Долголетие более присуще для существ, которые воспроизводят себя, потому что многочисленные копии менее уязвимы для локальной катастрофы. Однако количество копий не имеет значения, если окружающая среда не сможет поддерживать условия для существования хотя бы одной из них.
Например, через миллиард лет яркий свет Солнца уничтожит все формы жизни на поверхности Земли. Поэтому для выживания земной жизни в течение миллиардов лет необходима какая-нибудь искусственная космическая платформа, способная регулировать расстояние от Солнца. Еще лучше было бы отправиться всей планетой в окрестности маломассивных звезд, таких как наша ближайшая соседка – Проксима Центавра, срок жизни которых исчисляется триллионами лет.
Сочетание обеих проблем позволяет предположить, что самовоспроизводящиеся машины на множестве объектов во Вселенной являются самым надежным и окончательным способом долгосрочного выживания.
Концепция самовоспроизводящихся машин была предложена математиком и физиком Джоном фон Нейманом. В лекциях, прочитанных в Иллинойском университете в 1948 и 1949 годах, он предложил абстрактную модель самовоспроизводящихся автоматов, которые производят копии самих себя. Идея фон Неймана заключалась в создании машины, сложность которой могла бы расти автоматически, подобно биологическим организмам в условиях естественного отбора и мутаций между поколениями. Его понимание эволюционирующей передачи информации потомству, отдельному от самовоспроизводящейся машины, предшествовало открытию двойной спирали молекулы ДНК и пониманию того, как информация транслируется и реплицируется в живых клетках.
Через три десятилетия после лекций фон Неймана физик Фримен Дайсон предложил концепцию Астрокурицы в своей книге “Возмущая Вселенную”. Это мысленный эксперимент. Дайсон представил себе космический корабль весом в килограмм, представляющий собой смесь биологии, микроэлектроники и искусственного интеллекта, который создает самовоспроизводящиеся зонды в космосе. Астрокурица Дайсона может быть запущена с Земли на двигателе с химической тягой, затем она начинает собирать “питательные вещества” в окрестностях планет Солнечной системы и откладывать яйца, из которых вылупляются новые астрокурицы.
Миниатюризация является ключом к реализации самовоспроизводящихся машин в космосе. Развертывание кубсатов (CubeSat – формат малых искусственных спутников Земли для исследования космоса, имеющих габариты 10×10×10 см) с килограммовой массой, о котором мечтал Дайсон, сегодня составляет в среднем один в день, а десятки успешных стартапов занимаются всем – от поставки компонентов до посредничества в организации поездок, предоставления данных для интернет-устройств и ежедневной фотосъемки Земли.
Максимальный предел в стремлении создать самый маленький космический аппарат воплощен в концепции чипсатов. ChipSat: спутник, который полностью умещается на одной печатной плате или кремниевой пластинке. По мере того, как вычисления будут достигаться на все более мелких и маломощных устройствах, станет возможным реализовать видение Джона фон Неймана и Фримена Дайсона с миллионами крошечных космических аппаратов, которые смогут путешествовать по Солнечной системе в течение многих лет, собирая энергию, собирая данные с датчиков, перерабатывая эти данные для ответа на конкретные вопросы, а затем передавая эти ответы друг другу и обратно на Землю.
Недавно группа ученых создала первых в истории самовоспроизводящихся живых роботов в виде синтетических многоклеточных агрегатов, которые воспроизводятся кинематически. Пока неясно, сможем ли мы решить задачу создания автономных, самовоспроизводящихся роботов, способных выжить в суровых условиях космоса. Но можно представить себе, что сочетание 3D-печати и искусственного интеллекта (ИИ) позволит создать автономные системы, которые приблизятся к видению фон Неймана в своей способности эволюционировать в ответ на обратную связь от окружающей среды и производить варианты самих себя с улучшенными качествами.
Перспективы ИИ заключаются в том, что мы сможем создавать системы с большим количеством связей, чем человеческий мозг. В настоящее время количество связей в GPT-4 находится на том же уровне, что и почти квадриллион синапсов в человеческом мозге. Система ИИ с еще большим количеством связей была бы более сложной и потенциально обладала бы более высоким уровнем интеллекта, подобно разнице между человеком и другими земными животными.
В технологической задаче создания самовоспроизводящихся машин ИИ из сырья в естественной среде есть много нерешенных шагов. То, что биология решила эту инженерную задачу на Земле, можно рассматривать как выдающееся достижение естественного отбора на протяжении миллиардов лет.
Но ведь самовоспроизводящиеся изначальные механизмы земной жизни также могли быть посеяны каким-нибудь межзвездным садовником. Когда мы сможем изготовить технологически самовоспроизводящиеся машины из безжизненных компонентов, мы сможем глубже понять, как химия жизни, какой мы ее знаем, могла возникнуть на Земле.
Астробиология фокусируется на поиске биосигнатур за пределами Земли. Этот поиск предполагает, что самовоспроизводящиеся создания следуют естественной биохимии, а не технологическому дизайну. По мере разработки самовоспроизводящихся роботов с искусственным интеллектом мы сможем представить себе аналогичные системы, имеющие внеземное происхождение. В этих обстоятельствах различие между естественными биологическими признаками и искусственными технологическими признаками будет размыто, потому что могут существовать технологические пути для создания самовоспроизводящихся сущностей, некоторые из которых неотличимы от природных.
Первые признаки технологической саморепликации могут указывать на межзвездного садовника в виде внеземных устройств, которые создают копии самих себя из планетарного сырья.
Можно представить себе космический контекст саморепликации. Предположим, что Вселенная была создана в лаборатории, и она порождает квантово-гравитационных инженеров, которые производят в своих лабораториях детские вселенные. В таком случае космос в целом является самовоспроизводящейся машиной.
В этом случае реальность можно рассматривать как последовательность самовоспроизводящихся матрешек, каждая из которых рождает матрешку своего размера, внутри которой находится еще одна самовоспроизводящаяся матрешка… и так на всем пути от космического горизонта до уровня живой клетки.
Читайте также: Роботы-гуманоиды взрослеют