歐美腦計劃戰(zhàn)略錯誤？缺失一面鏡子

文|劉鋒互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論

大腦的秘密是與宇宙之謎等量其觀的科學(xué)難題，也一直是科學(xué)皇冠上最明亮的寶石之一。2010年以后，歐洲和美國分別提出了腦計劃。但方向并不相同。

2013年美國總統(tǒng)奧巴馬向全球公布了“推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)腦研究計劃”。奧巴馬的“腦計劃”被外界看作是可以和人類基因組測序相媲美的大科學(xué)項目，美國政府將為項目撥款1.1億美元。美國“腦計劃”瞄準(zhǔn)“第一”的目標(biāo)是繪製出第一幅囊括大腦所有活動的詳圖，其最終的臨床應(yīng)用包括通過直接改變神經(jīng)回路來診斷和治療疾病。

而歐盟將投入10億歐元實施“未來新興旗艦技術(shù)項目”之一的人腦工程項目。與美國奧巴馬政府的“腦計劃”不同,歐盟的人腦工程更強調(diào)實用性,重點包括:對腦結(jié)構(gòu)、功能和機理的研究;對與腦有關(guān)疾病的研究,并加大力度研發(fā)新的診斷和治療方法;利用信息技術(shù)建立大腦的工作模型，歐盟人腦計劃還打算繼續(xù)開發(fā)它自己的大腦全面運作的計算機模型。這個模型將需要“百億億次”的計算機，是當(dāng)今超級計算機能力的1000倍，但預(yù)計要到2019年才能使用

歷史上，神經(jīng)科學(xué)家研究大腦之謎主要采用了兩條截然不同的思想線路：還原論和整體論。還原論又被稱為自下而上的研究方法。該方法試圖通過研究單個分子、細(xì)胞或回路等神經(jīng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)元素的特性來理解神經(jīng)系統(tǒng)。整體論又被稱為自上而下的研究策略。它主要是從研究功能入手來理解神經(jīng)系統(tǒng)，該方法主要關(guān)心的方面是系統(tǒng)的活動如何調(diào)節(jié)或是反映在行為上。

但從文藝復(fù)興到現(xiàn)在，人類對腦認(rèn)識雖已取得多方面的重大進(jìn)展，然而問題依舊存在，例如大腦研究中的整體論如何與還原論相整合的問題，還遠(yuǎn)未得到解決。迄今為止仍是還原論思想過多地占了上風(fēng)，在一系列問題上突出地顯露出當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)的局限性。幾千年以來，人類研究大腦的功能結(jié)構(gòu)一直在困難中跋涉，主要原因是復(fù)雜精密的活體大腦很難通過直接解剖發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)與外在功能的一一對應(yīng)。

事實上，當(dāng)歐洲和美國啟動腦計劃時，質(zhì)疑的聲音已經(jīng)產(chǎn)生，“這是因為缺少一個腦科學(xué)的統(tǒng)一框架?！泵绹鐐惐葋喆髮W(xué)神經(jīng)學(xué)家拉斐爾·尤斯特說，科學(xué)家現(xiàn)在只能研究其中的個體或小部分，就像是“通過一個像素來理解電視節(jié)目一樣”。這些連接之間的每一層次都有各自的運作法則。但是，“這些運作法則，我們目前幾乎一無所知”。

歐洲腦計劃受到的質(zhì)疑更大，2014年，200多名神經(jīng)學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家宣稱將要抵制歐盟的人腦計劃（Human Brain Project，HBP），聲稱這個耗資12億歐元的大型計劃沒有得到妥善的管理，因此無法達(dá)成其模擬人腦內(nèi)部運作的宏偉目標(biāo)。倫敦大學(xué)學(xué)院計算神經(jīng)科學(xué)部門的主任Peter Dayan告訴衛(wèi)報，構(gòu)建更大規(guī)模的大腦模擬的目標(biāo)顯示是根本不成熟的?！斑@是在浪費金錢，它會吸干寶貴的神經(jīng)科學(xué)研究的經(jīng)費，并讓資助這項工作的公眾失望。”

