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第十二章 朝阳升起时

大家一起创新

这说明群众的眼睛真的具有从事科学实验的洞察力吗?倒也未必。毕竟在上述项目中,大众扮演的主要还是“小助手”的角色,从事搜集、整理、翻译、誊抄等由研究者分配好的微任务。不过,确实还存在另一种群体智慧模型,能让大众真正参与解决极度复杂的难题。

华盛顿大学的生物化学家大卫·贝克(David Baker)主攻蛋白质折叠机制。蛋白质作为组成人体皮肤和器官的基本生物分子,帮助实现身体的各项基本机能。在细胞中,蛋白质分子无规则地扭曲折叠,形成一个比较大的结,它的结构决定了蛋白质分子在人体中如何工作。因此理解蛋白质分子复杂的折叠过程,就有可能发现治疗艾滋病、癌症或者阿尔茨海默病的方法。

从此以后,征集大众参与科学项目渐渐成为一种常规操作。鉴别气旋的等级,跟踪蝙蝠群,检查癌细胞的电子计算机断层扫描片,为月球表面的陨石坑贴标签……群众的眼睛洞察秋毫,而且数量众多。2009年由牛津大学发起的众包式科学门户网站“宇宙动物园”(Zooniverse),注册用户高达百万,这些人随时准备为科学研究贡献出几分钟时间和精力。

为了破解这个折叠过程,贝克先设计了一个计算机程序,但任务量庞大,需要强大的运算能力。于是他创建了“罗塞塔之家”(Rosetta@home),让数千名志愿者的电脑参与他的算法。一年又一年,这些计算机不断反复计算蛋白质的折叠过程,折了又折,折了又折……结果一切都是徒劳。蛋白质的折叠过程如此复杂,相比之下,就算有一万台电脑也做不了什么。

幸好还有大众来支援!大约有3万名网民通过名叫“星尘之家”(Stardust@home)的项目网站为科学发现贡献他们的眼力。这个网站上发布了在显微镜下拍到的150万张照片,囊括了飞船收集器区域内的每一个角落。这次行动非常成功,普通大众一共发现了7颗星际尘埃。它们的化学成分令人惊讶,科学家们围绕其起源展开了一番大讨论。这一发现登上了《科学》杂志,但不同于这份顶级科研期刊上发表的其他论文,这篇论文的合作作者多达30 714名,包括了全部参与过星尘寻找行动的热心网民。

此时,这位生化学家又想出一条妙计:与其靠电脑,不如用人脑。2008年,贝克开发了一款名为“折它”(Foldit)的在线小游戏。这款游戏将蛋白质折叠的科学难题表现为一个游戏,有点像一个小谜题,游戏玩家从一条完全展开的蛋白质链开始,任意地将其扭曲折叠,尽可能重现它在人体中真实的三维结构。游戏过程中,最终结果越接近真实的三维结构,得分越多。这是一款合作游戏。玩家们不需要单打独斗,可以合作得出一个公认的结论。每个人随时可以用他认为最有效的方式把折叠推进下去。游戏的效果相当不错,玩家们第一次给出的答案就充满希望。游戏渐渐吸引到5万名来自世界各地的玩家,共同推进集体解决方案的诞生。

在漫漫远征中,“星尘号”穿过“维尔特二号”(81P/Wild)彗星的彗尾并期望收集到星际尘埃,这可以让美国国家航空航天局(NASA)的科学家们首次在实验室内观察地外尘埃。但科学家们面临着一个巨大挑战:这些藏在飞船收集器内的得来不易的微尘,直径不过1微米,与寻找这些尘埃的艰巨任务相比,在干草堆里找一根针都简单得如同儿戏。

这个程序的高效令科学家喜出望外,于是贝克又推出了新的挑战:让大众再现梅森—辉瑞猴病毒(Mason-Pfizer monkey virus)的逆转录病毒蛋白结构。这种病毒是导致猿猴艾滋病的元凶,在生物化学界留下了一个巨大的谜题,专业人士历经15年也未能破解。但是“折它”游戏上线该项目仅仅几天之后就实现了第一个突破。一位网名叫“spvincent”的玩家首先突破难关,让大众的解谜速度很快达到了之前计算机算法的水平,接下来名叫“grabhorn”的玩家让大众更进一步。最后,一名叫作“mimi”的玩家找出了蛋白质的结构。只用了10天,大众就破解了谜题,让科学家们大跌眼镜。

