3D納米打印在大腦復(fù)制上的應(yīng)用

人類大腦有大約 1000 億個(gè)神經(jīng)元，它們之間通過整合簡單的元素實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算。信號(hào)在神經(jīng)元間傳遞會(huì)越過突觸，突觸要么激發(fā)神經(jīng)元，要么抑制它。 3D 納米打印的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以改善大腦受損區(qū)域神經(jīng)元的連接，甚至進(jìn)一步修復(fù)或替換帕金森、癡呆等腦部受損部分。 親人離去的悲痛，總是讓人難以承受。有沒有可能通過掃描大腦，構(gòu)造一件精神復(fù)制品？在電影《超驗(yàn)駭客》中，天才科學(xué)家威爾 · 卡斯特，正是通過數(shù)字化復(fù)制實(shí)現(xiàn)了在虛擬世界中的 “復(fù)活”。如今，科研機(jī)構(gòu)真的在進(jìn)行以 3D 打印技術(shù)復(fù)制大腦的嘗試，希望為老年癡呆、帕金森患者帶來福音，甚至實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的 “長生不老”。 阿斯頓大學(xué)（Aston University）是一家位于英國伯明翰的研究教育機(jī)構(gòu)，近日，其研究人員正在嘗試用 3D 納米打印技術(shù)來復(fù)制大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。阿斯頓大學(xué)干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)項(xiàng)目的主任 Eric Hill 博士說：“這項(xiàng)研究可能會(huì)幫助我們重建出腦結(jié)構(gòu)，了解發(fā)展過程中的大腦網(wǎng)絡(luò)形式，并提供工具了解阿爾茨海默癥等疾病是如何影響這些網(wǎng)絡(luò)的?！?據(jù)悉，作為未來和新興技術(shù)計(jì)劃的一部分，該項(xiàng)目已從歐盟委員會(huì)獲得 330 萬歐元的資金?！叭绻覀兛捎?3D 納米打印的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來改善大腦受損區(qū)域神經(jīng)元的連接，就可以進(jìn)一步嘗試修復(fù)或替換帕金森、癡呆或其他腦損傷患者的腦部受損部分。” 該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說。 對于復(fù)制大腦的科技探索，人類從未停止過嘗試的步伐。早在去年的美國 SXSW 科技大會(huì)上，南加州大學(xué)教授 Theodore Berger 宣布，通過人造海馬體完成了短時(shí)記憶向長期儲(chǔ)存記憶 “幾乎完美” 的轉(zhuǎn)換，這項(xiàng)技術(shù)可以完成對人腦記憶的備份，并復(fù)制到其他人的大腦。 無獨(dú)有偶，美國休斯研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員們也研發(fā)出一種新型裝置，能夠直接將新技能和新知識(shí)上傳到你的大腦。讓不具備飛行知識(shí)的普通人瞬間可以學(xué)會(huì)開飛機(jī)。 不過，這樣的大膽嘗試也伴隨著極高的風(fēng)險(xiǎn)。稍有不慎，對大腦組織的人為調(diào)整，就可能導(dǎo)致癲癇、妄想、錯(cuò)覺、抑郁、緊張甚至完全失去意識(shí)。 隨著 3D 納米打印技術(shù)向?yàn)榫軓?fù)雜的人體器官大腦發(fā)起沖擊，掃描復(fù)制大腦并構(gòu)建數(shù)字化 “來世”，近來被科研機(jī)構(gòu)證明是可行的。人工智能領(lǐng)域未來學(xué)家雷 · 庫茲韋爾把這樣的科技進(jìn)步稱為 “奇點(diǎn)”。英國知名物理學(xué)家史蒂芬 · 霍金也曾表示，“我認(rèn)為思維就是儲(chǔ)存在大腦中的一段程序，就像電腦一樣，所以理論上我們是可以將大腦復(fù)制到電腦里面，提供一種在死亡后的生存方式的?！?人類大腦有大約 1000 億個(gè)神經(jīng)元，它們之間通過整合簡單的元素實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算。信號(hào)在神經(jīng)元間傳遞會(huì)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(jì)它每個(gè)瞬間收到的數(shù)以千計(jì)的 “是” 或“否”的投票，從而計(jì)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(hào)，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(jì)算，看起來不起眼，但當(dāng)足夠多的神經(jīng)元以復(fù)雜的方式相互聯(lián)系的時(shí)候，卻能組織起強(qiáng)大的智能。 因此，問題的關(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(yàn)調(diào)整突觸，給網(wǎng)絡(luò)一個(gè)計(jì)算任務(wù)，讓它一遍遍重復(fù)。根據(jù)簡單的學(xué)習(xí)規(guī)則，突觸將會(huì)逐步變強(qiáng)。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，能訓(xùn)練機(jī)器使之擁有超乎想象的類人能力。1997 年，IBM 的 “深藍(lán)” 超級計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了俄羅斯國際象棋卡斯帕羅夫；2016 年，谷歌 Alpha Go 智能機(jī)器人對戰(zhàn)韓國圍棋高手李世石，4：1 勝出的結(jié)局引發(fā)世人關(guān)注，也證明了人工智能從 “算” 到“學(xué)”的進(jìn)化。 盡管人類大腦的復(fù)雜程度超乎想象，但人工智能模擬 1000 億個(gè)神經(jīng)元的復(fù)雜連接，如今看來或許只是時(shí)間問題。目前，德國瑞士科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān)的 “人腦計(jì)劃” 等很多創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，都在全力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。未來，量子計(jì)算帶來的計(jì)算能力的數(shù)量級式飛躍，無疑將加速這一進(jìn)程。 但復(fù)制大腦實(shí)現(xiàn)數(shù)字化 “永生” 的話題，也引發(fā)關(guān)于情感和倫理的討論?！澳闶强梢韵駨那澳菢咏o‘他’打電話，‘他’也可以通過在線視頻聊天加入家庭聚會(huì)。但這樣虛幻的存在，是否會(huì)讓人更加逃避現(xiàn)實(shí)，無法走出失去親人的痛苦？”一位看過《超驗(yàn)駭客》的觀眾表示，多數(shù)人可能難以接受這樣的人腦復(fù)制。