復(fù)制大腦能實現(xiàn)長生不老？模擬1000億個神經(jīng)元

逝者如斯，不舍晝夜。每想到生命終將逝去，不禁“藍瘦香菇”。有沒有可能，充分掃描特定個體的大腦，構(gòu)造一件精神復(fù)制品，當斯人逝去，開啟這個復(fù)制品讓它生活在一個虛擬的數(shù)字極樂世界中呢?
這里有陽光沙灘、肥皂劇和好玩的電腦游戲，來讓虛擬人開心。人們可以像從前那樣給“他”打電話，“他”也可以通過在線視頻聊天加入家庭聚會。虛擬人會認為自己和過去那個生物人是同一個人，他們擁有相同的回憶和個性，能將智慧傳給子孫后代。 “掃描復(fù)制大腦并構(gòu)建數(shù)字化來世，這是可行的。的人工智能領(lǐng)域未來學(xué)家雷·庫茲韋爾就把類似的科技進步稱為‘奇點’。”臺灣中央大學(xué)認知神經(jīng)科學(xué)研究所博士薩提亞對科技日報記者表示，一些研究已經(jīng)比較深入，比如日本大阪大學(xué)的石黑浩教授研究組，近年來就致力于讓機器人能夠盡可能多地獲得人類的情感，并終使機器人成為某個生物人的復(fù)制品。 復(fù)制大腦步:模擬1000億個神經(jīng)元 古時候，人們以為大腦跟其他生物體都不一樣，因為它不是由一個個細胞組成，而是充滿了由細小的線串構(gòu)成的網(wǎng)狀組織。直到一百年前，西班牙神經(jīng)科學(xué)家雷蒙·卡加爾才發(fā)現(xiàn)，大腦中確實有獨立的細胞，與其他生物體其實毫無二致?？訝枌⑦@些細胞稱之為神經(jīng)元，并發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元和神經(jīng)元之間，通過微小的縫隙即突觸互相聯(lián)系。 人類大腦有大約1000億個神經(jīng)元，它們之間通過整合簡單的元素實現(xiàn)復(fù)雜的運算。信號在神經(jīng)元間傳遞會越過突觸，突觸要么激發(fā)神經(jīng)元，要么抑制它。神經(jīng)元統(tǒng)計它每個瞬間收到的數(shù)以千計的“是”或“否”的投票，從而計算出終的決策。如果“是”的投票占優(yōu)，它將觸發(fā)自己的信號，將其傳遞給其他神經(jīng)元;如果“否”占優(yōu)，它則保持靜默。這種基礎(chǔ)的計算，看起來不起眼，但當足夠多的神經(jīng)元以復(fù)雜的方式相互聯(lián)系的時候，卻能組織起強大的智能。 關(guān)鍵在于得到突觸工作的正確方式。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過經(jīng)驗調(diào)整它們的突觸。給網(wǎng)絡(luò)一個計算任務(wù)，讓它一遍遍地重復(fù)。每當它有好的表現(xiàn)時，就給它一個獎勵信號，反之則給它一個錯誤信號，突觸因而持續(xù)地更新自己。根據(jù)幾條簡單的學(xué)習(xí)規(guī)則，突觸將會逐步變強。日積月累，網(wǎng)絡(luò)成形，就能正確完成給定的任務(wù)。這便是深度學(xué)習(xí)法，它能訓(xùn)練機器使之擁有超乎想象的類人的能力。 據(jù)估計，人類大腦堪比整個互聯(lián)網(wǎng)所有內(nèi)容的復(fù)雜程度，1000億個神經(jīng)元紛繁復(fù)雜地互相連接。不過，模擬千億個神經(jīng)元，如今看起來只是時間問題。很多創(chuàng)業(yè)公司和組織機構(gòu)都在全力實現(xiàn)這一目標，例如德國瑞士科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān)的“人腦計劃”。未來，量子計算會帶來計算能力的數(shù)量級式的飛躍，更能顯著加速這一過程。相信不久之后，計算機科學(xué)家就能突破制造千億神經(jīng)元的極值。 攻克生物復(fù)雜性難關(guān)，重建個體心智