上述質(zhì)疑背后的核心問題依然是千年來存在的問題延續(xù)：還原論無法與整體論整合的問題，也就是向神經(jīng)學(xué)家拉斐爾·尤斯特所說““通過一個像素來理解電視節(jié)目一樣””，我們了解了每一個像素的特點，但這些像素并不能簡單的通過組合，構(gòu)成電視節(jié)目一幀那確定圖像，一頭大象，但我們卻組合成一塊地毯，這是歐盟建立大腦計算機模型受質(zhì)疑的關(guān)鍵點。

其實我們并不需要在迷霧中去組合億萬個硅基神經(jīng)元模擬人腦。從科技發(fā)展史看，一個原本異常復(fù)雜的難題，在經(jīng)過科技發(fā)展的足夠程度后，也許會誕生出一個異常簡單的解。譬如原本我們飛上天空只能通過幻想，但飛機發(fā)明后，我們只要買張機票就可以解決問題。無論是我們在互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化論，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)中提出的“

“互聯(lián)網(wǎng)將向著與人類大腦高度相似的方向進(jìn)化，它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經(jīng)系統(tǒng)，也會擁有自己的記憶神經(jīng)系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)。另一方面，人腦至少在數(shù)萬年以前就已經(jīng)進(jìn)化出所有的互聯(lián)網(wǎng)功能，不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)將幫助神經(jīng)學(xué)科學(xué)家揭開大腦的秘密。科學(xué)實驗將證明大腦中也經(jīng)擁有Google一樣的搜索引擎，F(xiàn)acebook一樣的SNS系統(tǒng)，IPv4一樣的地址編碼系統(tǒng)，思科一樣的路由系統(tǒng)。。?！边€是美國科學(xué)家最近的研究進(jìn)展。

同樣，種種跡象表明，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正在成為解開大腦之謎的那個“異常簡單的解”。

正確的道路也許是，不應(yīng)該花費10幾億歐元去構(gòu)建一個模擬的人工機器腦，而是直接觀察互聯(lián)網(wǎng)如何在科學(xué)研究和商業(yè)利益的推動下，如何從一個分裂的，不完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)化成一個與人類大腦高度相似的組織結(jié)構(gòu)。利用互聯(lián)網(wǎng)這面鏡子作為腦整體論研究的突破點。去結(jié)合腦還原論的細(xì)節(jié)研究。

回到美國哥倫比亞大學(xué)神經(jīng)學(xué)家拉斐爾·尤斯特的那個比喻，沒有參照物，我們無法用像素了解整個畫面，但如果大自然”看不見的手“為我們從另外一個方向制作了一個高度類似模型（雖然它還在變動中），那我們就很容易知道這個像素在圖像中的位置和起到的作用。如下圖所示，A圖是人類大腦全景圖，B是由于客觀原因人類能觀察到的大腦功能結(jié)構(gòu)，C是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化中的結(jié)構(gòu)，那么通過研究和觀察C，人類就可以從B推導(dǎo)出A的全貌。

40多年來人類從不同的方向在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新，并沒有統(tǒng)一的規(guī)劃將互聯(lián)網(wǎng)建造成什么結(jié)構(gòu)，但有一天人類抬起頭來觀看自己的產(chǎn)品，將發(fā)現(xiàn)這個產(chǎn)品與大腦的結(jié)構(gòu)高度相似，而且可以作為揭開大腦之謎的鑰匙。這是一個非常奇特的現(xiàn)象。

“看不見的手”像幽靈一樣盤踞在人類社會的發(fā)展過程中，時隱時現(xiàn)，如果說社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)還只是模糊的看到這只手的影子，那么互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)化有可能第一次把“這只看不見的手”逼到科學(xué)的解剖刀下。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)可能使得解開大腦之謎獲得”異常簡單解“，包括中國大腦計劃或類似的腦計劃，一個更為重要和困難的問題更應(yīng)該值得注意和推動：我相信這個秘密的解開將會給人類帶來重大而深遠(yuǎn)的影響。

這只“看不見的手”背后隱含了人類真正掌握生命科學(xué)規(guī)律的鑰匙，包括機器人的自動進(jìn)化，人工智能超越人類智慧，生命的起源和生命的未來，這些問題，其答案應(yīng)該就掌握在這“看不見的手”里。

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