大腦仍是人類認知“黑洞”

屈一平

“我們無法忍受人類仍舊對大腦如何工作知之甚少”。20多年前，DNA（脫氧核糖核酸）雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者之一弗朗西斯·克里克就如此抱怨。

然而時至今日，大腦仍然是人類認知的“黑洞”。

美國總統(tǒng)奧巴馬曾經(jīng)說：“作為人類，我們能夠確認數(shù)光年外的星系，我們能研究比原子還小的粒子，但我們?nèi)詿o法揭示兩耳間三磅重的物質(zhì)（指大腦）的奧秘?！?/p>

這“三磅的宇宙”，難以琢磨，又令人神往。

倫敦大學(xué)學(xué)院計算機神經(jīng)科學(xué)教授、北京師范大學(xué)認知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習國家重點實驗室訪問教授李兆平博士在接受《人民周刊》記者采訪時說，人們總是用腦來思考事情是怎么回事，從一個原因到結(jié)果?？墒侨绻眠@樣的思考研究自己的腦會出現(xiàn)什么問題？

6月26日，蓋茨基金會支持的未來論壇，邀請全球“最強大腦”科學(xué)家薈萃北京，本刊記者現(xiàn)場體驗一場頭腦風暴的撞擊：一百多年前，人們認識到神經(jīng)元是大腦的基本組成細胞；五十多年前，人們開始觀察在活體內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的現(xiàn)象和功能；二十多年前，系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)，即從整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生理基礎(chǔ)來研究認知行為，成為神經(jīng)科學(xué)的主干之一，而時至今日，人類終于開始用理工科的思維探討人腦。

《連線》雜志的聯(lián)合創(chuàng)始人凱文·凱利曾經(jīng)說：注意力是最為稀缺的資源，也是最被濫用的資源——對注意機制的研究，是認知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中最受關(guān)注的科學(xué)問題。

李兆平教授提出的“視覺初皮層注意顯著圖”理論概念首次超出了傳統(tǒng)觀念的范圍，因其涉及大腦注意和視覺中的主要功能，又在近期取得了實驗的支持，因此引起學(xué)術(shù)界的極大注意。

透過注意力前方的“眼睛”窗口——將揭秘人腦怎樣不為人知的秘密？

腦洞大開：眼見不為實

2015年，圍繞一條裙子到底是“白金”色還是“藍黑”色，朋友圈迅速分成了兩大陣營。這條掀起了幾乎全世界所有社交網(wǎng)絡(luò)、引發(fā)巨大爭論的裙子，在有些人眼中是白金色，而到了另一些人眼中卻是藍黑色。

在未來論壇的主旨演講中，由簡單的視錯覺開始，李兆平帶領(lǐng)觀眾進入了腦神經(jīng)理論的更深層，分享視覺系統(tǒng)中最新的理論和實驗。

“人類有的時候‘視而不見，”她指出，因為人類每一時刻都接受到大量的外界信息，處于被“信息轟炸”的狀態(tài)中。人類有限的心理資源和神經(jīng)資源不可能同時處理這么多的信息，只能選擇性地處理具有高優(yōu)先性的信息而忽視低優(yōu)先性的信息，這是人類的生物學(xué)特質(zhì)。

說好的是人腦研究，為什么一直在說“眼睛”？李兆平顯然“讀出”觀眾的疑惑，她以猴子大腦為例簡單解讀——“眼睛是心靈的窗戶，”她繼續(xù)演講，“在猴子大腦里邊竟然有50%腦區(qū)是專管視覺，你想學(xué)習大腦是怎么回事，從視覺這個窗戶可以去學(xué)?！?/p>

“看”和“見”是分開的，李兆平的觀點令全場震驚。她給大家做一個示范，在一副都是左傾的斜棒中，找唯一右傾的一根?！按蠖鄶?shù)人一秒到三秒眼睛看過去，一秒到三秒拍的稀稀拉拉幾個人，大多數(shù)沒有拍，它其實是‘看而不見的‘看，它其實沒見……也就是說你的‘看比你的認知還要快，而且你是越見越糊涂！”

