“超級大腦”：電腦增強人腦機能前景預測

袁藝

以色列歷史學家尤瓦爾·赫拉利在其著作《從動物到上帝：人類簡史》中談到：現(xiàn)代科技的驚人成就將首度改變長達40億年的進化過程。生物進化通常都取決于自然選擇的緩慢過程。但從21世紀開始，進化將受到人類的影響，因為人類已經(jīng)開始創(chuàng)造并操控生命。隨著未來認知科學和生物科技的發(fā)展，人腦機能的進化也可能受到人類自身的強力干預并呈非自然加速狀態(tài)。可以預見，只要有需要，未來可通過電腦增強人腦機能，有可能出現(xiàn)智力超強的“超級大腦”。

考察電腦增強人腦機能的可能性，不妨首先分析電腦和人腦各自作為思維工具的優(yōu)劣勢。首先是電腦學習快，人類學習慢。正常人類需要20多年的時間來完成小學至大學的教育，而人工智能體則可以壓縮到數(shù)周或者更短時間。其次是人腦比電腦可靠性好。人腦只要沒有外來損傷，可持續(xù)工作50年以上，而電腦常有死機現(xiàn)象。電腦的中央處理器只要一個電路出現(xiàn)故障，往往就會導致整個系統(tǒng)的癱瘓，而人腦雖然每時每刻都有腦細胞死亡和新生，但人腦某個腦細胞的死亡并不會對整體功能，或者說對記憶和思考功能產生任何不良影響。再次是電腦非常精確但死板，沒有個性。不同電腦運算同一程序，得出的結果完全一致，人腦雖然計算的精度不如電腦，而且在思考過程中往往摻雜著經(jīng)驗、直覺、靈感、偏好等個性因素，但正是這些個性因素，使人腦表現(xiàn)出優(yōu)異的主動性、靈活性和創(chuàng)新性。有學者將智能分為反應性智能、預測性智能和創(chuàng)造性智能。電腦在反應性智能上占優(yōu)，而在后兩種類型智能上則完全不是人腦的對手。

人腦與電腦互有優(yōu)劣，那么能不能把電腦嚴謹細致的邏輯思維方式，與人腦擅長的諸如經(jīng)驗思維、形象思維、直覺思維、靈感思維等跳躍性、模糊性、隨機性的思維方式結合起來，相互取長補短一起工作呢？這一想法并不是什么天方夜譚。科學家認為，電腦和人腦都可以視為一個物理符號系統(tǒng)，都具有6種功能：輸入符號、輸出符號、存儲符號、復制符號、通過找出各符號間的關系建立符號結構，以及根據(jù)已有符號繼續(xù)完成活動過程。換言之，人腦和電腦是可以相互模擬的，只不過以前受技術條件的限制和對大腦工作機理知之甚少等原因，這方面工作進展不大。隨著科技的發(fā)展，預計未來將有多種方法可實現(xiàn)電腦對人腦機能的增強。

腦強化劑

通過解讀大腦發(fā)出的指令，機械也能受大腦支配

隨著會聚技術的發(fā)展，納米技術、生物技術、信息技術和認知科學四大科技前沿領域相互協(xié)作融合，將形成巨大的技術能量，并呈現(xiàn)出這樣一幅新圖景：如果認知科學家能夠想到它，納米科學家就能夠制造它，生物科學家就能夠使用它，信息科學家就能夠監(jiān)視和控制它。美國著名發(fā)明家、思想家、預言家雷·庫茲韋爾預測，運用會聚技術制造的大量納米機器人作為腦強化劑，添加進入人腦，并與人腦神經(jīng)元協(xié)同工作，將極大地增強人腦的模式識別能力、記憶力和綜合思考能力。這些納米機器人能夠建立新的神經(jīng)連接，創(chuàng)建新的生物、非生物混合神經(jīng)網(wǎng)絡。這一技術還可實現(xiàn)從一個大腦到另一個大腦的無線通信。想象一下，當戰(zhàn)場上士兵的協(xié)同作戰(zhàn)，是靠意念直接傳送而不是靠語言間接交互的話，就能做到“心有靈犀一點通”，協(xié)同效率和戰(zhàn)術水平將會大為提高。

思維移植

從哲學上講，人的身體只是容納人“高貴”思想的“臭皮囊”，但思維和靈魂一旦脫離軀殼也就意味著死亡，不能繼續(xù)思考。隨著“讀腦術”的發(fā)展，未來的“大腦掃描儀”完全可以掃描人腦，捕捉所有主要的細節(jié)，形成“思維文件”，然后將大腦的狀態(tài)通過文件傳輸?shù)姆绞?，完整地“復制”到一臺超級電腦或另一個人腦上，從而實現(xiàn)“思維移植”。由于思維內容和思維載體的分離，腦死亡和身體死亡也就分開了。愛因斯坦、達芬奇等人類精英的思想可以永久保留并繼續(xù)保持思考狀態(tài)，并不斷提出新思想。從某種程度上講，人類靈魂可以實現(xiàn)渴望已久的“永生”。通過思維移植，甚至可以隨時改變人的身份和角色。某一個人的思維一會可以移植到一臺控制機器人的電腦中，一會又可以從一個男人的大腦移植到一個女人的大腦中。

芯片植入

在人腦中有一個形狀頗似海馬的小部分，叫做海馬體、海馬區(qū)或海馬回，主管人的近期記憶，也能夠將短期記憶轉化為長期記憶。2003年，美國一組科學家宣布開發(fā)出取代海馬體功能的硅芯片，并且在小鼠腦切片上取得了不錯的效果。在產生這塊芯片之后，經(jīng)過10多年的動物實驗，目前終于充分證實了腦信息可以通過芯片的電信號來復制。他們希望在未來5～10年，將這類可以取代海馬體的芯片植入人腦，大幅提高人腦的記憶力。如果普通人通過幾十年的學校教育才能獲得的知識，只需要移植一個存有大量知識信息的芯片就能解決，這一發(fā)明對人類學習產生的重大影響是可想而知的。隨著信息技術與納米技術的整合，以及電源持久供應等問題的解決，電腦將進一步微型化，除植入記憶芯片外，還可以直接植入一臺或數(shù)臺微型超級電腦協(xié)助大腦工作，從而大大提高人類個體的智力水平。

腦-機接口

腦-機接口這一技術既不需要服用含納米機器人的腦強化劑，也不需要在人體內植入任何芯片，只需把微型讀腦裝置安裝在眼鏡、項鏈、衣領等隨身物品中，人腦即可與電腦直接交互信息，快速調用電腦和網(wǎng)絡中的計算資源和數(shù)據(jù)資源輔助人腦工作。例如，目前人通過互聯(lián)網(wǎng)搜索信息，需要在瀏覽器中鍵入關鍵詞，通過屏幕閱讀搜索結果，才能找到答案。如果采用腦-機接口技術，只要人腦發(fā)出想要搜索的關鍵詞的意念，讀腦裝置就可以立即接受并將這一意念轉變?yōu)殡娔X指令，由電腦自動到互聯(lián)網(wǎng)上進行搜索，并將搜索結果實時反饋到大腦。這樣，人想搜索任何知識，都可以很快找到，即使大腦記憶力隨年齡增長而衰退也沒關系，因為龐大的互聯(lián)網(wǎng)已成為大腦的一部分，人腦的能力將得到空前的增強和擴展。屆時，人腦與電腦的界線將日趨模糊，整個世界的生物智能和非生物智能將高度融合，成為一個功能強大的“人-機智能共生體”。

責任編輯：劉靖鑫