腦科學(xué)研究的三大發(fā)展方向*

蒲慕明

1 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所 上海 200031

2 中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心 上海 200031

大腦是人體最重要的器官，也可能是宇宙間最復(fù)雜的物體——結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能復(fù)雜，比目前規(guī)模最大的超級計算機(jī)還要復(fù)雜無數(shù)倍。這個復(fù)雜的物體是怎么出現(xiàn)的呢？只能說，它是生物演化過程中的一個奇跡。大腦外面的皺褶層叫作大腦皮層，是所有重要的腦功能的關(guān)鍵區(qū)域。理解大腦，不僅要知道大腦皮層的結(jié)構(gòu)和功能，還要知道大腦皮層里那些復(fù)雜的核團(tuán)的功能。為理解這些問題，科學(xué)家至少花了 200 年。

在過去的一個世紀(jì)里，諾貝爾獎涉及的神經(jīng)科學(xué)中的重要發(fā)現(xiàn)都跟大腦的信息編碼、儲存相關(guān)?，F(xiàn)在，我們對大腦傳導(dǎo)機(jī)制（如大腦如何處理信息、神經(jīng)細(xì)胞怎樣編碼和傳導(dǎo)信息、信息如何從一個神經(jīng)元交互到另一個神經(jīng)元等）理解得比較清楚；對不同的神經(jīng)元的作用，及其在各種功能中會產(chǎn)生什么反應(yīng)，也很清楚。

但是，我們只對神經(jīng)細(xì)胞如何處理信息了解得很清楚，而對整個大腦復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還知之甚少。例如：到底是什么原理使得神經(jīng)細(xì)胞在某種情況下發(fā)生某些反應(yīng)，我們并不是很清楚；對大腦中的信息處理不太了解，對各種感知覺、情緒，以及一些高等認(rèn)知功能——思維、抉擇甚至意識等，理解得比較粗淺。

2005 年 7 月，Science 雜志為慶祝創(chuàng)刊 125 周年，邀請全球幾百位科學(xué)家討論當(dāng)今世界最重要的前沿科學(xué)問題，最終歸納出“125 個科學(xué)問題”，其中 18 個問題屬于腦科學(xué)。排在最前面的腦科學(xué)問題包括意識的生物學(xué)基礎(chǔ)、記憶的儲存與恢復(fù)、人類的合作行為、成癮的生物學(xué)基礎(chǔ)、精神分裂癥的原因、引發(fā)孤獨癥（自閉癥）的原因，這些都是人們關(guān)心且未被解決的重大問題。盡管該“125 個科學(xué)問題”是 10 多年前總結(jié)的，但現(xiàn)在公認(rèn)的重大腦科學(xué)問題依舊未變。

誠如上述，雖說腦科學(xué)研究已有相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，但是未知的比已知的內(nèi)容還是多得多。腦科學(xué)現(xiàn)在的處境，相當(dāng)于物理學(xué)和化學(xué)在 20 世紀(jì)初期的處境，有很多事情已經(jīng)搞清楚，但是重大的理解和突破尚未出現(xiàn)。所以，現(xiàn)在的腦科學(xué)是生物科學(xué)里比較神秘的領(lǐng)域。從這點來說，腦科學(xué)將成為未來生命科學(xué)發(fā)展中很重要的一個領(lǐng)域。因而，腦科學(xué)不僅是 21 世紀(jì)的前沿科學(xué)，甚至到 22 世紀(jì)依舊是前沿科學(xué)。

1 目前腦科學(xué)研究的最關(guān)鍵問題：理解大腦圖譜結(jié)構(gòu)

1.1 大腦如此復(fù)雜

大腦不同皮層的部位有不同的功能。例如，大腦后方是視覺功能區(qū)，最前方的上側(cè)有運動功能區(qū)、感覺功能區(qū)、嗅覺功能區(qū)，前方還有語言功能區(qū)（圖 1）。假如大腦出現(xiàn)損傷，比如腦卒中（俗稱“中風(fēng)”）以后，受損區(qū)域?qū)?yīng)的功能就會喪失。目前，我們只是大致理解上述腦區(qū)和功能的關(guān)系，而對更多的細(xì)節(jié)就不清楚了。

