باید صادقانه بگویم. من از رویکردهای مبتنی بر علوم شناختی برای درک و دستکاری بسترهای زیستی استفاده می‌کنم. من ادعا کرده‌ام که شناخت تا سطح مولکولی ادامه دارد؛ به هر حال، ما حافظه و یادگیری را در شبکه‌های کوچک مواد شیمیایی با برهمکنش متقابل می‌یابیم، و مطالعات نشان می‌دهند که مدارهای مولکولی می‌توانند به عنوان مواد عاملیتی عمل کنند. من وجود اهداف، ترجیحات، مهارت‌های حل مسئله، توجه، خاطرات و غیره را در بسترهای زیستی مانند سلول‌ها و بافت‌ها آنقدر جدی می‌گیرم که کل حرفه آزمایشگاهی خود را بر اساس این رویکرد بنا نهاده‌ام.

برخی از همکاران زیست‌شناس مولکولی دیدگاه‌های من - مبنی بر اینکه رویکردهای مولکولی پایین به بالا به سادگی کافی نیستند و باید با ابزارها و مفاهیم علوم شناختی تکمیل شوند - را شکل افراطی‌ای از جان‌گرایی (animism) می‌دانند. بنابراین، مخالفت من با LTNM از روی همدردی با تقلیل‌گرایی مولکولی نیست؛ من خود را کاملاً در سنت ارگانیسم‌گرای زیست‌شناسان نظری مانند دنیس نوبل، برایان گودوین، رابرت روزن، فرانسیسکو وارلا و هامبرتو ماتورانا می‌دانم که آثارشان همگی بر کیفیت کاهش‌ناپذیر، خلاقانه و عاملیتی حیات تمرکز دارند؛ با این حال، من می‌خواهم این دیدگاه را فراتر از آنچه بسیاری از طرفدارانش ممکن است بپذیرند، پیش ببرم. LTNM باید کنار گذاشته شود، اما نباید این مفهوم را با نقطه مقابل آن، یعنی این پیش‌فرض هولناک که موجودات زنده ماشین هستند، جایگزین کنیم؛ این نیز به همان اندازه اشتباه است و مانع پیشرفت می‌شود.

با این حال، به راحتی می‌توان فهمید که چرا لنز LTNM همچنان پابرجاست. چارچوب LTNM این حس را القا می‌کند که فرد حرف قدرتمندی زده است - طبیعت را در مهم‌ترین مفصل آن، یعنی حیات و ذهن، با ایجاد یک دسته بنیادی که حیات را از بقیه جهان سرد و بی‌جان جدا می‌کند، بریده است. احساس می‌شود که این دیدگاه مانع تلاش‌های مداوم و زیان‌بار برای تقلیل عظمت حیات به مکانیسم‌های قابل پیش‌بینی بدون توانایی ایجاد تامل یا تجربیات اول‌شخصی می‌شود که به زندگی ارزش زیستن می‌بخشند.

«بسیاری از افسون استثناگرایی زیستی و مفاهیم قدیمی یا بد تعریف‌شده از 'ماشین‌ها' استفاده می‌کنند تا دیدگاهی را ترویج کنند که خوانندگان غیرمتخصص را گمراه کرده و پیشرفت را متوقف می‌کند.»

اما همه این‌ها دود و آینه است، ناشی از ایده‌ای که به عنوان سدی در برابر تقلیل‌گرایی و مکانیسم‌گرایی شکل گرفت؛ اما حتی با وجود اینکه ما از آن فراتر رفته‌ایم، از بین نمی‌رود. پوشش جذاب LTNM در یک بسته ناگوار عرضه می‌شود:

