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亨利·马克莱姆：“蓝脑计划” 构建人类大脑编辑本段回目录
今天我们为大家带来TEDGlobal的会议报道《构建人类大脑》，这是一篇译作，原文来自卫报，由Kevin Anderson发表于2009年7月24日。译文首次发表于译言。
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这篇报道的主人公亨利·马克莱姆(Henry Markram)是蓝脑计划（Blue Brain）的领军人物。该计划旨在通过超级计算机来“复制”人脑所有的活动，以及在其内部发生的各种反应。主要研究对象集中在人类思考和记忆方面，通过对大脑运行过程的精确模拟，科学家还可以揭开隐藏在精神失常背后的秘密。详细的背景可以参考该项目网站，或互动百科条目“蓝脑计划”。
亨利·马克莱姆(Henry Markram)在牛津举行的TEDGlobal会议上发表演说称，他正在构建的人类大脑模型将帮助我们对抗疾病，并更真实地认识世界。
亨利·马克莱姆正致力于发现神经科学领域的圣杯，即理解新（大脑）皮层（neo-cortex）——大脑中最年轻的部分——运作的机理。
马克莱姆说，新皮层只在哺乳动物中发现，与亲子关系的认知和复杂的社会交往活动有关。对大脑来说，神经元数目的增加已经远远超过了人类颅骨内体积增加的速度，大脑开始折叠，形成充满皱褶和沟回结构的表面。这些皱褶和沟回结构大大增加了新皮层的表面积，为数十亿的神经元提供了空间。
作为了解新皮层关键一步，马克莱姆目前的工作正是构建一个人类大脑的模型。毕竟，科学家们不能永远使用动物实验的方法来研究人类的大脑。另一方面，这个模型也是理解人类疾病和机能紊乱，如老年痴呆症（即阿尔茨海默病）和自闭症等的关键。
我们”看”到的99%的东西，其实都是我们大脑对周围一切进行推断的结果。马克莱姆相信，利用大脑模型，我们能更清楚地了解基本的、真实的自我，从而更真实地了解周围的事物。
亨利·马克莱姆在另外一个会议上演讲的照片。
他们对新皮层进行了大量研究，不仅仅是数十亿的神经元细胞，更重要的是神经元之间通信和连结的规则。他们已经能够构建新皮层的三维立体模型，并将神经元之间互相通信的规则进行编码。
没有完全相同的两个神经元细胞。它们在一个复杂的网络中彼此交错，形成马克莱姆所描述的大脑结构。尽管神经元细胞各个不同，但它们在每个人类大脑中的连结起来的形式却很相似。
现在，他们已经可以小规模地模拟神经元，以及神经元之间的电化学反应。这一过程本身，就是一个非常复杂的计算机模拟过程。马克莱姆说，在硅芯片上模拟多个神经元之间的连结实在是太难了。
模拟单个神经元所需要的计算能力相当于一台笔记本电脑。如果要构建一个小型的大脑模型，他们甚至需要10000台左右的笔记本电脑。不过，利用IBM的超级计算机，“我们就能像坐上魔毯一样”。（魔毯，《一千零一夜》中一种神奇的交通工具。译者注）
他们现在可以用图片来刺激这个模拟的大脑。拿一朵玫瑰花给这个“大脑”看，会发生什么？“我们能跟随能量的传递。我们可以看到新皮层中这些神出鬼没的电信号”，马克莱姆写道。
关于这些理论，他们还有很多的工作要做，但马克莱姆说，
“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。”
欲2018年前造出人工大脑具有意识编辑本段回目录