現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛的腦成像技術(shù)為正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像（PET），各大醫(yī)院中都有 PET 設(shè)備。PET 可以觀測到大腦里哪些區(qū)域有電活動，而如果有電活動就表明該區(qū)域有功能正在進(jìn)行。如果電活動異常，表明該功能出現(xiàn)異常。例如：對大腦功能正常的人進(jìn)行測試，給他看幾個字，就會發(fā)現(xiàn)其大腦后方有電活動；給被試者聽幾個字，其聽覺區(qū)就有電活動；讓被試者說幾個字，其大腦左側(cè)的語言區(qū)就有反應(yīng)；但是如果讓被試者閉上眼睛不說、不講、不聽，回想剛才看到的幾個字是什么意思，其大腦里便會幾乎到處都有電活動。這個奇怪的現(xiàn)象說明思考是一件非常復(fù)雜的活動，它牽涉到大腦里的很多區(qū)域（圖 2）。為什么只是“想幾個字的意義”，大腦網(wǎng)絡(luò)就會幾乎全部開始活動？要理解這點，目前還相當(dāng)困難，想要知道大腦全部的未知奧秘，則首先要理解的就是大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在人腦中，上千億的細(xì)胞連在一起，送出很多“導(dǎo)線”——神經(jīng)科學(xué)中稱為軸突，以跟其他細(xì)胞聯(lián)接，最終形成了大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。大腦共有 1 000 億個神經(jīng)元，而且每個神經(jīng)元的放電模式不同，編碼模式不同，信息處理方式也不同。

1.2 從理解大腦圖譜結(jié)構(gòu)著手

圖1 大腦皮層的各個區(qū)域負(fù)責(zé)不同的腦功能

圖2 PET 掃描顯示出不同情況下的腦活動

圖3 3 個層面的神經(jīng)聯(lián)接圖譜

大腦如此復(fù)雜！所以，要理解這個復(fù)雜的系統(tǒng)如何工作，是很大的挑戰(zhàn)。但我們?nèi)钥梢詮?3 個層面更好地理解這個網(wǎng)絡(luò)（圖 3）。①宏觀。PET、磁共振成像（MRI）等功能成像手段，提供的是分辨度在厘米或毫米層面的宏觀視野。在這個范圍內(nèi)，大致可以看到神經(jīng)束在腦區(qū)之間的走向。每個神經(jīng)束都由成千上萬的神經(jīng)細(xì)胞纖維構(gòu)成。②介觀。要進(jìn)一步知道細(xì)節(jié)，必須在介觀（介于微觀和宏觀之間的狀態(tài)）層面對神經(jīng)環(huán)路進(jìn)行研究，了解每一個神經(jīng)細(xì)胞如何跟其他不同種類的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行聯(lián)接，如何輸送信息，以及在實現(xiàn)各種功能時有什么活動。③微觀。在電子顯微鏡下對細(xì)胞進(jìn)行觀察，從微米到納米層面，這樣的微觀尺度會讓人看得更精細(xì)。

目前，神經(jīng)科學(xué)最關(guān)鍵的一點，就是從已知的宏觀層面進(jìn)入介觀層面，進(jìn)而理解大腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成與功能。例如，把小鼠大腦皮層的 52 個神經(jīng)細(xì)胞用熒光標(biāo)記后切片，重構(gòu)其三維結(jié)構(gòu)，其中每一種顏色代表一個神經(jīng)細(xì)胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大腦的復(fù)雜性難以想象！即便是這 52 個細(xì)胞，也還有不同的種類，它們在大腦中分布的規(guī)則也不一樣。這還僅僅是小鼠的 52 個細(xì)胞，而人腦有上千億個細(xì)胞。所以，要真正分析人腦，困難該有多大？！這正是目前神經(jīng)科學(xué)面臨的一個重大挑戰(zhàn)。因此，未來腦科學(xué)的第一個關(guān)鍵點就是在介觀層面上弄清大腦的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即圖譜結(jié)構(gòu)。

