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據美國生活科學網站報道，5月31日，專家小組在紐約召開的世界科學節上討論了當前制造數字化大腦所面臨的科學和技術挑戰，以下是他們在討論中列舉的四種技術障礙： 1、大腦并不是計算機 或許科學家能夠建造像大腦一樣的計算機，但是大腦卻很難像計算機一樣，人類發展和兒童健康國家研究所神經生物學家道格拉斯-菲爾茲(Douglas Fields)說：“人類傾向于將大腦與當前最先進的電腦系統進行比較，雖然當前我們最佳的類比對象是計算機，但遺憾的是大腦并不像計算機那樣工作。” 從某種程度上講，大腦通訊是通過電子脈沖，但是它的生物器官是由數十億個細胞構成。大腦并沒有連線，沒有數字代碼，也沒有程序，即使科學家能夠適當地使用計算機代碼進行類推，他們并不知道大腦應當編寫哪種語言。 
德克薩斯州大學奧斯汀分校神經系統科學家克里斯汀-哈里斯(Kristen Harris)稱，研究人員傾向于將單個大腦細胞等同于便攜式電腦。這僅是一種方法圖解每個單獨細胞的復雜程度。科學家能夠著眼于個人神經細胞之間連接的詳細情況，但僅是通過艱辛復雜的操作過程。英國倫敦帝國理工學院認知機器人學教授默里-沙納漢(Murray Shanahan)指出，他們非常細心地對神經系統組織切片，在電子顯微鏡下掃描這些切片，之后將這些切片以計算機結構重新組合在一起。 使用當前技術重復大腦在生命歷程中的進程，科學家必須對比不同大腦組織的數萬億個連接。沙納漢稱，目前最大的困難是缺少更先進的工具和技術。 3、大腦組織并不完全是神經細胞 即使最新的儀器能夠有效繪制大腦數萬億個神經細胞連接情況，科學家仍必須譯碼所有涉及到人類意識和行為的連接。更為重要的是，神經細胞僅占大腦細胞的15%。其它細胞是膠質細胞，長期以來這種細胞被認為可對神經細胞提供結構和營養，但是神經生物學家道格拉斯-菲爾茲指出，膠質細胞可能涉及到大腦至關重要的背景通訊，既不涉及到電子，也不涉及到突觸。 4、大腦僅是人體的一部分 卡耐基梅隆大學計算機科學家格雷戈里-惠勒(Gregory Wheeler)稱，大腦持續響應人體其它部位的信息輸入，大腦進化是為了使人體更好地溶入這個世界。而不是簡單地以空洞方式建立一個大腦模型，科學家應當將大腦與人體進行整體性研究。(騰訊科學) 讓大腦像電腦一樣“聯網” [提要] 電影《鋼鐵俠3》里的科學家能通過電子科技入侵人類大腦，并隨意修改DNA。或許，將人腦聯網并能隨時調出人腦儲存的資源的新紀元，會比我們想象中來得更快。早在本世紀之初，《發現》雜志已向世人介紹了科學家如何通過向大腦植入芯片，試圖控制記憶、感知和情緒的研究。
□余鳴七 編譯 電影《鋼鐵俠3》里的科學家能通過電子科技入侵人類大腦，并隨意修改DNA。而真實世界里，已有科學家能讓相距千里的兩只老鼠彼此連接大腦，共享大腦信息，能讓大腦中裝有晶片的斗牛聽憑人類操控…… 近日，美國南加州大學、維克森林大學的科學家又宣稱，他們已設計出一種微芯片，能夠有助于建立受損大腦組織的記憶，并預計未來兩年內將植入志愿者大腦。據說這種芯片能幫助人們記錄大約10年的記憶！試想，如果這樣的芯片可以聯網，我們調出過去的回憶便會像看錄像一樣容易。 或許，將人腦聯網并能隨時調出人腦儲存的資源的新紀元，會比我們想象中來得更快。 1 大腦如何聯網？ 