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量子位 49分钟前

Karpathy 最新脑洞「细菌编程」:优秀的代码应该具备细菌的三大特质

像细菌一样编写代码!

创造出 " 氛围编程 "、" 软件 3.0" 的大神 Karpathy 又抛出一个新概念,引起网友广泛讨论——

细菌编程(Bacterial code),要有三个特点:代码块小而精、模块化、自包含且易于复制粘贴。

如此一来,开源社区就能通过 " 水平基因转移 " 蓬勃发展。

网友们就 Karpathy 提出的这个新概念进行了广泛讨论。

甚至有网友认为这则推文是他 " 近十年来看到过的最有趣的帖子 "。

还有网友好奇 Karpathy 的脑洞:

老天奶,这些知识是怎么融入你的知识体系的。

More gists, less gits.

Karpathy 的新理念,源于对生物演化生存策略的深刻洞察。

他觉得,若想打造一个充满活力、能快速迭代的开源社区,开发者不妨向地球上最具生存智慧的生命形式细菌学习。

这些微观世界的 " 生存大师 " 历经亿万年物竞天择,早已将适者生存的法则刻进了基因深处。

不管是极寒、酷热,还是强酸、强碱,乃至太空环境,细菌几乎能殖民地球上所有的生态位,靠的正是其基因组(即 " 代码 ")那套厉害的演化逻辑。

Karpathy 把这套演化逻辑提炼成三条法则,还映射到软件开发实践里:

小(每行代码都消耗能量)

生物学里,复制、维护每个 DNA 碱基对都得消耗能量。这种 " 成本约束 ",让细菌基因组天然自带 " 自我精简机制 "。

Karpathy 觉得,软件开发也该有这意识。写代码太容易、成本太低,大家随手就加依赖,最后代码臃肿不堪,又脆弱又混乱。

模块化(组织成可互换的操纵子组)

细菌的基因,会组织成叫 " 操纵子(Operon)" 的功能簇。这些模块能整体被激活、抑制或转移,实现功能的 " 即插即用 "。

在编程中,这对应于高内聚、低耦合的模块化设计。每个类或模块都应像一个独立的 " 操纵子 ",可以被轻松地替换或与其它模块组合,而不会引发连锁反应。

自包含(通过水平基因转移轻松 " 复制粘贴 ")

咋理解?细菌演化出了 " 水平基因转移 "(Horizontal Gene Transfer)的强大能力,可以直接从其它细菌那里 " 复制粘贴 " 有用的基因片段(如抗生素抗性基因),而无需理解对方完整的基因组上下文。

对应到软件开发中,也就是说代码片段应是自包含的,不依赖于项目特定的复杂配置、全局状态或大量的外部库。

更通俗一点,如何判断软件代码是否符合 " 细菌编程 " 标准?

就此,Karpathy 提出了两个问题:

对于你写的任何一个 function(基因)或 class(操纵子),你能想象有人在不了解你项目其余代码、也无需导入任何新依赖的情况下,直接 " 顺手牵羊 "(yoink)地拿走它,并立即从中获益吗?你的这段代码,有没有潜力成为一个热门的 GitHub Gist?

用一句话总结:More gists, less gits.

当然," 细菌编程 " 并非万能灵药。它虽然擅长快速原型设计,但无法构建复杂生命。

Karpathy 表示,相比之下,真核生物基因组是更大、更复杂、组织更紧密的 monorepo,创新性明显较低,却是构建完整器官和协调生命活动的必要条件。

凭借智能设计的优势,应该可以兼取两者之长:

必要时构建真核生物 monorepo 骨架,但最大化保留 " 细菌 DNA" 的特性

那些由 Karpathy 提出的大火概念

作为前特斯拉 AI 总监和 OpenAI 创始成员,Andrej Karpathy 在 AI 和软件开发领域具有重要影响力。

在提出 " 细菌编程 " 之前,还有多个概念被他提出并带火,包括:

软件 3.0(Software 3.0)