  • بسیاری از کسانی که از LTNM حمایت می‌کنند هرگز مشخص نمی‌کنند که منظورشان ماشین‌های کسل‌کننده قرن بیستم، مصنوعات کاملاً متفاوت امروزی، یا ثمره تمام تلاش‌های مهندسی ممکن در آینده دور است. با ناکامی در پاسخ به سؤال دشوار تعریف «ماشین» چیست - آنها نکته‌ای را که در هسته ادعایشان قرار دارد، نادیده می‌گیرند.
  • این دیدگاه طرفداران خود را در شبه‌مسائل لاینحل در مورد وضعیت سایبورگ‌ها، هایبروت‌ها، انسان‌های تقویت‌شده و هر نوع موجود کایمریک ممکنی که بخشی طبیعی و بخشی مهندسی‌شده است، قفل می‌کند. با ظهور این موجودات، برای تطبیق موارد خاص بسیاری که در طبقه‌بندی دوتایی LTNM نمی‌گنجند، به پیچیدگی‌های ذهنی فزاینده‌ای نیاز خواهد بود.
  • این دیدگاه از قدرت تکامل حمایت می‌کند اما در تعریف جوهره مخفی آن و توضیح اینکه چرا فرآیندی متشکل از اعصار آزمون و خطا از طریق جهش و انتخاب باید انحصار ساخت ذهن را داشته باشد، ناکام است. چرا مهندسان نمی‌توانند از همان تکنیک‌ها، که با طراحی منطقی تقویت شده‌اند، برای تجسم بخشیدن به ویژگی‌های شگفت‌انگیز طبیعت به روش‌های جدید و در رسانه‌های دیگر استفاده کنند؟
  • این دیدگاه پرطمطراق و جهانی به نظر می‌رسد، اما طرفداران آن به ندرت می‌گویند که معنای آن برای تشخیص گسترده حیات در جهان چیست. آیا آنها هنگام ارزیابی جایگاه اخلاقی یک بازدیدکننده بیگانه فصیح و خوش‌برخورد که براق و فلزی به نظر می‌رسد و احتمالاً با کمک ذهن‌های دیگر به وجود آمده است، قابلیت‌های عملکردی، ترکیب یا داستان پیدایش را به عنوان شواهد قطعی ارزیابی می‌کنند؟

همچنین، گفتن اینکه رویکرد مکانیکی به حیات سهم عمده‌ای در دانش و توانایی‌ها نداشته است، صادقانه نیست - البته که داشته است، از جراحی ارتوپدی گرفته تا واکسن‌ها، زیست‌شناسی مصنوعی و موارد بسیار دیگر. از سوی دیگر، بسیاری از شکاف‌های دانش و نتایج عملکرد

موجودات زنده ماشین نیستند (البته کاملاً هم هستند)

موجودات زنده ماشین نیستند (البته کاملاً هم هستند)

مدل‌های رسمی ما از حیات، رایانه‌ها و مواد، در بیان کامل قابلیت‌ها و محدودیت‌هایشان ناکام هستند.

تصویر انتزاعی هنری مرتبط با مقاله درباره حیات و ماشین‌ها
سیبیل مونته برای مجله نوئما
نوشته: مایکل لوین

نامطلوب که امروز با آن‌ها مواجه هستیم، ناشی از پایبندی سفت و سخت به همان رویکرد مکانیکی است. ناتوانی ما در درمان مؤثر بیماری‌هایی مانند سرطان، ناهنجاری‌های مادرزادی و بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی، ناشی از رویکرد کاملاً پایین به بالا است که هدفش یافتن «مسیرهای» مولکولی برای مداخله است.

اما این رویکرد قادر به درک یا بهره‌برداری از منطق عاملیتی حیات نیست - مانند یک تکنسین تلویزیون که با لحیم‌کاری ترانزیستورها به جای تعویض کانال‌ها سعی در تغییر برنامه دارد. ما باید به طور مستقیم در سطح هدف (ذهنی) بافت‌ها مداخله کنیم، نه فقط با دستکاری در سطح سخت‌افزار (مولکولی). رویکرد مکانیکی به زیست‌پزشکی، که از بسیاری جهات مفید بوده است، هنوز نتوانسته است پیش‌بینی‌پذیری و کنترل لازم برای رفع کامل بسیاری از مشکلات را فراهم کند. به این دلیل که نمی‌تواند به طور معناداری از قدرت سیستم‌های پیچیده در حل مشکلات در فضاهای مختلف بهره‌برداری کند.