网上搜索吉姆的行动虽然失败了,却让我们看清了大众惊人的力量。大众能帮忙找的不只是海上失踪的吉姆。当“星尘号”空间探测器经历7年星际旅行后终返地球时,群体的能力又派上了用场。

这项举世瞩目的研究结果正式发表在科学刊物上,这次的署名作者多达57 000名,堪称大众研究的一次大捷。后来人们利用相同的模型,召集大众参与“量子运动”(Quantum Moves)项目,解决棘手的量子力学问题。他们还在“综合数学项目”(Polymath Project)中,利用大众完成了一项组合分析定理的数学证明。

海岸警卫队的搜救持续了三日三夜,既未搜索到吉姆的尸体,也没发现他的帆船。等到第四天,他忧心忡忡的同事们组织了一场杰出的网上救援行动。靠着格雷本人发明的一款数据存储技术,他们在互联网上发布了50万张格雷失踪区域的卫星图片,向网民们发起“帮忙找吉姆”(Help find Jim)的网络救援行动号召。为了在汪洋大海中找船或找人,需要把这些卫星图放大,一个像素一个像素地找,工作量极为庞大。在美国多家媒体的通力合作下,救援的号召很快得到了12 000多名网络志愿者的响应。在一个周末的时间里,上万双无名群众的眼睛一寸一寸地扫过近5万平方公里的太平洋海面,真的发现了一个疑似失踪帆船的图像!遗憾的是,当时的气象条件不允许,救援船三天后才到达这一地点。等救援人员抵达时,那里并无吉姆的踪迹。搜索又勉强持续了几个月,最终这位计算机科学家被正式宣布于海上遇难。

“折它”游戏运用的群体智慧模型翻开了大众研究新的一页。与以往不同,我们不必把一个复杂问题拆解成上千个小问题,也不必求大众解答的平均值。新模式的集体行动中不再有一位高高在上的指挥者。集体中的每一个人均按自己认为最高效的方式去自行分割任务。随着时间流逝,个体的进展不断叠加,好的方案保留下来,差的则被淘汰,错误之处也得到了修正。渐渐地,一个真正有效的解决方案如大浪淘沙,浮现出来。

如果人群是个千头巨人,那么它也该有千眼。为什么我们不利用它来解决视觉侦测的问题呢?科学家们从2000年就开始酝酿这个想法,并由于吉姆·格雷(Jim Gray)的海上失踪而将它紧急推入了应用阶段。这位1998年的图灵奖得主、大名鼎鼎的计算机工程师,也是个帆船运动爱好者。2007年1月28日,格雷驾驶“秉持号”(Tenacious)帆船,带着他已故母亲的骨灰驶向大海深处。这是一场计划中的海葬,目的地是旧金山沿岸的法拉隆群岛。然而,科学家在光天化日之下,跟他的帆船一同消失在大海中。

这一模式的里程碑式尝试,其实就是维基百科。这个由吉米·威尔士(Jimmy Wales)和拉里·桑格(Larry Sanger)于2001年创立的在线大众百科,目前已拥有200万贡献者和3 700万条目。跟蛋白质折叠研究一样,维基百科的每一个条目都是众多网民多次修改、更新的成果。维基百科中随便一个条目的修改历史都完全开放以供浏览,只要你查查看,就会为参与贡献者的人数之众发出惊叹。他们中的有些人只改过零星错字,另一些则是整段补充或者全文重写。每一个条目背后的修改少说也有上百次。2012年的一项研究证实,以这种方法逐步产生的文本质量,可以与专业团队完成的《不列颠百科全书》媲美。