事實上，目前的科技水平已能讓我們基本實現像電影《黑客帝國》中描述的資源共享，比如我們可以隨時上微博、微信等平臺了解世界、聯系世界任何角落的朋友，我們可以隨時上網搜索需要的知識點，彌補信息量的不足……但說到“大腦聯網”，我們第一時間想到的，還是先將人腦連接上電腦，再通過互聯網來共享彼此的意識。微博、微信等平臺還只是從形式上，初步實現本體主動的信息互通，科學家們認為，在未來可能會有更多種形式來實現“腦資源共享”。 早在本世紀之初，《發現》雜志已向世人介紹了科學家如何通過向大腦植入芯片，試圖控制記憶、感知和情緒的研究。其后不久，《自然》雜志網絡版也刊登了一條新聞——一位四肢癱瘓的病人在大腦被植入芯片后，已經可以成功地運用意念，操縱計算機和電視。《連線》雜志后來又報道，美國南加州大學神經工程學研究中心主任西奧多·伯格作出了大膽預測，稱如果不出差錯，人造“海馬”——即大腦下部負責學習和記憶的重要部位——將在15年內問世。去年，美國麻省理工學院的神經工程師們還造出一款神奇的電池，可以植入大腦，通過大腦和脊髓循環的血糖獲得充能，其目的是希望它可以為殘障人士體內的大腦解碼裝置供能，實現假肢的智能化。 去年，一份Intel授權的來自Booz Allen Hamilton咨詢公司的白皮書宣稱，在未來，把一臺智能手機直接與人的大腦相連的相關技術，將會是移動科技領域的必然產物。 這就是所謂的“機械增強法”。看上去，似乎只需要植入一點什么，就可以刺激我們的大腦，發揮更大潛能。而無線網絡的壯大，又讓植入晶片后的大腦隨時隨地與數據網絡相連成為輕而易舉的事情。 這個過程也就是由神經科學家斯坦尼斯拉·德阿納提出的“神經再利用”。德阿納相信人類大腦天生的能力完全能被重新利用，從而產生新的功能——我們的大腦和身體雖然緊密連接，卻不是“最佳的組合體”。 這個說法并不一定正確。因為人類大腦并不是不好用，只是處理信息的過程過于復雜。但我們也不得不承認，通過植入晶片等方法的確有效。所以現在越來越多科學家們相信，將人腦“聯網”，實現一種“蜂群思維”式的更大規模的“資源共享”的生活方式，恐怕會比想象中來得更快。 2 前景很美好 英國雷丁大學控制論教授沃里克教授指出：“現在已經有足夠的硬件條件，能向外界打開我們的‘大腦之門’。雖然仍有許多問題還需要探索，比如需要什么樣的植入物以及植入物安置在何處，等等。” 他認為，讓大腦“聯網”能實現人與人之間更迅速的“心靈感應”，這樣人類的交流將更加豐富。“信息的視覺化終究會實現，同時記憶也有可能得到分享。如果整個系統足夠完善的話，原則上來說，我們可以在世界任何一個角落獲得幫助。” 牛津大學人類未來研究所神經系統科學家桑德伯格也說：“人類之所以主導了世界，是因為人類溝通、協調能力突出，人類任何交流能力上的提升都會產生巨大影響。如果‘大腦聯網’，人們之間能夠更容易地有心電感應，通過類似的方式來交換概念、想法或者感官信息，通過增強、改進神經官能接口，來傳授知識、技能，等等。一旦交流限制被掃除得差不多了，很難想象接下來會發生什么。” 美國未來主義者和科幻小說《Nexus》的作者若梅茨·納姆也期待大腦“聯網”：“不妨想象一下，人們可以通過這樣一個界面來做任何事情——可以跟朋友玩游戲，一同進入虛擬世界；設計師、藝術家可以在腦海里分享設計，通過視覺、聽覺來協作。” 3 障礙依然多 事實上，想控制人類的大腦，仍非易事。植入或許不是問題，真正的問題依然是如何以正確感知的方式轉換信號。 已有不少研究者發現：神經元不僅能完成一項任務，它們同時在整個生命過程中不斷發生著改變，同一個位置的神經細胞可能隨著時間的改變會肩負起不同的使命。