از سوی دیگر، رویکرد ارگانیسم‌گرا که من مدافع آن هستم، به طرز شگفت‌آوری برای مقابله با شکست‌های پیش‌بینی‌کننده رویکرد مکانیکی مناسب است، دقیقاً به این دلیل که انتظار دارد و به دنبال عامل‌گرایی در مقیاس‌های مختلف است. به همین دلیل، رویکرد مکانیکی در جایی که عامل‌گرایی اهمیت دارد (مانند روان‌درمانی) نامناسب است و برعکس، دیدگاه ارگانیسم‌گرا در جایی که هدف ما صرفاً مقابله با نیروهای فیزیکی بی‌ذهن است (مانند ترمیم شکستگی استخوان) بیش از حد است.

منطق مشابهی در علوم رایانه اعمال می‌شود. برخی از برنامه‌نویسان تصور می‌کنند که آنها کاملاً رفتار رایانه‌های خود را کنترل می‌کنند، در حالی که دیگران به سرعت تشخیص می‌دهند که به جای هدایت مستقیم جریان الکترون‌ها، درگیر گفتگوی ناگزیر با یک عامل محاسباتی هستند که اهداف خود را دارد - هرچند این اهداف توسط برنامه ایجاد شده‌اند. این تفاوت نگرش، مشابه تمایز بین افرادی است که به دنبال درک نحوه کارکرد رایانه از سطح پایین به بالا (فیزیک) هستند و کسانی که به دنبال درک نحوه کارکرد آن از سطح بالا به پایین (الگوریتم‌ها) هستند.

«ما باید مستقیماً در سطح هدف (ذهنی) بافت‌ها مداخله کنیم، نه فقط با دستکاری در سطح سخت‌افزار (مولکولی).»

درباره ویروس‌شناسی، زیست‌شناسی مصنوعی، و هر زمینه دیگری که در آن انسان‌ها سعی می‌کنند سیستم‌های پیچیده و تا حدی خودمختار ایجاد یا مدیریت کنند چطور؟ اگر انتظار داشته باشیم که مخلوقات ما مانند ماشین‌های بی‌جان رفتار کنند، در مقابله با شگفتی‌های تقریباً اجتناب‌ناپذیر ناشی از رفتار نوظهور و خودبه‌خودی آنها ناتوان خواهیم بود. این دیدگاه که «ما آن را ساخته‌ایم، پس می‌دانیم چه کاری می‌تواند انجام دهد» به طور فزاینده‌ای در دنیای هوش مصنوعی پیشرفته، زیست‌شناسی مصنوعی و واسط‌های مغز و رایانه خطرناک است. حتی مهندسان هم‌اکنون با عاملیت شگفت‌آور مصنوعات خود دست و پنجه نرم می‌کنند و باید در زمینه‌هایی مانند «هوش ماشینی» و «رفتار ماشین» تخصص پیدا کنند. اینها را می‌توان بازتاب‌هایی از «رفتارشناسی شناختی» دانست که در آن دانشمندان رفتار هدفمند حیوانات غیرانسانی را مطالعه می‌کنند.

در تمام این موارد، خطرات ناشی از عدم درک و احترام به ظرفیت عامل‌گرایی در سیستمی است که مطالعه یا ساخته می‌شود. اگر موجودات زنده ماشین نیستند، این به این دلیل نیست که زیست‌شناسی دارای نوعی جوهره مخفی است، بلکه به این دلیل است که درک ما از چیستی ماشین‌ها بسیار ابتدایی است. بسیاری از ماشین‌های امروزی و مطمئناً ماشین‌های آینده، به طور فزاینده‌ای شبیه موجودات زنده خواهند بود - و دارای درجات مختلفی از آگاهی، حافظه، ترجیحات، و اهداف هستند. اما برخی از ماشین‌ها مانند اهرم‌ها و چرخ‌دنده‌ها، هنوز ماشین‌های بی‌جان هستند.