大腦的信息傳導(dǎo)靠的是電，電活動像電波一樣在神經(jīng)細(xì)胞里傳導(dǎo)。它跟電子在電線中的傳導(dǎo)不同，因為這種橫波是跨過細(xì)胞膜的離子流動造成的——陽離子從外面流入細(xì)胞內(nèi)，造成了膜電位的波動，波動不斷向前推，其推動速度只有幾百米/秒，比電子流的速度慢很多。當(dāng)這種電波傳到神經(jīng)軸突終端的時候，會把信息傳遞給下一個細(xì)胞。一個神經(jīng)細(xì)胞之所以能夠把電信息傳給下一個細(xì)胞，借助的是釋放一種叫作神經(jīng)介質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)神經(jīng)介質(zhì)傳到下一個神經(jīng)細(xì)胞后，就會觸發(fā)下一個細(xì)胞的電活動，這就是電信號的傳導(dǎo)模式。如何觀測電信號以及理解電信號在網(wǎng)絡(luò)中的處理模式等問題，是我們現(xiàn)今要了解的關(guān)鍵問題。

2 腦科學(xué)的三大發(fā)展方向

人類常常提到神秘的外太空，對于人類而言，宇宙中有很多未解之謎，比如暗物質(zhì)與暗能量等。其實，我們的大腦里也有一個“宇宙”，人體的這個內(nèi)在“宇宙”的結(jié)構(gòu)是什么，以及它是如何工作的？這是我們未來所要了解的。了解這些有什么好處呢？可以歸結(jié)為 3點：① 理解大腦是人類理解大自然的終極目標(biāo)之一，對大腦的深入理解標(biāo)志著人類對大自然的更深入了解；② 在人口健康方面，大腦是如此重要，我們要保護(hù)好大腦、促進(jìn)智力發(fā)展，防止大腦的衰退以及腦疾病的產(chǎn)生，這也是腦科學(xué)未來發(fā)展的另一個重要方向；③ 可以有很重要的應(yīng)用——模擬大腦，創(chuàng)造出具有像人一樣智慧的機(jī)器，這是人工智能的終極目標(biāo)，也是腦科學(xué)的發(fā)展方向之一。

世界主要國家都有腦研究計劃，美國、日本、歐盟的腦研究計劃規(guī)模都不小。中國科學(xué)家經(jīng)過 4 年討論，終于在 2018 年正式確定了“中國腦計劃”的內(nèi)容。中國的腦研究計劃已經(jīng)籌劃了多年，很可能在 2019 年啟動。該計劃將是中國腦科技的未來。那么，它要做什么呢？

中國的腦計劃具有“一體兩翼”的結(jié)構(gòu)，也就是腦科學(xué)的三大發(fā)展方向。①“一體”。主體結(jié)構(gòu)是前面介紹的腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)，也就是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，我們必須知道大腦的圖譜結(jié)構(gòu)，弄清楚聯(lián)接圖譜、結(jié)構(gòu)圖譜。在此基礎(chǔ)上，搭建各種平臺，幫助解析上述圖譜的功能。為此，我們希望啟動一個由中國科學(xué)家主導(dǎo)的國際大科學(xué)計劃，做全腦介觀層面上的神經(jīng)聯(lián)接圖譜。對于介觀圖譜，不僅中國科學(xué)家感興趣，世界各國的科學(xué)家都有興趣。通過該計劃，人們能夠研究動物特別是模型動物（包括小鼠、獼猴等）的大腦圖譜。②第一“翼”。研究腦疾病的診斷與治療，形成各種新型的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。③第二“翼”。研究類腦人工智能、類腦計算、腦機(jī)接口等與人工智能相關(guān)的新技術(shù)，該領(lǐng)域研究對未來的人工智能產(chǎn)業(yè)具有重大影響。

以上是目前中國腦計劃的研究方向，也是世界相關(guān)科學(xué)家公認(rèn)的最好的方向。與世界其他國家的腦計劃相比，雖然我國的計劃啟動慢，但我們的設(shè)計是目前世界上最完美的，希望它的實施也是最圓滿的。

2.1 發(fā)展方向之一：“一體”—理解大腦

2.1.1 什么是腦認(rèn)知功能？

大腦認(rèn)知功能包括基本認(rèn)知功能和高級認(rèn)知功能。

（1）基本的腦認(rèn)知功能。我們的感覺、對外界信息的接收，包括感知覺、學(xué)習(xí)和記憶、情緒和情感、注意和抉擇，這些都是基本的腦認(rèn)知功能。果蠅、小鼠、猴子，甚至斑馬魚、線蟲等很多動物都有這種基本功能。

