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欧盟人脑项目:有钱有大计划,就能做出基础科学突破性成果吗?

千人智库  · 公众号  ·  · 2019-08-22 14:00

正文

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——DNA双螺旋结构发现者克拉克,1990


今天的神经科学还处在法拉第阶段,还没有到麦克斯韦阶段,要想一步登天是毫无意义 的。 [7 ]


——印度裔美国神经病学家拉马钱德兰,1998


2006年,当我为将要创刊的《认知神经动力学》 Cognitive Neurodynamics )杂志起草发刊词时,曾请美国神经科学家弗里曼(Walter J. Freeman)审 阅,他在我的草稿里加了一段:

五十多年前,受到发明数字计算机和建立遗传的DNA模型的鼓舞,科学家们满怀信心地认为,认识生物智能和创造机器智能的任务已经胜算在握。在开始时,进展看上去非常迅速。占满空调房间的巨大电“脑”缩小到可以放到手提包里。计算速度每两年就翻一番。

这些进步所显示出来的其实并非是问题的解决,而是问题的困难性。我们就像那些“发现”了美洲的地理学家一样,他们在海岸上看到的并不只是一串小岛,而是有待探险的整个大陆。使我们深为震惊的与其说是在脑如何思考的问题上我们作出的发现的深度,还不如说是我们所承担的阐明和复制脑高级功能的任务是何等的艰巨。 [8]


这是我写不出来的,因此就全文照录。我以为,弗里曼的这段话到现在也依然成立。缺乏全脑工作机制的理论框架,在脑研究中依然有大片几乎空白的领域有待勘探,这些现状是马克拉姆无法兑现承诺的致命伤。

清醒的认识


人脑计划被提出而尚未正式启动之时,在科学界就已经引起了极大的兴趣,许多人非常兴奋,但是也不乏像笔者这样的怀疑论者。当我和某位同事讨论时,这位同事好心地劝告我说:“这些都是些聪明人,他们不会想不到连我们也能想到的问题。”这话并非没有道理。其实马克拉姆本人对此并不糊涂,2009年,在尚未更新过的蓝脑计划官网上,他回答了一些提问,表现出清醒的认识。关于进一步建立全脑 模型 (开始是鼠脑,最终是人脑) 的问题,马克拉姆是这样说的:

以目前和可预见未来的计算机技术而论,看来还不大可能仿真一个精确到细胞和突触复杂性水平(分子层次以上)的哺乳动物脑。


问: 你是否相信计算机真的能确切地仿真人脑?


马: 以目前和可预见未来的计算机技术而论,看来还不大可能仿真一个精确到细胞和突触复杂性水平 (分子层次以上)的哺乳动物脑。……这很少可能,也没有这个必要。要这样做是非常困难的,因为脑内的每个分子就是一台功能强大的计算机,而我们得仿真以千兆(trillion)计的分子的结构和功能,还得仿真这些分子相互作用所遵循的全部规律。你至少需要比现在大10 12 (trillion)倍和快10 12 倍的超级计算机。哺乳动物自 己就能繁殖,我们无需用计算机来复制哺乳动物。这不是我的目的。我们只是想认识生物系统是如何工作的,又为什么会失常,这将造福人类。”


问: 我们真的能造出一个这样的人工大脑,它会有意识吗?


马: 我真的不知道。如果意识仅仅是由非常大量的相互作用产生的,那么也许有可能吧。但是我们对意识究竟是什么都不知道,所以很难说。


当然,这些问答在现在的HBP网站或蓝脑计划网站上已经找不到了。这些全是笔者当年下载下来保存在电脑里的资料。

急转直下


马克拉姆当时对这些问题的回答和笔者之前对人脑计划的估计基本是一致的。转折点出现2009年。正如Yong所说,马克拉姆在2009年7月22日TED组织的大会上一反不久前的清醒认识,宣布要在十年内造出人工全脑。紧接着,在同年12月出版的《发现》 Discover )杂志对他的专访 [9 ] 中, 他表示:“我想我能够有充分把握地说,建立起一个脑模型是完全可能的。”当记者问“什么时候您才能仿真人脑,而不只是某个部分的鼠脑”时,他的回答是:

“这只是一个尺度的问题,也是一个精度的问题……从技术层面上讲,利用计算机和数据采集技术,有可能在10年内建立起人脑模型。实际上唯一的问题是经费问题。不过这得一步步来。下一步我们要花3年时间建立大鼠的全脑模型,以及分子层次上鼠脑中2亿个神经元相互作用的精细模型。”

对于记者进一步的问题“一旦我们建立起人脑模型,我们是否就能体验并重建人的心智?”他的回答是:


这并非真的那么复杂。为了使我能读出你的思想,我需要能看到你的模式,并把它转换成读出……这就是神经编码。


由于我们正变得更善于对神经信息进行解码,我想这将不会成为多大的问题。……我们已非常接近于解决神经编码问题,所有一切都表明在未来的几年里就会有很大进展。


为什么对同一个问题的看法,在科学上没有出现任何突破的情况下,会产生一百八十度的大转变?笔者以“小人之心”猜度,恐怕其原因就出在他的那句话“实际上唯一的问题是经费问题。” 不过这并不是笔者的凭空猜测,种种蛛丝马迹都暗示着这个原因。



首先是时机。在马克拉姆开始其蓝脑计划的时候,IBM以极其优惠的价格供应了一台当时最 先进的蓝色基因(Blue Gene)超级计算机,大概是由于IBM的外号叫做“大蓝”(Big blue)的原因吧,马克拉姆把他的计划也叫做了蓝脑计划。无疑,他希望IBM能长期给予资助。但是后来,他发现在IBM内部有一个以莫德哈(Dharmendra Modha)为首的竞争者,他们用点神经元仿真了一个猫脑规模的神经网络,而当IBM显示出更偏向自己人的时候,马克拉姆很可能产生了强烈的危机感,以致在2009年给IBM的CTO迈耶森(Bernard Meyerson)写了一封异乎寻常的信件,并且抄送了许多媒体。在这封信里,他对莫德哈大加攻击,用“骗局”、“弥天大谎”、“愚蠢”等等词汇来形容莫德哈的工作,甚至说出“我曾以为会有一个伦理委员会把这个人倒吊起来”这样一般在正常的学术争论中不会使用的重话 [10 ] 这使人不得不怀疑,马克拉姆和自己期望的赞助商IBM关系搞崩了。

而正在这个时候,即2009年12月,欧盟宣布要资助两个2013-2023年度高风险、但可能带来巨大变革的“未来和新







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