就这样,这位计算机工程师在2008年发明了第二代验证码reCAPTCHA。在这一版中,用户每次破解和誊抄的不再是毫无意义的字符组合,而是一段摘自高校正在数字化的古籍文献的内容;这些文字由于年深日久,已经无法被计算机程序识别出来。从此,万千网民每天逐字逐句替大学录入古籍,完全意识不到这些文字出自狄德罗的《百科全书》或者卢梭的《忏悔录》。而且网络用户的录入速度非常快,一天大约能数字化识别出一亿词,相当于一年录入25万本书。所以,下次脸书要求你输入几个歪歪扭扭的字母验证码时,你就可以骄傲地对自己说,你正在为人类知识的传承尽绵薄之力。

其实这一模式要奏效也有先决条件,所有参与者对最后结果的判断标准要意见一致。在“折它”游戏里,这不成问题,因为设计者为玩家配置了清楚明确的得分系统,大家拼命挣高分就对了。至于在线百科的条目,标准就没这么简单了。比如说那种内含巧克力夹心的点心,到底该叫“巧克力酥皮包”(chocolatine)还是叫“巧克力面包”(pain au chocolat)?我这个疑问可不是空穴来风,这道维也纳酥点的词条自从2015年登上维基百科以来被修改了254次,主要改动就是反复更换名字。

路易斯·冯·安是匹兹堡卡内基-梅隆大学的信息工程师,有着特别毒舌的幽默感。他的研究起步于密码学。他发明的验证码(CAPTCHA)你上网的时候肯定遇到过。它们通常由一小串扭曲变形的字母组成,你得先识别字母,再誊抄进旁边的方框,以证明你不是一台机器,而是一个真正的用户。别小看这个视觉测试,这种认知能力只有人类才具备,借此,你想登录的网站便能免除恶意程序侵扰的风险。验证码简单好用,在网上迅速普及开来。接着,冯·安被自己发明的程序所揭示出来的群体力量震惊了。每天,互联网上有两亿个验证码被识别,誊抄,提交。就算平均每个用户每次只花10秒来完成这个小小的认知测验,换算一下,人类全体每一天也有大约55万小时在敲打这些字符。“我们不能利用它来干点更有建设性的事情吗?”他想。

此类编辑战争从来不会综合出一个大家都认同的结果。维基的内容不断从一个版本跳到另一个版本。打得最热闹的前5个词条分别是“以色列”“阿道夫·希特勒”“犹太人大屠杀”“全球气候变暖”和“上帝”。对于这些极化的讨论主题来说,一部分人的真理恰好就是另一部分人的谬误。2013年一项研究发现,仅在维基百科法语版内,大众打得最厉害的战场是“塞格林·罗雅尔”[1],随后才是“不明飞行物”“耶和华见证人”和“耶稣”。这位政坛美女的职业生涯跟私生活细节众说纷纭,所以介绍她的条目总也定不下来。

其中一个经过科学检验的群体智慧模型基于“积小流以成江海”的概念。每人对棘手问题贡献微薄之力,众人便能移山填海。危地马拉人路易斯·冯·安(Luis von Ahn)是位年仅27岁的博士。他对此理解透彻。在他看来,人脑是一台极其强大的设备,每个个体只需要集中精神几秒钟,就足以让群体获得了不起的认知进步。

当然,这种形式的群体智慧很早以前就存在于大自然中。那些社会性昆虫的巢穴都是依这一原则搭建而成的。你是否好奇过蚁穴的内部是如何构造的?巴西生物学家路易斯·卡洛斯·福尔蒂(Luiz Carlos Forti)为了找到这个答案,将一根管子插进巴西南部博图卡图平原的一处南美切叶蚁(Atta bisphaerica)蚁穴入口,随即向里面灌入水泥……这位科学家将整整10吨水泥灌下去,蚁穴才被填满。又等了几天,待水泥凝固以后,科学家的团队向下深挖8米,挖出了一个占地150平方米的大型地下迷宫。整个巢穴由数千个气泡般的房间构成,房间之间由迷宫通道般复杂的路径相连。这哪里是一个蚂蚁窝,分明是一座国际大都会!

在硅谷企业家们好奇目光的注视下,科学家们关在实验室里,小心谨慎地推动科学的进步。谁知道这里面的哪一项新发现会有进驻硅谷的潜力?