新浪科技讯 北京时间1月6日消息，据英国《每日邮报》报道，在瑞典政府、欧盟、IBM公司的鼎力支持下，瑞士洛桑综合理工学院电脑工程师亨利-马克拉姆(Henry Markram)教授计划在2018年前开发出世界上第一个具有意识和智能的人造大脑。虽然面临种种质疑，马克拉姆仍对未来充满信心，稳步推进他的“蓝脑”计划。
现实版“弗兰肯斯坦实验”
马克拉姆今年47岁，出生于南非，现为以色列国籍，他曾是一名医生，后转行成了电脑工程师。在2009年夏季科技大会上，马克拉姆的话让博学多才的听众们也目瞪口呆。马克拉姆宣称，他的团队将在2018年前开发出世界上第一个具有意识和智能的人造大脑。这确实是他的奋斗目标。在日内瓦湖畔，这位才华横溢、又有些古怪的科学家正在朝这个目标迈进。
按照他的设想，人造大脑由硅、金和铜等金属制成。最终的结果会是一个“人”——如果我们可以这样称呼的话，马克拉姆相信在十年内，此人可能会具备思维、感觉等能力，甚至还能坠入爱河。一旦成功，马克拉姆的“蓝脑”(Blue Brain)计划一定会成为科学史上最非同寻常的项目之一。
如果他的实验取得成功，那么我们将接近于实现一个古老的概念，这个概念最早是在英国著名小说家玛丽-雪莱(Mary Shelley)创作的文学史上第一部科幻小说《弗兰肯斯坦》(Frankenstein)中提出的，讲述了科学家利用高科技打造人造怪物的故事。巧合的是，《弗兰肯斯坦》的创作地离马克拉姆教授的实验室并不远。马克拉姆的尝试一旦成功，将带给这种概念以最大的哲学、道德和伦理谜团，或许迫使我们接受这种难言的结局。
马克拉姆认为，人造大脑会使活体解剖过时，征服精神疾病，甚至改善我们的智商和认知能力。马克拉姆“蓝脑”计划的目标是，尝试在世界上运算能力最强大的电脑之一上开发电脑化的大脑版本——一开始是对老鼠大脑进行试验，接着过渡到人脑。马克拉姆希望赋予人造大脑以丰富的情感，具有思维、推理、意愿表达、记忆等能力，甚至还能体验像人一样的悲伤、欢乐、痛苦、愤怒。
获得巨额资金支持
马克拉姆自信地说：“我们将在2018年前实现这一目标。我们需要大笔资金，对我来说这也不是什么难事。世上鲜有科学家具有像我一样的资源。”当然，这个雄心勃勃的计划不可避免遭受非议。不过，即便是批评者，他们大多也承认马克拉姆正朝着正确的方向迈进，最重要的是，他拥有开展这种计划的资金。
数千万欧元正源源不断涌入马克拉姆设在瑞士洛桑综合理工学院脑智研究所(Brain Mind Institute)的实验室，资助者当中包括瑞士政府、欧盟和私人企业，如电脑巨头IBM公司。人造大脑具有深远影响并不足为奇。人脑是宇宙中最复杂的物体，马克拉姆坚持认为，最新的超级电脑不久将具备人脑的复杂能力。
《每日邮报》记者走访了马克拉姆的实验室，发现这肯定不是一项普通的科学研究。事实上，马克拉姆的实验室内部构造看上去就像“企业”号星舰一样，里面摆放着各种各样的玩具，即便是詹姆斯-邦德系列影片中的“Q博士”，见到这一幕也会因嫉妒而脸红。问题是，如何用电脑建造大脑？数十年来科学家建造电子大脑的尝试从未取得过成功。
IBM“蓝色基因”超级电脑
要想理解“蓝脑”计划的重要性，首先了解该计划不同寻常之处肯定有帮助。马克拉姆不是在尝试开发向来是科幻电影主题的机器人奴仆。真正的机器人或许能行走、谈话，建立在被“教授”如何像人一样表现的电脑基础之上，但它们最终不会比洗碗机聪明。马克拉姆认为这些玩具“已经过时了”。
