人工智能（AI）于20世紀(jì)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(yīng)。問(wèn)題是，發(fā)展人工智能，以及計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物科學(xué)等其他分支的目的在于，增強(qiáng)人（個(gè)人、群體、社會(huì)）在這個(gè)世界甚至更大空間的適應(yīng)生存能力。既然如此，為什么非得讓機(jī)器人、智能裝置來(lái)模仿人，而不是其他的生物體？
美國(guó)著名機(jī)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(yàn)室教授羅德尼·布魯克斯1990年就在一篇影響深遠(yuǎn)的論文中指出，人類(lèi)僅在地球上活躍了至多數(shù)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(tǒng)的、僅僅模擬人的職能的層級(jí)結(jié)構(gòu)，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(xí)。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(jī)器人，在后來(lái)以昆蟲(chóng)的微型機(jī)器人被證明更能適應(yīng)崎嶇的山路環(huán)境。
這就引入了所謂的自然計(jì)算。自然計(jì)算模仿自然界，具有自適應(yīng)性、自組織性和自學(xué)習(xí)能力，能夠解決傳統(tǒng)計(jì)算方法特別是傳統(tǒng)AI難以解決的復(fù)雜問(wèn)題，被廣泛應(yīng)用于智能控制、生態(tài)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)安全、硬件設(shè)計(jì)。自然計(jì)算使得生物科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)、金融科學(xué)實(shí)現(xiàn)深入融合：生物學(xué)思想為數(shù)學(xué)計(jì)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(shè)計(jì)出國(guó)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(jì)算機(jī)。
最近由人民郵電出版社引進(jìn)出版的《自然計(jì)算：DNA、量子比特和智能機(jī)器的未來(lái)》一書(shū)，由紐約大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)教授丹尼斯·薩莎專(zhuān)訪16位與自然計(jì)算有關(guān)的生物學(xué)家、機(jī)器人專(zhuān)家、數(shù)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(jì)算相關(guān)研究成果得出的過(guò)程，有助于讀者了解自然計(jì)算研究及應(yīng)用的廣闊前景。
書(shū)中第二章談到了自然計(jì)算被用于太空探索。自然計(jì)算引入到太空探測(cè)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(cè)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(yán)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(zhǎng)了探測(cè)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(shè)計(jì)出能夠獨(dú)立進(jìn)行自我調(diào)整的芯片，讓探測(cè)器等設(shè)備的特性可以自行適應(yīng)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(jì)算設(shè)計(jì)理念搭建的生命和人工的混合系統(tǒng)，在火星上創(chuàng)造出人類(lèi)宜居的環(huán)境，屆時(shí)還將有機(jī)器人方隊(duì)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(hào)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(guó)聯(lián)合碳化物公司的化工廠，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(zāi)難。這兩起事故常被歸結(jié)為事件中一些當(dāng)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(tǒng)的安全工程技術(shù)思想與自然計(jì)算方法相結(jié)合，指出現(xiàn)代工業(yè)、社會(huì)生產(chǎn)運(yùn)行的復(fù)雜化（計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后則進(jìn)一步提升了復(fù)雜程度），使得人們無(wú)法再借助物理定律來(lái)限制設(shè)計(jì)的復(fù)雜度、無(wú)法控制小概率風(fēng)險(xiǎn)事故，這種情況下，應(yīng)當(dāng)注重系統(tǒng)的整體控制能力，讓復(fù)雜系統(tǒng)具備自適應(yīng)性和自動(dòng)優(yōu)化能力。書(shū)中第五章介紹南�！とR韋森的觀點(diǎn)和系統(tǒng)方法，她的建議被美國(guó)軍方采用，被用于美國(guó)新的國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
這本書(shū)的第二部分介紹了自然計(jì)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(jì)算機(jī)等卓越成果。在第三部分，讀者將了解到自然計(jì)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(fèi)曼在美國(guó)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(tǒng)可以非常小。細(xì)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(chǔ)信息�！辟M(fèi)曼預(yù)見(jiàn)到細(xì)胞可以計(jì)算，預(yù)期在納米水平上量子效應(yīng)將大行其道。費(fèi)曼的預(yù)見(jiàn)當(dāng)然是對(duì)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。