（2）高級的腦認(rèn)知功能。只有靈長類以上比較高等的動物才有高級的腦認(rèn)知功能。這些功能包括：①共情心與同情心——比如“你悲痛了，我也感到悲痛”；②社會認(rèn)知——指在社會群體里面的認(rèn)知；③合作行為——比如人的合作行為是非常特殊、非常復(fù)雜的；④各種意識——比如人的自我意識；⑤語言——比如人類的語言是其他動物所沒有的、非常復(fù)雜的語言。

2.1.2洞察腦認(rèn)知功能的基本思路

（1）模式動物研究。了解上述認(rèn)知功能產(chǎn)生的機(jī)理，對于設(shè)計類人腦的下一代人工智能具有重要意義。想要設(shè)計出不僅能夠理解語音、辨識語音，還能理解語義的人工智能設(shè)備，就需要知道人的大腦是怎樣處理語言的。因為涉及倫理問題，所以不能直接在人體上做實驗。因此要想做到這一點，必須先有模式動物。獼猴的大腦結(jié)構(gòu)跟人非常相近，是很好的模式動物。于是我們先在獼猴等動物身上進(jìn)行各種操作，查找工作原理，之后引申開來，看看人類的大腦哪些與此相同。

（2）大腦神經(jīng)元研究。認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)里面，最關(guān)鍵的還是要制作出全腦神經(jīng)聯(lián)接圖譜。我們需要知道大腦里神經(jīng)元的種類、類型怎樣定出來。這是一項很重要的工作，目前世界各國都在做相關(guān)研究，我國也將要做。

（3）大腦結(jié)構(gòu)圖譜繪制。了解了神經(jīng)元類型之后，還要弄清楚各腦區(qū)每一類神經(jīng)元的輸出纖維跟輸入纖維，以及信息要送到哪里去，這是結(jié)構(gòu)圖譜。有了結(jié)構(gòu)圖譜，我們才能摸清神經(jīng)元的電活動，看看電波何時會出現(xiàn)，又是如何傳導(dǎo)信息的，這就是活動圖譜。全部圖譜出來后，就能夠解析神經(jīng)環(huán)路的最終功能。

2.2 發(fā)展方向之二：第一“翼”—疾病診斷與治療

在我國，腦科學(xué)的一項重大應(yīng)用是為“健康中國”服務(wù)。如何維持健康的大腦發(fā)育以及智力發(fā)育，是非常重要的社會問題。維持大腦的正常功能，延緩大腦退化，這些都是健康生活所必需的。

對于老齡化社會而言，神經(jīng)退行性疾病是個大問題。目前，中國 65 歲以上的老年人有 1 億多，是世界上老齡人口最多的國家。與此同時，中國人的平均壽命不斷增加，新生兒的壽命期望值是65 歲，中國已基本進(jìn)入老齡化社會。因此，防治各種與老齡化相關(guān)的疾病顯得非常重要。以大家最常聽到的阿爾茨海默癥（老年癡呆）為例，假如沒有很好的治療方法，到 2050 年，全世界會有超過 1 億人患上阿爾茨海默癥①據(jù)國際阿爾茨海默癥協(xié)會（ADI）2019年發(fā)布的報告，到2050年，全球患有阿爾茨海默癥的人數(shù)將增加至1.315億人。；在 85 歲以上的老年人中，平均 1/3 的人有發(fā)病的可能。這不是一個小數(shù)字！如果中國腦計劃能夠在 15 年之后，把阿爾茨海默癥的發(fā)病期從 85 歲延緩到 95 歲，這將是對人類的一個巨大貢獻(xiàn)。

其實，不僅是老年癡呆，其他腦疾病也會給社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計，包括各種神經(jīng)類和精神類疾病在內(nèi)的腦相關(guān)疾病，是所有疾病中社會負(fù)擔(dān)最大的，占到了 28%——超過了心血管疾病，也超過了癌癥。因此，重大腦疾病的診斷和干預(yù)是未來腦科技領(lǐng)域一項非常重要的研究內(nèi)容。