相反，马克拉姆将要打造他所希望的“真人”，或至少是真人最重要、最复杂的部分——大脑。所以，他不是尝试复制大脑的功能，比如教电脑下棋，爬楼梯等最基本的事情，而是寻求人脑一样的功能。人脑遍布神经细胞，彼此间可利用非常小的电脉冲进行交流。按照设想，“蓝脑”计划利用相当于极为复杂的解剖技术的手法，将人脑一个个细胞“分解”，分析细胞间的数十亿个连接，然后将这些连接输入电脑。
这样做的结果其实就是大脑的蓝图或副本，只不过通过软件而非血肉呈现出来。马克拉姆的想法是希望通过建立大脑模型，令其功能像人脑一样。为演示他是如何做到这一点的，马克拉姆向记者展示了一台机器，从外观上看，这台机器就像是严刑拷打的地狱工具——一个直径约为2英尺(约合61厘米)的轮子，十二个极其微小的玻璃“辐条”对准中心。
在这个机器上，马克拉姆利用比人头发还纤细的工具，将老鼠大脑切片。接着将它们的互连绘制出来，变成电脑代码。一个盛满污水的大桶放在这台高科技机器旁边。用过的老鼠大脑碎片会被丢入桶内，这令人不寒而栗，不禁想到这是一个基于血肉之躯的计划。迄今为止，马克拉姆的超级电脑(IBM“蓝色基因”)运转正常，利用源自人脑组织切片的信息，模拟大约1万个神经细胞的工作机制，这相当于单个老鼠的“新皮层单元”(neocortical column)。新皮层单元是大脑的一部分，被认为是理性思维的中心。
电脑运算能力至关重要
马克拉姆说，这是极为关键的步骤。接下来，他需要一台运算能力更突出的电脑。只需30瓦的电力——足以驱动一个小电灯泡，人脑的运算能力将是原来的一百万倍，甚至超过强大的“蓝色基因”超级电脑。马克拉姆说，全面复制人脑“在今天是完全不可能的事情。”即便是研究的下一个阶段(即完全复制老鼠大脑)，仍需要一台造价2亿英镑、效率更高的超级电脑。
马克拉姆说：“我们需要一台10亿美元的定制机器，用它来复制人脑信息。”电脑的计算能力目前正成倍增加，所以，开发出合适的硬件只是时间问题。马克拉姆自信地表示：“我们会实现这一目标的。”事实上，马克拉姆认为他将在2020年前拥有足够高效的电脑，用以处理各类数据，模拟人脑活动。
结果又如何呢？或许是一个具有意识和情感的“人”，具备认知和自主决策能力。这种可能性的确令人十分感兴趣。面对如此非同寻常的想法人们往往会首先提出这样的问题：“他疯了吗？”《每日邮报》记者曾采访过几位自认为有能力改变世界的科学家——奇怪的是，总是男性——他们信心满满地说自己可以建造时间机器或星舰，能够治愈癌症，抗击衰老。
他们认为，心灵感应真实存在，外星人造访过地球，甚至还宣称距造出人造大脑仅一步之遥。其中大多数人都是受到了欺骗。马克拉姆并不是疯狂之人，但他肯定令人感到不安。他就像是维多利亚女王时期绅士科学家和新世纪宗教领袖的结合体。他一本正经地说：“你必须掌握物理学、宇宙构成和哲学等方面的知识。”
最大程度挖掘人类潜能
马克拉姆说人类“尚未实现他们的潜能”，深信世上的天才比我们想象的多。他认为人造大脑可以向我们展示如何利用人脑中尚未开发的潜能，如果创造出智力高过我们的“人”，或许它能教我们如何开发大脑潜能。马克拉姆并不疯狂的最佳证据是他会弄脏自己的双手。他对“超级机器”的运转心知肚明，对大脑细胞的工作机制了如指掌。
“蓝脑”计划的原理深深根植于主流科学思想。马克拉姆认为，人的最深层次、最基本的特征——思维、情绪、自我意识神秘感——源于发生在人脑中的数万亿次电化学反应。他相信自我感觉的产生并不存在神秘“灵魂”。相反，这产生于人脑的物理过程。当然，意识是最难解的科学谜团之一。人脑中数百万个小小的电脉冲如何产生自我、疼痛等感觉？没人知道答案。
