Vol.24 陈礼娟等：人工生命概念、内容和方法 355· 笔者在Xiao Yuan's fish的基础上，研究人工 4“人工生命”的应用 鱼的自繁衍和自进化的理论方法和实现技术， 使得人工鱼具有更全面生命特征，能够象真鱼 (1)人工生命的研究与开发有助于创作、研 一样在虚拟海洋中自由生活、交配、孵化、长大、 制、设计和制造新的工程技术系统.如：人工脑、 成熟、繁衍、衰老和死亡，一代一代生息不止；人 智能机器人、计算机动画. 工鱼的优良品种和鱼种不断扩大，构成了一个 (2)数字生命、软件生命、虚拟生物可为自然 丰富多彩的虚拟的海洋世界；提高了人工鱼的 生命活动机理和进化规律的研究探索提供更高 自主性和智能水平，提高了计算机鱼动画的自 效、更灵活的软件模型和先进的计算机网络支 动生成能力，促进自动化、计算机科技领域中 持环境. “人工生命”、“人工智能”等新方法、新技术的 (3)利用人工生命，研究人类的遗传、繁殖、 发展，同时也为进化生物学、行为生态学、动物 进化、优选的机理和方法，有助于人类的计划生 行为学及海洋生态学等的研究提供了模拟环境 育、优生优育. 和实验手段， (4)利用人工生命，研究动物的遗传变异、 杂交进化的机理和方法，用于发展动物的新品 3“人工生命”的研究途径 种、新种群 (⑤)利用人工生命，研究植物的生长、杂交、 3.1生物科学途径 嫁接、移植的机理和方法，用于发展植物的新品 利用生物化学、生物物理、克隆技术、遗传 种、新种群. 工程等生物科学方法和技术，通过人工合成、基 (6)“人工生命”的研究开发及应用将进一步 因控制、无性繁殖过程，基于相应的自然生命的 激发和促进生命科学、信息科学、系统科学等学 “母体”培育生成“人工生命”.如：“试管婴儿”、 科的更深层的、更广泛的交流和新的发展 “克隆羊”等.生物科学途径是在“已知的生命现 ()“人工生命”与“自然生命”是生命科学的 象”的启发下研究人工生命，它的研究局限在这 两大重要组成部分，人工生命的研究和开发，将 个范围内，很难探索到“可能的生命现象” 丰富与发展生命科学 3.2工程技术途径 (⑧)“人工生命”研究的重要内容和关键问题 工程技术途径是将信息科学和生命科学结 是生命信息获取、传递、变换、处理和利用过程 合起来，利用计算机、自动化、微电子、精密机 的机理和方法.如基因信息的控制与调节过程， 械、光电通信、人工智能、神经网络、进化计算等 这正是信息科学面临的新课题，也是信息科学 有关的工程技术方法和途径，研究开发、设计制 发展的新方向 造具有自然生命特征的“人工生命”.通过计算 机屏幕，以三维动画，虚拟现实的软件方法或采 5结束语 用“光、机、电”一体化的硬件装置来演示和体现 人工生命 人工生命是个刚刚兴起的综合性的新兴学 由工程技术途径设计和制造的“人工生 科，发展很快，是个很有前景的研究方向.人工 命”，在系统功能特性和信息过程方面，可以具 生命为研究各种自然生命现象提供了新的方法 有自然生命类似的特征和现象.但是，在物质构 和途径，为人工智能、系统科学、信息科学、经济 造和能量转换方面，却与以蛋白质为物质基础 学、哲学等学科提供了新的思想，人工生命的研 的自然生命有很大的差异 究及应用具有重大的科学意义、广泛的应用价 此外，由于伦理学、社会学、人类学等方面 值、深远的社会影响和显著的经济效益 的问题，通过生物科学途径生成的人工生命，如 参考文献 “克隆人”，引起了不少争论和分歧.需要研究相 1 Langton C G.Artificial Life[M].[In:Langton C G,ed.Ar- 应的社会监督、国家法律和国际规范.通过工程 tificial Life.SFI Studies of Complexity(Vol.VI).London: 技术途径设计和制造人工生命，不存在上述 Addison-Wesley,1989.1 顾虑，而且，具有重大的科学意义和广泛的应用 2 Langton C G.Preface[M].