什么是重大腦疾病？例如，幼年期的自閉癥或者孤獨癥與智障，中年期的抑郁癥和成癮，以及老年期的阿爾茨海默癥與帕金森病等退行性腦疾病等，都屬于重大腦疾病。對于這些重大腦疾病，只有充分了解它們的機(jī)理，才能找到最有效的解決方法。但目前我們在這方面的了解有限，尤其是對于抑郁癥、雙相（俗稱“躁郁癥”）、精神分裂等精神類疾病，目前尚不清楚到底是什么原因造成的。要把這些問題搞清楚，可能還需要幾十年時間。

但是，我們不可能等到把致病機(jī)理完全搞清楚了才去治病，所以在致病機(jī)理完全清楚之前，必須研發(fā)出各種腦疾病的早期診斷指標(biāo)。一旦有了診斷指標(biāo)，就可以進(jìn)行早期干預(yù)。比如說記憶開始衰退了，有哪些手段可以減緩或延遲衰退。這些干預(yù)手段可以是吃藥，也可以是物理、心理或是生理干預(yù)。例如，玩游戲也是一種干預(yù)手段，它是一種心理和生理的干預(yù)手段。玩游戲時人要動、要想并做出快速反應(yīng)，這都是對大腦的練習(xí)。所以，如果能夠設(shè)計出針對某一種功能異常的很好的干預(yù)手段，對腦疾病患者來說就是一件好事。

在完全摸清致病機(jī)理之前，我們需要知道哪一項功能失常了，進(jìn)而進(jìn)行干預(yù)治療。從這個角度來說，對于功能的定量測量又變得非常重要了。

在腦疾病診治領(lǐng)域，研發(fā)出的各種干預(yù)手段，在應(yīng)用到人體之前，必須先進(jìn)行動物實驗。因為涉及倫理問題，所以如果沒有研發(fā)清楚，是不能夠進(jìn)行人類的臨床實驗的。因此，建立起很好的獼猴等非人靈長類動物的疾病模型，就變得非常重要?？蒲腥藛T可以在研發(fā)出的獼猴疾病模型上測試診斷手段是否有效，之后再進(jìn)行臨床實驗。

除了機(jī)理不清楚之外，腦疾病治療還面臨著很難找到特異的藥物靶點這個難題。藥物都有副作用，但其他疾病藥物的副作用不像腦疾病藥物的副作用那么大。這是因為腦疾病產(chǎn)生的原因在于大腦的某些網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常。某些網(wǎng)絡(luò)異常產(chǎn)生對應(yīng)疾病，另外一些網(wǎng)絡(luò)異常又產(chǎn)生其他疾病。但是藥物是針對分子和細(xì)胞的，而大腦網(wǎng)絡(luò)都是由類似的神經(jīng)細(xì)胞跟神經(jīng)突觸聯(lián)接形成，所以很難找到特異的藥物。

這也是很多國際大型制藥公司放棄相關(guān)藥物研發(fā)的原因。藥物的研發(fā)周期異常漫長，大約 10 年的時間，且需幾十億美元的投入，而研制失敗率卻在 90% 以上。所以，很多大公司由于覺得“劃不來”而放棄了。目前腦相關(guān)藥物的研發(fā)模式是，依靠科研人員在實驗室做出確實很好的藥物靶點，大公司才緊隨其后投入研發(fā)。

在臨床應(yīng)用前，為判別藥物是否可用，也要進(jìn)行動物實驗。檢測的首要指標(biāo)就是藥物的安全性，即看動物使用后是否安全，健康會不會受到不良影響，以及藥物的代謝規(guī)律等。更重要的是藥效的檢測，以前通常用小鼠的疾病模型進(jìn)行藥效檢測，目前對于治療腦疾病急需的是與人類較近的靈長類動物疾病模型來做藥效檢測。進(jìn)行藥效檢測的前提是，獼猴等靈長類動物出現(xiàn)相關(guān)疾病的癥狀。但目前研究人員手中并沒有腦疾病的靈長類動物的相關(guān)模型，而以前的模型都是小鼠的，是不能用的，所以我們也在努力建模。中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的克隆猴項目就是為了研發(fā)出克隆猴的疾病模型，以便應(yīng)用于腦疾病治療方面（圖 4）。