非洲稀树草原上的白蚁窝也不输给切叶蚁。例如,大白蚁(Macrotermes)修建的宅第运用木屑和土渣做建筑材料,垒起来高达6米,里面孔洞万千,大小不一。因为巢穴精巧的通风系统,水分与二氧化碳含量能够得到稳定调节。

化整为零

要建造这些迷人的建筑,不需要周密规划或者建筑大师指导。蚂蚁们就像编辑维基百科文章的众多网民。整个建筑工作由许多小的建筑项目连贯而成,比如搬运一小坨泥土,开挖一条隧道,立起一根柱子。每个个体根据自己当下所处的环境,自由灵活地投身到这些小项目中去,并不去操心别的蚂蚁在干什么。如果一坨土已经被垒好了,那就在上面再垒一坨;如果一根立柱要倒塌,那就赶紧加固;如果已经挖开一条隧道,那就继续深挖它……巢穴就这样越做越大,越建越好,越来越牢固,直到形成一座地下宫殿。这就好比一群朋友一起修房子,大家事先既没开会讨论,也不过问别人的计划。有人先码好了第一块砖,后来者看到,就接着码下去,直到有一天建好了一面墙,又有人增添了一扇窗户,然后另一个人开始给墙涂蓝漆。每个人都做了他们自己想做的,但所有人的目标一致。最后修好的房子未必像一座由建筑设计师规划、由施工队建造的房子那般规整,却更有灵气,结果也更富有创新意义。

还是在旧金山,CrowdMed公司投资了一种众包式健康管理项目。公司在2013年成立,他们邀请那些患上疑难杂症、尚未确诊的网民在平台自述症状,接受两万名“医学侦探”的诊断,其中有护士,有医学生,也有像我这样没有经过任何专业医学培训的普通人。根据患者自述的病情,这些医学侦探七嘴八舌地给出自己的建议,再由网站运用算法生成集体诊断。根据该公司的说法,诊断准确率达到78%。当然CrowdMed也不忘提示说,最终还是以主治医生的诊断为准。

建了一半的工地本身,比建筑施工队长的指挥更能够引起人添砖加瓦、参与行动的积极性。1959年,法国生物学家皮埃尔—保罗·格拉塞(Pierre-Paul Grassé)给这种去中心化的建筑工程取了个专业的名字,叫“共识主动性”(Stigmergy)。群体在一个共同目标之下,会探索出灵活高效的协作方法,这一点不仅体现在“折它”和维基百科中,也体现在其他事例上。

就在离Yelp公司总部不远的菲尔莫尔街上,路易·罗森博格(Louis B. Rosenberg)的人工智能公司Unanimous AI则专注于利用大众预测未来。公司夸口他们已经靠着群体的智慧押准了好几场赌马的冠军,好几场比赛的结果,甚至猜出了奥斯卡奖花落谁家……当然,对自己没猜准的那些,他们就只字不提了。这种新科技如何运作?这家公司开发了一款线上产品,名为“蜂拥人群”(human swarm),几十名参与者在网络平台上同时推一只水晶球,每个人判断哪个方向的答案最可信,就把水晶球往哪个方向推。如此,水晶球会逐渐向大多数人选的方向偏移,然后系统会将答案挑选出来,当成群体预测结果。如果你想知道下一届“欧洲好声音”谁将夺冠,就在线上支付几美金,发起一次“蜂拥人群”游戏。人群将给你回答,跟占星大师索莱耶夫人(Madame Soleil)一样准。

科学,继续向前

在这一派未来主义的景象中,大众研究大有用武之地。Yelp是一个典型的例子,它借着集体点评的风潮一飞冲天。每月访问Yelp交流平台的人次高达1亿,留下了1.5亿条打分点评,覆盖了全球20多个国家的酒吧、饭店和咖啡馆。网站遵循群体智慧的逻辑,给每个酒吧、饭店一个平均分,把大多数人对这家店的印象重点展示出来。尽管大众研究一再表明“社交影响力”在评分系统中的负面作用,但Yelp公司蒸蒸日上。年轻的总裁杰里米·斯托普尔曼(Jeremy Stoppelman)才不过40岁出头,身家已达数亿美元。