软件 3.0,即用自然语言编程大模型的新时代,这个概念 Karpathy 在上个月刚刚提出。

他表示,软件在过去 70 年基本没怎么变过,但最近几年却连续经历了两次根本性变革。

软件 1.0:代码,就是我们熟悉的传统编程,程序员敲代码指挥计算机通过指令执行任务。

软件 2.0:权重参数,神经网络时代不再直接写代码,而是调整数据集,让优化器生成神经网络的权重参数。

他认为,当初很多人觉得神经网络就是个分类器,跟决策树差不多,真正的巨变发生在大模型出现后。

以前的神经网络都是固定功能的机器,比如 AlexNet 只能做图像识别。但大模型不一样,它们是可编程的!你的提示词(prompt)就是程序,而且还是用英语(或其他自然语言)写的。

由此,我们现在进入了用自然语言编程大模型的软件 3.0 新时代。

站在软件 3.0 的起点,Karpathy 对想要进入科技行业的人分享了自己的看法:

我们需要重写海量的代码,专业程序员要写,vibe coder 也要写。在接下来的十年里,我们会把自主性滑块从左边推到右边。

短期来看,大量软件需重构为 " 人类 + 大模型 " 协同模式,半自主应用爆发。

中期来看,大模型逐步渗透企业级工作流,代码、文档、数据分析全面智能化。

长期来看,类似《钢铁侠》贾维斯的智能助手普及,自主权滑动条从左到右延伸,但人类始终是闭环中的决策者。

这是一个需要同时掌握 Software 1.0(代码)、2.0(模型训练)、3.0(提示词工程)的时代。

氛围编程(Vibe coding)

Vibe coding,是另一个由 Karpathy 提出的流行词,核心是既然大模型能理解英语,那每个会说话的人都能编程

Karpathy 称自己发了推特 15 年,也猜不到究竟哪条会火,以为随便聊聊 Vibe coding 这个自己想出来的新词不会有太多人关注,结果这个词现在火到连维基百科页面都有词条了。

Karpathy 自己尝试了 Vibe coding,虽然不会 Swift,但一天就做出了 iOS 应用。还做了个叫 Menu Genie 的餐厅菜单图片生成器。

不过他发现写代码反而是容易的部分,真正困难的是部署——认证、支付、域名配置这些都要在浏览器里点来点去。" 计算机在告诉我该点哪里,这太荒谬了,为什么不是它自己去点?"

由此,Karpathy 认为:需要为 AI agent 重建基础设施。

现在的软件都是为人类设计的,到处都是 " 点击这里 " 的指令,大模型看不懂。一些先驱如 Vercel 和 Stripe 已经开始提供大模型友好的文档,用 Markdown 格式,把所有 " 点击 " 替换成了 curl 命令。

这就像给网站加 robots.txt 一样,Karpathy 建议加个 LLM.txt,直接告诉 AI 这个网站是干什么的。

另外,还有一个新词,虽然不是 Karpathy 率先提出的,但得到了他的力挺,这个词就是前几天大火的——上下文工程(Context Engineering)

Karpathy 表示,很多人觉得提示词就是日常用大模型时输入的简短指令,但在所有工业级 LLM 应用中," 上下文工程 " 完全是另一门艺术与科学,它得精准把控上下文窗口里的信息填充。

说它是 " 科学 ",是因为要做好这件事需要整合任务说明、示例演示、检索增强生成(RAG)、相关多模态数据、工具调用、状态记录和历史对话等要素,还要通过压缩技术优化内容。

信息太少或形式不当,LLM 就缺乏足够的上下文来发挥最佳性能;信息过多或无关,则会推高调用成本并降低效果,要做到恰到好处绝非易事。

说它是 " 艺术 ",则因为这需要对 LLM 的 " 行为逻辑 " 有直觉性的把握,如同理解人类思维的规律。

除了上下文工程本身,Karpathy 表示,一个 LLM 应用还需要:

合理将问题拆解为可控的工作流

精准填充上下文窗口

调用匹配任务需求的 LLM 模型

处理生成 - 验证的用户交互流程

更多细节:安全防护、效果评估、并行处理、预加载机制等

总之,AI 的进化速度已经远超预期,而 Karpathy 的这些脑洞,或许正是未来编程范式的早期信号。

参考链接:

[ 1 ] https://x.com/karpathy/status/1941616674094170287

[ 2 ] https://x.com/karpathy/status/1937902205765607626

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