認真用腦的，請舉手！

“大腦所作出的決定可能會影響到你怎么判斷裙子的顏色?！薄且粓霭捉鹕棺又疇?，最后得出的結(jié)論，居然不是眼睛，而是大腦！

美國麻省理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家比維爾·康威稱，看見什么顏色取決于大腦想要吸收人造的室內(nèi)光還是自然的室外日光?？匆娊鹕桶咨珬l紋的人的大腦更加習慣日光，而看見黑色和藍色的人的大腦更加適應(yīng)室內(nèi)光。

然而，中科院院士歐陽頎不太相信人可以把腦全部解析出來，在他看來，腦應(yīng)該是人類能夠理解的上限，可能有比腦更復(fù)雜的東西，但是人不會理解?！耙驗槟銖男畔⒄摰慕嵌戎v，一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的東西可以影射到結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)簡單影射不出結(jié)構(gòu)復(fù)雜?！?/p>

北京大學(xué)心理與認知科學(xué)學(xué)院院長方方對此持不同看法：“如果到北京大學(xué)腦成像中心，我們真的可以通過對你腦活動的檢測知道你在想什么，想做什么，喜歡什么，某些特定情況下我們還可以通過一定的刺激，控制你的大腦，使你更喜歡什么，更想什么，更不喜歡什么，這是目前的一個狀況?！?/p>

“我們?yōu)槭裁匆粢曈X系統(tǒng)?！崩钫灼皆谏鲜兰o90年代末和本世紀初提出 “視覺初皮層注意顯著圖”的理論，圍繞者視覺系統(tǒng)研究“腦”——力圖回答：大腦是怎樣“看見”世界的？這個理論指出，人類的初級視覺皮層可以在視覺信息加工的非常早期階段生成視覺顯著圖，用以引導(dǎo)空間選擇性注意的分布。

人工智能和人腦究竟什么關(guān)系？

人工智能和人腦究竟有沒有關(guān)系——成為討論焦點。

陳恂的論斷“其實人工智能和腦科學(xué)的關(guān)系不大，”立刻引來了爭議，科學(xué)家們的頭腦風暴迅速掀起。

“我不太同意這個觀點。”院士歐陽頎態(tài)度明確——他從上世紀90年代初人工智能歷史開始回顧：“當時人工智能搭的那個網(wǎng)絡(luò)框架就是腦科學(xué)，我猜想應(yīng)該有一些新的規(guī)律藏在我們腦子里，我們腦子處理信息不是現(xiàn)在卷積這些計算，肯定還有新的計算方法，這些計算方法從腦科學(xué)研究來給我們做信息科學(xué)反饋。

“人工智能會不會超過人的智能？”——這一觀點在現(xiàn)場引起爭議，不到40%的觀眾舉手認同，更多人選擇認為人的智能是更偉大的。

方方認為，“我們現(xiàn)在提的一個概念叫類人智能，叫Human like intelligence，類人智能和人工智能區(qū)別在什么呢？我們想一想下圍棋人工智能解決所有的東西都是在限定環(huán)境下，有限定規(guī)則的，有確定目標情況下人工智能表現(xiàn)比人要好。一旦沒有規(guī)定，沒有確定目標，人工智能還能不能超過人的智能，這就是值得我們考慮?！?/p>

方方提出，智能包含“情感”因素。人類包括某些動物有集體主義精神和利他主義精神，當人類完成一個任務(wù)，如果需要一個同伴犧牲，為了這個群體最終完成某一個目標，人是可以做到的。而人工智能產(chǎn)品最大限度讓自己存活下來，會不會為了群體利益實現(xiàn)最終目標，這是需要考慮的，提出來類人智能和情緒智能的概念，在智能研究中也是需要考慮的。

用人腦研究腦，是探索更是挑戰(zhàn)。

李兆平試圖從視覺系統(tǒng)“看見”大腦運行機理。包含大約860億個神經(jīng)元的人類大腦的復(fù)雜程度與奧妙之處，被很多神經(jīng)科學(xué)家認為并不亞于廣袤無垠充滿未知的浩瀚宇宙。這一探索，剛剛開始。