[转载]“蓝脑”计划：人造大脑的可能性

克隆人算什么，那不过是一具躯壳。人之所以为人，乃至世间一切的意义，全在大脑之中。这正是瑞士科学家亨利·马克兰的“蓝脑”计划引人瞩目的原因。马克兰 的野心是：用计算机从头建立起哺乳动物大脑内部的模型，从而可以在计算机上模拟大脑的运行。早在2007年初，他就公布了雄心勃勃的目标：2008年先用 啮齿动物做实验，最终希望在2015年制造出“人脑”模型。

“人造大脑十年内即将问世”，各种媒体从上述表述中得出这样的标题，看来并没有错。种种担忧也并非第一次地冒了出来，一个黑客网站写道：科学家们会说这可 以用来治疗疾病或什么的，其实真正让他们感到兴奋的是可以创造出一个全功能、具有自我意识的人工智能体（A.I.）吧？希望充满机器人的未来会比较像阿西 莫夫笔下的世界而不是詹姆斯·卡梅隆的电影。另一个叫暮鼓的人则担心：“人的恶总是出乎意料，人造大脑大概比克隆人还可怕。人脑要是可以被人为干预，在一 个以洗脑为终极目标的国家里，杀伤力肯定比原子弹更大。”

可怕的模型

占人脑80%体积的大脑皮质掌管着记忆、思考、反应、领悟、交流、适应和规划等复杂能力。组成皮质的基本部件是宽0.5毫米，高2毫米的圆柱体（称为垂直 柱NCC），每个由约一万个相互链接的神经元组成。马克兰发现：这些部件的运行很像计算机里的微电路。所有哺乳动物物种都有皮质这种基本的简单重复结构， 鼠脑和人脑的区别基本上只在于体积。如果能够重新创建这种基本微电路，在计算机上模拟大脑运行也是顺理成章了。

然而问题在于：模拟要想在生物学上足够准确，必须深入到单个神经元的层次。这带来了可怕的数量和复杂性问题。人脑整个皮质里的垂直柱数以百万计，垂直柱内 单个神经元之间在三维空间里的链接途径以万亿计。因此，“蓝脑”工程得以在2005年6月6日启动的一个重要前提，是与计算机巨头IBM公司签署协议，动 用持续计算能力达478万亿次/秒，峰值计算能力达596万亿次/秒的“蓝色基因”超级计算机。从复杂性上说，神经元还有多种形状，影响着它的电化学特性 和与其它神经元的链接。

2006年夏，马克兰的小组终于成功完成了有一万个简化神经元的两星期大的幼鼠皮质垂直柱模型。同年12月，他们又用足够精确的神经元完成了同样的垂直柱 模型。2007年11月26日，“蓝脑”工程第一阶段宣告完成。有了微电路，激动人心的模拟运行就开始了。“蓝色基因”的所有8192个处理器开始了巨量 的计算，它们解出的数学方程，能够准确描述受到电刺激时每个神经元内的电化学活动。通过处理器之间的通信，则描述着电刺激从一个神经元传向另一个神经元的 结果。

当马克兰将一朵玫瑰花的虚拟图像传入这个简单的“大脑”部件，随着脑细胞对图像的处理，电刺激在神经元间飞速传递，计算机屏幕上不停地闪烁着不同的色彩。 更重要的是，将模拟结果与真实大脑电活动的实验结果比较，就能对模拟脑不断进行精细的调整，这正是“蓝脑”工程第二阶段的任务。

人脑可否复制

马克兰首先要努力的目标，是使一秒钟的真实生物神经活动能在一秒钟内模拟出来，这需要一台有8000~1.2万个处理器的“蓝色基因”。再进一步，马克兰 希望将分辨率提高到比细胞还小得多的分子层次。他说：“真正的神经元在生物化学特性上是从来不稳定的，而在我们的模拟中，当不被刺激时，神经元就会恢复休 息状态。”

更具野心的发展方向当然是扩展到在细胞层次上建立整个大脑的模型，然而瓶颈已经摆在眼前。“蓝色基因”的最大能力可以模拟约1亿个简单神经元，但模拟一个 有数百万个垂直柱的人脑，需要数百万台“蓝色基因”。至于在分子层次确切地模拟人脑，马克兰也承认：“这并不可能，也不必要。因为在大脑中每个分子都是一 台强大的计算机，我们需要模拟数万亿个分子的结构和功能，以及它们相互作用的所有规则。”他特别强调：“‘蓝脑’计划并非企图创造一个大脑，它甚至不是一 项人工智能研究，而只是为了给神经学家和医学家提供一个普遍的工具。有了这个复制品，只要能根据要求测量到数据，我们就可以对大脑任何部分进行快速的建 模、模拟和试验，从而代替以前需要数年，或极为昂贵，或根本无法进行的生物医学试验。”

马克兰也说：“构建一个大脑并非没有可能，如果我们成功了，十年内，我们将通过全息图像与你交谈。”为了争取社会和经费支持，科学家这种省略大量技术前提的乐观设想并不鲜见。相信乐观的还是谨慎的预期其实无关紧要，因为在这条路上，毕竟还有太长的路没有走。

《周末画报》×马克兰

MW=Modern Weekly  HM=Henry Markram

MW：按照您的说法，“蓝脑”是否意味着能够产生人工智能？

HM：事实上，我们并没有这种想法，之所以创造 “蓝脑”，是为了让人类去更好地理解哺乳动物智能的由来。我们是通过计算机来探索人脑中神经元的运转情况。我们设想的另外一种可能是，通过当前数据，“蓝 脑”能够预知出未来会发生什么事情。当然，这些还只是“可能”，我们正在更进一步地研究，以确定“蓝脑”的神经元系统是否真的能够通过各种复杂数据预测未 来。

MW：“蓝脑”会产生意识和记忆吗？从道德层面上来说，您觉得一旦“蓝脑”能够实现替代人脑，甚至预测未来的话，会不会造成人类的恐慌？

HM： “蓝脑”一定会有“记忆”，因为它本身负载了大量数据。但生命物体具有的意识，我不能肯定。如果模拟的神经元系统因为“交互”产生了意识的话，我觉得的确 是有可能发生的。但我认为其实我们还没有理解所谓的“意识”的真正含义，因此一切还难以下定论。至于你所说的恐慌，我想首先“蓝脑”是不可能替代人脑的， 我们研究它的目的，就是为了了解哺乳动物智能的由来，从而试着攻克人类脑部的一些疾病，比如失忆或是脑瘫等等，而不是为了代替人脑。所以没必要产生这样的 担心。

来源：http://m.metroer.com/post/334/

Blue Brain Project: http://bluebrain.epfl.ch/