人工智能（AI）于20世紀50年代誕生，通常被賦予的定義是模仿人的智能，使之作出以接近乃至高度類(lèi)似于人的反應。問(wèn)題是，發(fā)展人工智能，以及計算機科學(xué)、生物科學(xué)等其他分支的目的在于，增強人（個(gè)人、群體、社會(huì )）在這個(gè)世界甚至更大空間的適應生存能力。既然如此，為什么非得讓機器人、智能裝置來(lái)模仿人，而不是其他的生物體？

    美國著(zhù)名機器人制造專(zhuān)家、麻省理工學(xué)院電腦科學(xué)和人工智能實(shí)驗室教授羅德尼·布魯克斯1990年就在一篇影響深遠的論文中指出，人類(lèi)僅在地球上活躍了至多數萬(wàn)年的時(shí)間，生命在地球上已有迄今35億年，人工智能需要突破傳統的、僅僅模擬人的職能的層級結構，更密切的汲取真實(shí)物質(zhì)世界的信息，向其他生物體學(xué)習。羅德尼·布魯克斯之前已經(jīng)制作出一個(gè)智能特征更像老鼠的機器人，在后來(lái)以昆蟲(chóng)的微型機器人被證明更能適應崎嶇的山路環(huán)境。

    這就引入了所謂的自然計算。自然計算模仿自然界，具有自適應性、自組織性和自學(xué)習能力，能夠解決傳統計算方法特別是傳統AI難以解決的復雜問(wèn)題，被廣泛應用于智能控制、生態(tài)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò )安全、硬件設計。自然計算使得生物科學(xué)、計算機科學(xué)、工程科學(xué)、金融科學(xué)實(shí)現深入融合：生物學(xué)思想為數學(xué)計算提供了新思路，例如，進(jìn)化算法和技術(shù)被用于金融領(lǐng)域，設計出國債買(mǎi)賣(mài)模型；活體菌等生物體可能會(huì )替代硅片，發(fā)展出真正意義上的生物計算機。

    最近由人民郵電出版社引進(jìn)出版的《自然計算：DNA、量子比特和智能機器的未來(lái)》一書(shū)，由紐約大學(xué)計算機科學(xué)教授丹尼斯·薩莎專(zhuān)訪(fǎng)16位與自然計算有關(guān)的生物學(xué)家、機器人專(zhuān)家、數學(xué)家，回顧了這些科學(xué)家科學(xué)探索歷程特別是自然計算相關(guān)研究成果得出的過(guò)程，有助于讀者了解自然計算研究及應用的廣闊前景。

    書(shū)中第二章談到了自然計算被用于太空探索。自然計算引入到太空探測器的配置改進(jìn)，借鑒了人及其他動(dòng)物的身體功能，讓探測器和飛船的小故障能夠像皮膚傷口自然愈合那樣就低解決，嚴重的故障則通過(guò)更換備件來(lái)解決（類(lèi)似于人體截肢及更換假體），這就大大延長(cháng)了探測器和飛船的存活時(shí)間�？茖W(xué)家還試圖借鑒人和其他動(dòng)物，設計出能夠獨立進(jìn)行自我調整的芯片，讓探測器等設備的特性可以自行適應環(huán)境予以?xún)?yōu)化，甚至提出了“行星地球化”的理念，即使用自然計算設計理念搭建的生命和人工的混合系統，在火星上創(chuàng )造出人類(lèi)宜居的環(huán)境，屆時(shí)還將有機器人方隊歡迎人類(lèi)蒞臨，開(kāi)啟慶祝香檳。

    1912年4月10日，泰坦尼克號游輪啟航，四天后撞上冰山而沉沒(méi)。1984年12月，印度博帕爾市的美國聯(lián)合碳化物公司的化工廠(chǎng)，發(fā)生異氰酸甲酯釋放事故，造成至少1萬(wàn)人死亡、20萬(wàn)人受傷的史上最慘重工業(yè)災難。這兩起事故常被歸結為事件中一些當事人的馬虎大意，麻省理工學(xué)院航空航天系學(xué)者南�！とR韋森不這么看，她將傳統的安全工程技術(shù)思想與自然計算方法相結合，指出現代工業(yè)、社會(huì )生產(chǎn)運行的復雜化（計算機出現后則進(jìn)一步提升了復雜程度），使得人們無(wú)法再借助物理定律來(lái)限制設計的復雜度、無(wú)法控制小概率風(fēng)險事故，這種情況下，應當注重系統的整體控制能力，讓復雜系統具備自適應性和自動(dòng)優(yōu)化能力。書(shū)中第五章介紹南�！とR韋森的觀(guān)點(diǎn)和系統方法，她的建議被美國軍方采用，被用于美國新的國家導彈防御系統的安全監控系統設計。

    這本書(shū)的第二部分介紹了自然計算方法被用于生物科學(xué)，帶來(lái)的基于DNA的特質(zhì)藥物、合成的減病病毒、生物計算機等卓越成果。在第三部分，讀者將了解到自然計算理念推動(dòng)物理學(xué)更快發(fā)展的情況。

    1959年，物理學(xué)家理查德·費曼在美國物理學(xué)會(huì )做了激動(dòng)人心的演講，指出“生物學(xué)并非簡(jiǎn)單地寫(xiě)下信息，而是還可以操作信息。生物系統可以非常小。細胞雖小，卻非�；钴S，他們生產(chǎn)多種物質(zhì)；它們到處走動(dòng)，擺動(dòng)……（還）可以存儲信息�！辟M曼預見(jiàn)到細胞可以計算，預期在納米水平上量子效應將大行其道。費曼的預見(jiàn)當然是對的，他指明了之后幾十年，一直到今天之后的一段時(shí)期物理學(xué)、生物學(xué)積極融合帶來(lái)的技術(shù)革命前景。