如果马克拉姆是对的，这并不成问题。马克拉姆认为意识或许是一种由于足够程度的有组织复杂事物而“出现”的东西。例如，一群椋鸟傍晚出现时的奇妙景象。数千只鸟儿相互作用，产生类似于具有自我生命的单个统一体的外形。马克拉姆认为，这便是意识生成过程——从数十亿个独立大脑细胞产生一个有感觉力的思想。
英国“大脑盒子”计划
这种发明可能会产生怎样的问题？如果机器妄自发号施令该怎么办？它祈求你别关闭或晚上独处一室又该怎么办？马克拉姆解释说：“或许你只能像对待孩子一样对待它。有时，我只能对我的‘孩子’说：‘抱歉，我得走了。’”事实上，人造大脑会带来一系列道德问题。你真的能用人造大脑去做实验吗？马克拉姆的人造大脑未来的一个潜在用途是医学检测。
然而，引起人脑甚至人造大脑任何“疼痛”是否是合适之举？马克拉姆承认：“如果你能接受建造模拟机器同开发真正大脑是一样的事情，那么我们就遇到了真正的问题。建造这个神奇机器的过程将会改变未来社会。我们将遭遇难以想象的伦理问题。如果我感受到痛苦的迹象，我或许会停下来。”
马克拉姆还承认，他的人造大脑可能会被当作邪恶工具，比如军方通过其研制未来的杀人工具。出于这个原因，马克拉姆决定将“蓝脑”计划部分电脑编码作为机密不对外公布，对于一位接受公共资金资助的科学家来说，这是极为罕见的举动。事实上，马克拉姆的团队并不是唯一试图开发人造大脑的研究组织，只不过马克拉姆可能在这个领域处于领先地位。
在英国曼彻斯特大学，“大脑盒子”(Brainbox)计划也试图模仿人脑功能。参与该计划的科学家戴维-莱斯特博士说，他们实际上正在同马克拉姆的团队展开一场竞争，而且只能凭借聪明才智而非资金赢得最终的胜利。莱斯特说：“我们只有400万英镑的经费。相比之下，‘蓝脑’从瑞士政府和IBM获得了巨额资金。亨利-马克拉姆的努力将得到认真对待。”曼彻斯特大学希望尽量简化大脑的重要元素，由此大大降低复制它们的运算能力。
动摇西方哲学基础
还有人对马克拉姆的计划能否最终成功持怀疑态度。英国帝国理工学院教授伊格尔-亚历山大(Igor Aleksander)称，虽然马克拉姆可以建立人脑的模型，但它就像“一个空壳子”，完全没有意识能力。正如莱斯特博士所指出的，“除了放在地板上隆隆作响外，人造大脑的用处不大。”实际上，马克拉姆教授恐怕最终会造出世界上最昂贵的“宝宝”。
不过，如果他如愿在2018年成功造出人造大脑，这不啻于发出动摇西方哲学根基——“我思故我在”(I think, therefore I am)的宣言，他将会令批评者倍感困惑。马克拉姆的梦想并非不可能实现。在过去的一年，老鼠大脑模型在电脑软件上产生了“脑波图像”，这完全出乎科学家的意料。一个像老鼠这样的稍纵即逝的意识是否会出现，即便仅仅持续几秒钟？
马克拉姆说：“可能吧。”如果老鼠可以，人类为何不能呢？在采访中，记者试图避免说出那个最著名的人造生命缔造者的名字，不过最终还是忍不住提到了他。马克拉姆微笑着说，“是的，弗兰肯斯坦博士。人们都会这样说。”当然，弗兰肯斯坦博士的实验是个可怕的错误，他用一具古尸创造了一个怪物。现在的情况则不同，先进的人造大脑的智力恐怕是人脑的数倍，由世界上装备最精良的实验室之一开发，可能还具有当作邪恶工具或正义工具使用的更大潜能。(孝文)
参考文献编辑本段回目录
http://tech.sina.com.cn/d/2010-01-06/07223741285.shtml
http://www.tedtochina.com/2009/08/06/blue_brain/