雖然未來我們的計算能力將強大到足以模擬大腦神經(jīng)元，但是，遵循簡便工程學(xué)方法打造的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，所有神經(jīng)元都是完全一樣的。然而，在實際大腦中，每個神經(jīng)元都是不同的。 比如，有的神經(jīng)元含有粗的繩狀物來更快傳遞信息，這些神經(jīng)元通常位于大腦中時間占據(jù)關(guān)鍵要素的部分。其他神經(jīng)元則生長出細的繩狀物以更慢的速度傳遞信號。有的神經(jīng)元甚至不發(fā)射信號，它們依靠腦電活動中一種更微妙的亞閾值變化來工作。所有這些神經(jīng)元都遵循不同的時序動態(tài)性。 突觸的種類也各不相同，而且會使用不同的神經(jīng)傳遞素(在突觸傳遞中擔(dān)當“信使”的特定化學(xué)物質(zhì))。神經(jīng)傳遞素被神經(jīng)元接收后，會產(chǎn)生截然不同的作用，還能以不同的速率被二次吸收。這些微妙之處非常重要，極小的變化就會產(chǎn)生復(fù)雜的結(jié)果。此外，有的神經(jīng)元實際上是直接連接的，之間沒有突觸縫隙存在。這些連接比一般連接更快，在同步多個神經(jīng)元活動上似乎起到重要作用。 所以，光有計算能力上的量變是不夠的，我們備份的是特定個體的大腦，需要復(fù)制它的獨特和復(fù)雜。稍有不慎，你的調(diào)整就可能導(dǎo)致癲癇、妄想、錯覺、抑郁、緊張或完全失去意識。如果只單純掃描哪個神經(jīng)元跟哪個神經(jīng)元相連接，很難說你重建的將是一個科幻小說中弗蘭肯斯坦式的怪物，抑或墮落殘缺的大腦。 “復(fù)制一個人的大腦，你毋需以單原子的精確度掃描所有地方，但是你的設(shè)備起碼得捕捉到神經(jīng)元、突觸、神經(jīng)傳遞素的種類，以及神經(jīng)傳遞素被合成和二次吸收的速率，”美國普林斯頓大學(xué)心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)副教授邁克爾·格拉齊亞諾在《大西洋月刊》上撰文說:“這一切可能嗎?不可能，不過這聽起來像是幾個世紀后的科技可以實現(xiàn)的?！?不過，還有一個關(guān)鍵問題，假設(shè)我們已經(jīng)掌握了制造大腦復(fù)制品的技術(shù)，這個復(fù)制品真的會有意識嗎?抑或它依然是只知道鼓搗數(shù)字卻“沒心沒肺”的機器?
或許，我們生活的世界就是虛擬的?
目前，神經(jīng)科學(xué)家提出了6種主流的意識科學(xué)理論，它們都傾向于認為，復(fù)制出的大腦，會和你一樣具有意識。 比如格拉齊亞諾自己實驗室提出的“意識架構(gòu)”理論認為，意識依賴于能計算特定自我敘述模型的大腦，也就是說意識取決于計算和信息，包括人造大腦在內(nèi)的任何硬件設(shè)備也能擁有意識。還有，“全局工作空間”理論指出，當信息在大腦全域中結(jié)合并分享時，意識就被激發(fā)，且整個過程是完全可編程的。也就是說，模擬之物也終將擁有回憶、個性、感情和自己的智能。 格拉齊亞諾的構(gòu)想其實隸屬于一個很有影響力的未來學(xué)說--模擬論的范疇。模擬論認為，我們其實本身就是數(shù)字人類，生活在一個龐大的計算機虛擬世界中，這個虛擬世界是由生活在遙遠未來的擁有超凡智慧的后代所創(chuàng)建的。牛津大學(xué)未來學(xué)家尼克·博斯特羅姆在2003年的一篇論文中斷言，如下三種可能性中必有一種正確:一是所有文明在科技成熟前都滅亡了;二是所有科技成熟的文明都對制造模擬程序沒興趣;三是人類文明正生活在一個電腦程序中。很多人相信，第三種是有可能發(fā)生的。 模擬論基于兩個前提，首先，正如我們一直在討論的，意識可以被模擬到計算機上，用邏輯門替代大腦突觸和神經(jīng)傳遞素，意識能在硅材料中呈現(xiàn)活躍的狀態(tài);還有，先進的文明有機會獲得強大無比的計算能力，博斯特羅姆就推測，幾千年之后，進行太空旅行的后代會利用納米機器將衛(wèi)星和行星改裝成巨大的“行星計算機”。 在模擬論框架中，人們通過把自己的思維上傳到計算機中而欺騙死神，一個公司不用苦苦尋找一個程序員團隊，只需聘用一個高智商模擬人即可，然后她可以將自己復(fù)制一百萬次……這一切像科幻一樣怪誕，而事實上，人類文明正生活在后代的電腦程序之中是我們回答很多比之更荒誕的問題(比如我們?yōu)槭裁词冀K沒找到外星生命)的很好解釋，正如科幻作家劉慈欣所言--

倘若茫茫宇宙之中只有我們?nèi)祟悾@將比真的找到外星人更為科幻。