2.3 發(fā)展方向之三：第二“翼”—類腦智能

腦科學(xué)研究的另外一個重要應(yīng)用在腦機(jī)智能技術(shù)、類腦研究方面。在該領(lǐng)域中，未來很重要的一個發(fā)展方向，就是腦機(jī)接口和腦機(jī)融合的新方法，各種腦活動的刺激方法、調(diào)控方法，以及新一代人工網(wǎng)絡(luò)模型和計算模型。

盡管現(xiàn)在的深度網(wǎng)絡(luò)計算模型很好，但與人腦相比，還差得很遠(yuǎn)。如果能夠更進(jìn)一步研發(fā)出類人腦的新型計算模型和新的類似神經(jīng)元的處理硬件，并將它們應(yīng)用到新一代計算機(jī)上，則有可能做出更優(yōu)秀、更高效的計算機(jī)。它們的計算能力也將更接近人類，并且能耗更低、效率更高。

圖4 中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所用體細(xì)胞克隆技術(shù)于2017年底培育出的克隆獼猴——中中、華華

此外，類腦計算機(jī)器人和大數(shù)據(jù)處理也是未來類腦研究的方向，如圖靈測試（即如何判斷一臺機(jī)器具有人的智能）。圖靈②艾倫 · 麥席森 · 圖靈（Alan Mathison Turing，1912年6月23日—1954年6月7日），英國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家，被稱為“計算機(jī)科學(xué)之父”“人工智能之父”。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，曾協(xié)助英國軍方破解德國的著名密碼系統(tǒng)Enigma，幫助盟軍取得了二戰(zhàn)的勝利。圖靈對于人工智能的發(fā)展有諸多貢獻(xiàn)，提出了一種用于判定機(jī)器是否具有智能的試驗方法，即“圖靈測試”。此外，圖靈提出的著名的“圖靈機(jī)”模型為現(xiàn)代計算機(jī)的邏輯工作方式奠定了基礎(chǔ)。在 70 年前就提出過這樣一個設(shè)想：在彼此看不到對方的情況下，分別與一臺機(jī)器和一個人對話，并在對話過程中，分辨出對方是機(jī)器還是人。如果無法分辨出對方的身份，就可以認(rèn)定這臺機(jī)器具有人的智能。其中語義的理解是最關(guān)鍵的。這就是著名的“圖靈測試”。

多少年來，人們一直希望做出能夠通過圖靈測試的機(jī)器。目前的測試標(biāo)準(zhǔn)是：只要有 1/3 的參試人在 5 分鐘之內(nèi)辨別不出跟自己對話的是機(jī)器還是人，即可認(rèn)定機(jī)器獲勝?！靶”笔俏④洠▉喼蓿┗ヂ?lián)網(wǎng)工程院在中國推出的人工智能聊天機(jī)器人，可以通過對話不斷提升自己，增加自身的知識儲備，增強(qiáng)回應(yīng)能力。雖然問世多年的“小冰”具有很高的對話能力，但人們還是很容易就知道它不是真的人，而只是一臺機(jī)器。

在今天，如果真正要做出好的類腦智能，必須依靠新的圖靈測試，即除了語言能力之外，測試指標(biāo)還應(yīng)包括對各種信息的感知能力與處理能力。具體來說，可以讓一個機(jī)器人和一個人各自操作一只機(jī)械手來玩一個玩具，同時要求他們彼此間就動作情況進(jìn)行對話，以便進(jìn)行判別。很容易發(fā)現(xiàn)，類似測試比跟一臺計算機(jī)對話復(fù)雜多了。另外，團(tuán)隊合作方面也是測試內(nèi)容。讓一個機(jī)器人與人類合作進(jìn)行某些活動，如進(jìn)行比賽，然后觀察大家是否能夠辨別出隊員中哪個是機(jī)器人、哪個是人。這些都是新的圖靈測試所涵蓋的內(nèi)容。我們可以滿懷信心地期待，隨著腦科學(xué)的發(fā)展，未來二三十年內(nèi)，可能出現(xiàn)能夠通過新的圖靈測試的、具有通用人工智能的類腦人工智能。