想起12年前我枯坐实验室监视屏前的那些日子,行人两人一组在同一条走廊里迎面穿行,晃得我直想睡觉。当时我想到余生可能就要这样天天盯着人走路,不由得胆寒。

上述这些,只不过是聚集于硅谷的上千家新兴企业中的几例。这里的年轻创业者背靠大量投资,不计风险地要在未来科技领域开辟出一片天地,最终可能被大型跨国企业高价收购。新科技是否成熟并不重要,重要的是在市场上抢占先机。正是这种经济逻辑让我们得以窥探明日世界的样貌。

我当时没想到的是,大众研究将它的有趣之处藏得极深。短短几年时间里,从鱼群运动到人群逃生,从人流踩踏、恐慌时的运动到虚拟世界……新课题一个接一个展开。当我意识到“乌合之众”其实也会思考、预测、撒谎、解决难题时,那小小的人行道世界已逐渐扩大成了足以让我长期投入的广阔研究空间。

加州生命公司(Calico)创立于2013年,它直接鼓吹超人类主义,利用最新生物科技处理大量的医学数据,试图理解人类衰老的机制,然后用纳米技术修复人类生命。

为了进一步探索这片研究领域的无限可能,最近我开始带着学生跟我一起干。有了这些硕士生、博士生,我就能同时开展多个项目。更重要的是,现在轮到他们干那些枯燥的数据整理了。风水轮流转啊!

更有甚者,人造三明治可以在失重状态下品尝。这就是太空探索技术公司(SpaceX)所投资的项目,这家公司也位于加州,致力于开发民用太空旅行业务。他们能安排顾客穿上莫列顿绒的连体服,舒舒服服地坐进“龙飞船2号”(Dragon V2)太空船,踏上一段60多万公里的往返月球的旅行。目前已有两位顾客交付定金预约了座位,而最终的票价还不能确定。

最近,我的一个博士生正在准备一项实验,他想测量大众的智商。几百个人一起上场,集体参加标准认知测试,来测算大众的记忆能力、推理能力和计算能力。大众的平均智商,会比这几百个人中每个个体的智商值更高还是更低?让我们拭目以待吧。当然,每一个激动人心的实验都是从大量无聊的数据收集工作开始的。任重道远啊!正处在起步阶段的他,就像当年的我那样:

既然说到吃的,旧金山这一带还有致力于食品技术革命的“孟菲斯肉品公司”(Memphis Meats),该公司的目标是让肉无须出在动物身上。生物工程师利用动物干细胞,在培养皿里“养”牛排。未来汉堡里的肉不再出自活生生的动物,而是来自试管,同样,法式蔬菜炖牛肉也将迎来2.0时代。2015年孟菲斯人造肉刚问世时,每公斤牛肉可卖到4万美元,有点小贵……不过放心,如果你囊中羞涩,不妨花2万美元买一块鸡胸肉尝尝。这家公司宣称在2021年推出平价人造肉,让畜牧业、家禽养殖业皆成为历史。

“各就各位。准备好了吗?开算!”

硅谷常被看作人类创新的源泉,世界明日科技的摇篮。举例而言,这里的居民在人行道上走着走着,就会碰上可爱的六轮快递机器人,体形跟卷毛狗差不多。它们是“星舰”(Starship)机器人,提供送餐上门服务。它们的箱子里装的比萨、千层面和墨西哥卷饼都是加热密封保存的,只有顾客本人收到才能打开,不用担心外卖被人半路偷吃。亚马逊的总裁则更愿意让顾客收到“天上掉下来的午餐”,该企业大力投资无人驾驶飞机送餐业务。

[1] 塞格林·罗雅尔(Ségolène Royal),法国政客,2007年曾作为社会党候选人参与法国总统选举。她也是法国前总统奥朗德的前任女友。

朝阳在加利福尼亚州上空升起。旧金山湾的南边,离山景城不远处,一辆覆着传感线路的车正飞驰在101公路上。车上没有司机,只有一名来自谷歌的工程师在用双手敲电脑键盘。这样的场景在本地已不足为奇,无人驾驶汽车预计在2022年投放市场,目前正在进行每日例行测试。