其次，神經沖動可能并不是大腦細胞傳遞消息的惟一途徑。 桑德伯格教授說，“人們如今已可以輕易地遠距離傳遞語音，但如果要超越簡單的語音傳遞，進入到經驗、情感乃至技能等全面共享的程度，卻仍是未知。”他認為最大的障礙是獲取和轉換大腦信號。比如說，每個人對同一詞匯的理解都不一樣，我們用語言表達時，已經常產生“誤會”。如何讓所有人在接收到電極信號時，就立刻明白這個詞匯到底指的是哪樣東西？分辨并正確理解一個詞匯，其實還需要我們在成長過程中學習大量的綜合知識，并形成一系列的神經編碼和神經反射習慣。這個過程實在太龐雜。 他說：“內置大腦電極能收集腦電波，讓我們獲取數百萬神經元的信號，但來自肌肉和外環境的各種噪音卻依然存在太大干擾。我期待能制造更方便、更溫和的植入物，比如在人體組織周圍植入較容易、風險低的光遺傳學和納米纖維技術。” 正如納姆所說：“人類大腦有著超過1000億個神經元，而目前我們的計算機最復雜的系統大概也只有100個電極。想保證傳遞數據的精確性，最少需要數百萬個電極。而造電極很容易，大腦能否承受得了卻是個挑戰。” 此外，桑德伯格認為，“當今的手機已極大地擺脫了時間空間的限制，讓我們隨時隨地都能夠交流。”人們其實已經在用智能手機建造這么一個“信息共享領域”，所以他懷疑是否真正需要植入物來提升這種能力。“我們的下一代也許永遠都不會孤獨、迷茫或忘事，有個全天候開放的系統允許我們獲得大量數據，同時能與世界上的任意角落保持聯系。那么我們為什么還需要去尋找一個身體上的‘神經接口’，來與現有通信系統以及它們的應用程序競爭？” 而令沃里克覺得威脅最大的，還是“某些愚蠢的政治家或者企業家會阻礙項目的發展”。不過他相信擁有這項技術的人和沒有這些技術的人將會產生新的對抗“壁壘”，這不過只是人類進化過程中非常自然的一部分。 科幻作家納姆還擔心一個人們普遍擔心的問題——黑客入侵。“任何硬件軟件都會有bug、病毒等。”納姆說，“一些醫學專家已經能夠遠程控制人造心臟或是激素釋放器，而黑客可以插手這個過程，他們同樣可以侵入在人類大腦里植入的芯片。一旦人腦聯網，最大的社會威脅在于誰來掌控這種科技？如果人們都植入了芯片，那么有可能迎來一場新的文藝復興，人們可以非常自由地創造、分享觀點。但是也有可能被統治者利用，通過大腦科技來指使、監控人們。” 4 可能顛覆世界？ 人類的身體終會成為一種“累贅”。從科研角度出發，科學家們始終認為，實現“大腦聯網”能夠更好地了解我們彼此。只不過在未來幾年內，其最直接的應用前景仍限于臨床醫學的腦部康復治療上。 但納姆指出，在極大加速交流科技發展的同時，“大腦聯網”也會加速各種觀點的傳播，這才是顛覆性的。另外，一些“人造非生命軟件”服務甚至能讓人們不僅僅只和人類交流，這些軟件可以儲存、翻譯和融合各種各樣的信息，讓人們更多地了解這個世界。 桑德伯格教授相當肯定地說，實現“大腦聯網”后的無障礙心電感應，會延伸我們的大腦功能。“如今的電腦設備以及我們‘在云端’的生活方式，已經大大改變了我們從前所認知的世界。一旦人腦能被小小的植入物操控，我們的大腦將會被更強大地延伸，也許將不太可能會讓我們擁有太多自己的意志。” 他同時提到一個很關鍵的問題——隱私。“其實我們現在所處的‘在云端’生活中，各種公司的服務器都正在出售我們的隱私。即使你不使用心電感應的高科技，你的一舉一動仍會被身邊的人類所分享，所以潛在的控制、監控、政治宣傳是無可避免的。” 或者，接受他的這一觀點，本身就是對世界觀的一種顛覆。 來源：羊城晚報 |
