人造大脑

人造大脑的构想是如此宏大，乍听甚至难以当真。这也太狂妄了吧，怎么会有人认为可以造出能复制我们颅腔里各种活动的机器？然而事实上，近几年就有两个电子认知系统项目启动，旨在复制包括人类在内的哺乳动物大脑各种令人难以置信的功能。由于涉及预算金额巨大，且使用的技术高度复杂，因此它们与欧洲粒子物理研究中心大型强子对撞机（LHC）以及国际热核聚变实验反应堆项目（ITER）同被归入“大科学（Big Science）”项目之列。

这两个项目，一个是2008年启动，受到美国国防部高级研究计划局（DARPA）资助的神经形态自适应可塑电子系统（SyNAPSE），由IBM、惠普等企业以及数家大学及私立实验室（包括哥伦比亚大学、康奈尔大学、威斯康辛-麦迪逊大学以及休斯实验室等）负责实施；另一个则是欧洲的“人类大脑计划”（Human Brain Project），它启动于2010年，由以瑞士洛桑联邦理工学院为首的87家欧洲研究机构共同负责。

我们看到，在大西洋两岸，大量权威机构正为此努力。这事实本身似乎表明，从零起步，实现人脑功能——也就是说通过无数由新型电子芯片组成的人造神经元，复制大脑的各项功能（推理、判断、创造等）——并非痴人说梦。然而，大手笔就一定能迎来成功吗？疑虑依然存在。我们如何指望能复制大脑这样一个如此神奇而神秘的器官？要知道，现阶段的神经科学还无法探明人类大脑的运作机制，无法告诉我们，人类赖以称雄生命世界的意识、智慧、创造力和语言究竟是以怎样的方式从800亿个相互交织的神经元中产生，又是如何拥有这傲视群伦的深度与多样性的。我们当然可以将神经科学、信息技术、数学以及工程诸领域的研究者都召集起来，但他们面对的是一个无法理解的器官。


改变策略

但是SyNAPSE与人类大脑计划打算避开这个障碍：它们不想等了解大脑的运作机制后再着手复制，相反，二者都主张立刻开始复制大脑的工作，并在这一过程中加深对它的理解。诺贝尔物理学奖得主理查德·费恩曼（Richard Feynman）在1988年的一封信中曾写道：“凡造不出来的东西，都无法理解。”这个新战略的思路就发轫于此。更确切地说，该思路源于这样一个原则，即以硅芯片复制的大脑可以成为理想的实验对象（这对真实的人脑而言是不可能的），并通过不断调试最终揭示大脑的运作法则。虽然不能理解真实大脑如何运作，但只需一幅反映其组织结构的精确构造图，我们就能成功地将它复制出来。而一旦完成大脑的复制品并参透其运行机制，真实的大脑也就不再神秘了。

通过由硅芯片构成的人造大脑，我们将会知晓真实大脑中所发生的一切，特别是能对抑郁、自闭以及精神分裂等现象进行模拟，更深入地了解各种精神疾病。要知道，精神疾病此刻正困扰着30%的欧洲人口，并造成每年将近6000亿欧元的支出。它的危害已经超过了心血管疾病、癌症与糖尿病。

然而愿景虽然美好，现实却似乎不那么乐观。50年来，继计算机科学之父阿兰·图灵（Alan Turing）之后的那些人工智能专家从未写出过一个能模拟人类精神领域各方面细节的程序。诚然，某些超级计算机能够实现人类大脑无法处理的复杂计算，交谈软件可以逼真地模仿真人、顺利通过“图灵测试”（图灵提出的用以鉴定机器是否具有智能的测试），但现实是，在纪念图灵百年诞辰的今天，除了好不容易让计算机做到像人类那样交谈之外，计算机科学家离造出一台能完全像人类那样推理、创新、快乐、发怒的机器还差得很远。总之，既然人工智能（AI）在过去如此长的时期内都没能做到这些，我们又有什么理由相信它现在会取得成功呢？

问题的答案蕴藏在技术中，正是技术进步，使成功变得可信。首先，计算机运算能力呈现出爆炸式的增长，运算速度的提高为模拟人脑提供了必要条件。但这不是关键所在。在攀登人工智能的巅峰——人造大脑—— 的道路上，我们必须跨越四重难关，它们构成了四大挑战。

第一，为数千万亿神经连接绘制分布图；其次，制造能够模拟生物神经元功能的硅芯片；第三，将这些芯片按照已有的路线图组织起来；最后，将各种信息输入人造大脑，使之能像人脑那样学习进化。而人造大脑之所以变得可信，正是因为近期，这四个难关不是已被攻克就是即将被攻克。