بنابراین، اگرچه گفتن «موجودات زنده ماشین نیستند» جذاب است، اما این گفته از حقیقت مهمی غافل است. موجودات زنده *همچنین* ماشین هستند - ما ماشین‌هایی ساخته‌شده از گوشت هستیم. بدن ما قوانین فیزیک و شیمی را نقض نمی‌کند، و مانند هر سیستم فیزیکی دیگری، می‌توان آن را به عنوان یک ماشین درک کرد. همانطور که پیشرفت‌های چشمگیر در زیست‌پزشکی گواهی می‌دهد، دیدن بدن به عنوان نوعی ماشین بسیار مفید است.

بنابراین، چه چیزی را از دست می‌دهیم؟ پاسخ در درک ما از چیستی «ماشین» است. دیدن موجودات زنده به عنوان ماشین اشتباه نیست، اشتباه زمانی رخ می‌دهد که مفاهیم کوچک و قرن بیستمی از ماشین‌ها را - یعنی آنهایی که فاقد خودمختاری، ذهن و انعطاف‌پذیری در رفتار هستند - به عنوان یک دیدگاه جامع تلقی می‌کنیم.

جایگزین بهتری برای دوتایی فریبنده LTNM وجود دارد: مفهوم «محاسبه‌پذیری جهان».محاسبه‌گرایی این ادعا نیست که جهان یک کامپیوتر است، بلکه این ادعا است که فیزیک به معنای گسترده کلمه، محاسباتی است. به عبارت دیگر، برای هر فرآیند فیزیکی، همواره یک مدل محاسباتی وجود دارد که رفتار آن را تقریب می‌زند. محاسباتی کردن جهان مستلزم این نیست که جهان یک کامپیوتر دیجیتالی باشد؛ در عوض، یک کامپیوتر دیجیتالی ابزاری است که می‌توانیم از آن برای شبیه‌سازی جهان استفاده کنیم. (به همین دلیل، این ایده در مورد اینکه آیا جهان در حال شبیه‌سازی است به طور بی‌معنا به جای اینکه صرفاً جالب باشد، فرو می‌ریزد.)

«اشتباه زمانی رخ می‌دهد که مفاهیم کوچک و قرن بیستمی از ماشین‌ها را به عنوان یک دیدگاه جامع تلقی می‌کنیم.»

بنابراین، بیایید دوتایی LTNM را به جای آن با پرسیدن این سؤال جایگزین کنیم: کدام نوع از مدل‌های فیزیکی (یعنی کدام نوع ماشین) بیشتر در یک موقعیت خاص مناسب است؟ در مواجهه با یک پدیده، چگونه بهترین مدل برای آن را انتخاب می‌کنیم؟ مهم نیست که آن پدیده یک سلول، بافت، ارگانیسم، تمدن، اکوسیستم، سیاره، خورشید یا جهان باشد، همان رویکرد برای انتخاب چارچوب مناسب اعمال می‌شود.

البته، ایجاد و استفاده از مدل‌ها آسان نیست. برای مثال، سیستم‌های مدل‌سازی‌شده همیشه به طور کامل با سیستم‌های واقعی مطابقت ندارند. به طور کلی، یک مدل کامل به اندازه خود واقعیت پیچیده خواهد بود، و از نظر محاسباتی گران و فاقد ارزش است (به معنای واقعی کلمه، هیچ چیز به اندازه یک نقشه با مقیاس ۱:۱ مفید نیست). بنابراین، تمام مدل‌ها مبادله بین سادگی و قدرت پیش‌بینی هستند. در هر سناریو، این سوال اصلی این است که چه نوع مدلی تعادل درستی را برقرار می‌کند. در نهایت، هدف انتخاب یک مدل توصیفی نیست، بلکه به دست آوردن قدرت محاسباتی است: توانایی پیش‌بینی نتایج و تغییر مسیر سیستم.