[In:Langton C G,Taylor C, 前景 Farmer J D and Rasmussen S,editors.Artificial Life.SFI Studies of Complexity (Vol.X).London:Addison-Wesley,一 陈涨娟等 人 工 生命概念 、 内容和 方法 一 笔者在 恤 的基础上 ， 研究人工 鱼 的 自繁衍 和 自进 化 的理论方法 和 实现技术 ， 使得 人工鱼具有更全面生命特征 ， 能够象真鱼 一样在虚拟海洋 中 自由生活 、 交配 、 孵化 、 长大 、 成熟 、 繁衍 、 衰老 和死亡 ， 一代一代生息不止 人 工 鱼 的优 良品种 和 鱼种不断扩大 ， 构成 了一个 丰富多彩 的虚 拟 的海洋世界 提高了人工鱼 的 自主性 和 智能水平 ， 提高了计算机鱼动画 的 自 动生成能力 ， 促进 自动化 、 计算机科技领域 中 “ 人工 生命 ” 、 “ 人工 智能 ” 等新方法 、 新技术 的 发 展 ， 同时也 为进化生 物学 、 行为生 态学 、 动物 行为学及海洋生 态学等的研究提供 了模拟环境 和 实验手段 “ 人工生命 ， 的研究途径 生物科学途径 利用 生物化学 、 生物物理 、 克隆技术 、 遗传 工程等生物科学方法和技术 ， 通 过人工合成 、 基 因控制 、 无性繁殖过程 ， 基于相应 的 自然生命的 “ 母体 ” 培育生成 “ 人工生命 ” 如 “ 试管婴儿 ” 、 “ 克隆羊 ” 等 生 物科学途径是在 “ 已 知的生命现 象 ” 的启发下研究人工生命 ， 它的研究局 限在这 个范围 内 ， 很难探索到 “ 可 能 的生 命现象 ” 工程技术途径 工程技术途径是将信息科学 和生命科学结 合起来 ， 利用计算机 、 自动化 、 微 电子 、 精密机 械 、 光 电通信 、 人工智能 、 神经 网络 、 进化计算等 有关的工程技术方法和途径 ， 研究开发 、 设计制 造 具有 自然 生命特征 的 “ 人工生命 ” 通 过计算 机屏 幕 ， 以三维动画 ， 虚拟现实的软件方法或采 用 “ 光 、 机 、 电 ” 一体化的硬件装置来演示 和体现 人工 生命 由工 程 技 术 途 径 设 计 和 制 造 的 “ 人 工 生 命 ” ， 在 系统功能特性 和 信息过程 方面 ， 可 以 具 有 自然生命类似的特征 和现象 但是 ， 在物质构 造 和 能量转换方 面 ， 却与以蛋 白质 为物质基础 的 自然 生命有很 大的差 异 此外 ， 由于 伦理学 、 社会学 、 人类学等方面 的问题 ， 通过生物科学途径生成的人工 生命 ， 如 “ 克隆人 ” ， 引起 了不少 争论和分歧 需要研究相 应 的社会监督 、 国家法律和 国际规范 通过工程 技术途 径 设计 和 制造人工 生 命 ， 不 存在 上 述 顾虑 ， 而且 ， 具有重大的科学意义 和广泛 的应用 前景 “ 人工生命 ， 的应用 人工 生命的研究与开 发有助 于创作 、 研 制 、 设计和制造新 的工程技术系统 如 人工脑 、 智能机器人 、 计算机动画 数字生命 、 软件生命 、 虚拟 生物可 为 自然 生命活 动机理和进化规律 的研究探索提供更高 效 、 更灵活 的软件模型 和 先进 的计算机 网络支 持环境 利用人 工生命 ， 研究人类 的遗传 、 繁殖 、 进化 、 优选 的机理和方法 ， 有助于人类 的计划生 育 、 优生优育 利用 人 工生命 ， 研究动物 的遗传变异 、 杂交进化 的机理和 方法 ， 用 于 发展动物 的新 品 种 、 新种群 利用 人工生命 ， 研究植物 的生 长 、 杂交 、 嫁接 、 移植 的机理和方法 ， 用于发展植物 的新 品 种 、 新种群 “ 人工生命 ” 的研究开发及应用将进一 步 激发和促进生命科学 、 信息科学 、 系统科学等学 科 的更深层 的 、 更广泛 的交流 和新 的发展 “ 人工生命 ” 与 “ 自然生命 ” 是生命科学的 两大重要组成部分 ， 人工生命的研究和 开发 ， 将 丰富与发展生命科学 “ 人工生 命 ” 研究 的重要 内容和关键 问题 是生命信息获取 、 传递 、 变换 、 处理和 利用 过程 的机理 和方法 如基因信息 的控制与调节过程 这正 是信息科学面 临 的新课题 ， 也是信息科学 发展 的新方 向 结束语 人工生命是个刚刚兴起 的综合性 的新兴学 科 ， 发展很快 ， 是个很 有前景 的研究方 向 人工 生命为研究各种 自然生命现象提供 了新 的方法 和途径 ， 为人工 智能 、 系统科学 、 信息科学 、 经济 学 、 哲学等学科提供了新 的思想 ， 人工生命的研 究及应用具有重大 的科学 意义 、 广 泛 的应用 价 值 、 深远 的社会影 响和 显 著的经 济效益 参 考 文 献 「 ， 一 亡 ， 』 ， 介 ， ， 一