همانطور که دانشمند رایانه، جودا پرل، در کتاب برجسته‌اش، «کتاب چرا»، اشاره می‌کند، یک مدل خوب «یک پروکسی است که پرسش‌های مداخله‌ای را به پاسخ‌های پیش‌بینی‌کننده ترجمه می‌کند». ما مدل‌هایی از سیستم‌ها را می‌سازیم تا بتوانیم اطلاعاتی را در مورد نحوه عملکرد آنها به دست آوریم، و به طور خاص، مدل‌هایی از سیستم‌ها را می‌سازیم تا بتوانیم آنها را کنترل کنیم.

جالب اینجاست که هیچ دلیلی وجود ندارد که فکر کنیم یک موجود واحد به یک توضیح واحد نیاز دارد. این یک نقطه کور ناشی از دیدگاهی است که اساساً از فیزیک اتخاذ شده است: یک سنگ فقط یک معادله دارد که رفتار آن را تعیین می‌کند. از سوی دیگر، موجودات زنده در فضاهای چندگانه کار می‌کنند و بنابراین، احتمالاً به مدل‌های متعددی نیاز دارند. ما می‌دانیم که می‌توانیم یک رایانه را هم به عنوان یک ماشین فیزیکی با ترانزیستورها و هم به عنوان مجموعه‌ای از خطوط کد در نظر بگیریم. از دیدگاه محاسباتی، این دو لزوماً ناسازگار نیستند، اما قطعاً معادل یکدیگر هم نیستند.

به طور مشابه، هر مهندسی یک سیستم زیستی (یا هر سیستم پیچیده دیگری) باید بین استراتژی‌های پایین به بالا و بالا به پایین تعادل برقرار کند و بین مدل‌های گران‌تر اما دقیق‌تر، و ارزان‌تر اما تقریبی‌تر یکی را انتخاب کند.

آیا برای همه (از جمله تکامل) امکان‌پذیر است که هر دو مدل را در یک زمان داشته باشند، بر اساس وضعیت؟ این سؤال‌ها به همان اندازه که زیست‌شناختی هستند، فلسفی و مهندسی نیز هستند، و ما را به سؤال اصلی برمی‌گردانند: چگونه بهترین مدل را انتخاب کنیم؟

«همانطور که دانشمند رایانه، جودا پرل، اشاره می‌کند، یک مدل خوب 'یک پروکسی است که پرسش‌های مداخله‌ای را به پاسخ‌های پیش‌بینی‌کننده ترجمه می‌کند'.»

نکته این نیست که فقط یک راه درست برای درک یک سیستم وجود دارد، بلکه این است که بینش، به ویژه از نوعی که کنترل‌کننده است، از استفاده از بهترین مجموعه مدل‌ها حاصل می‌شود - و از استفاده از آن مدل‌ها به طور صحیح در هنگام تعامل با سیستم مورد نظر. رویکرد جایگزین، یعنی چسبیدن به یک مدل از روی حس نوستالژی یا برتری اخلاقی، به طرز تأسف‌باری نتایج ضعیفی به همراه خواهد داشت. به جای انتخاب یک وفاداری قبیله‌ای بین LTNM و مفاهیم تحمیل‌شده ماشین‌گرایی، باید بپرسیم که چه نوع مدلی ما را توانمند می‌سازد. به این ترتیب، می‌توانیم از سؤال کهنه و ناگوار «آیا X یک ماشین است؟» دست برداریم و در عوض این سؤال بسیار جالب‌تر را بپرسیم: «کدام نوع ماشین X را به خوبی توصیف می‌کند؟»

درباره نویسنده

مایکل لوین استاد برجسته و دارای کرسی ونوار بوش در دپارتمان زیست‌شناسی دانشگاه تافتس، همچنین مدیر مرکز اکتشافات آلن در تافتس و عضو هیئت علمی وابسته در موسسه مهندسی زیست‌الهام ویس در دانشگاه هاروارد است.