13亿美元的思想实验
【Joachim Ladefoged拍攝】
即使以 TED 的標準來看,亨利·馬克萊姆(Henry Markram) 2009年 在 TED全球大會上的演講也算得上驚世駭俗。他站在牛津劇場的舞臺上,身穿極為簡潔的襯衫與藍色牛仔褲,宣布了一項計劃——如果進展順利——在十年內(nèi)推出具有人類意識的全息圖。他全身心地投入根除精神紊亂的事業(yè)中,意圖建立一套具有自我意識的人工智能。這位南非裔神經(jīng)學家野心勃勃,聲稱要通過一種近乎瘋狂卻又野心勃勃的方法來完成這一計劃:建立一個從突觸到腦半球的完整人腦模型,并在一部超級計算機上進行模擬。馬克萊姆所計劃的這一項目曾經(jīng)困擾人工智能研究者們長達數(shù)十年,此前多數(shù)人都認為這是不可能的。他想從零開始建造一個活動的大腦。
自馬克萊姆發(fā)表演講至今已逾四年,他對自己的計劃從未動搖過。這位自信的科學家宣稱,科學家要完全理解人類大腦——從分子水平直到神秘的意識,唯一的障礙是缺乏雄心。他堅稱,只要神經(jīng)科學依照他的思路發(fā)展,他的人腦項目完全可以模擬出人腦中全部860億個神經(jīng)元的功能,以及其間的100萬億個連接。一旦目標達成、建造出一個即插即用的大腦,那么將締造無數(shù)可能。可以將它拆開來,找出大腦疾病的成因;可以把它改造成機器人,研制一套全新的智能技術(shù);可以戴上一副虛擬現(xiàn)實的眼鏡,體驗他人的大腦活動。
以馬克萊姆的觀點來看,現(xiàn)有的科技水平總算跟人工智能夢想實現(xiàn)同步了:計算機科技終于發(fā)展得精巧復雜,足以像人類大腦一樣,處理海量數(shù)據(jù)。但并非所有人都如此樂觀:“目前還有很多問題我們無法理解。”西雅圖艾倫腦科學研究所(Allen Institute for Brain Science)(神經(jīng)科學領(lǐng)域最大的數(shù)據(jù)產(chǎn)生地之一)的首席科學家兼神經(jīng)學家、任教于加州理工學院的克里斯托弗·科克教授(Christof Koch)表示,“要知道線蟲只有302個神經(jīng)元,可我們卻甚至TMD搞不懂它的活動機制。”但在過去的數(shù)十年中,馬克萊姆堅持不懈的努力已然贏得了一些人的敬意,其中包括諾貝爾獎得主、神經(jīng)學家托斯坦·維厄瑟爾(Torsten Wiesel)與美國升陽電腦公司(Sun Microsystems)聯(lián)合創(chuàng)始人安迪·貝托謝姆(Andy Bechtolsheim)。他給生物學、神經(jīng)學與計算機領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物們留下了深刻的印象。他們都認為他的主動性非常重要,即使在他們看來,他的部分終極目標并不現(xiàn)實。
在洛桑聯(lián)邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology),馬克萊姆的工作贏得了支持,在那里,他已經(jīng)帶領(lǐng)一個由15名博士后組成的團隊向自己的宏偉愿景邁出了第一步——對老鼠大腦新皮質(zhì)中一個百萬級別的神經(jīng)元部分的活動進行模擬。從單體老鼠基因的表現(xiàn)方式到動物大腦的組織原則,他們均有所建樹。這個團隊不僅將研究所得的部分數(shù)據(jù)發(fā)表在同行評審期刊上,還把數(shù)據(jù)整合成統(tǒng)一的模型,以便在IBM"藍色基因“(IBM Blue Gene)超級計算機上進行模擬。
一個重要的問題是:這些方法能否規(guī)模化應用?沒人可以保證馬克萊姆能夠建立起大鼠大腦的其余部分,更不用說復雜得多的人類大腦了。即使他可以做出史上最精確可靠的大腦模型,也沒有人知道能否實現(xiàn)目標——你建提出問題,它思考。盡管馬克萊姆慣于虛張聲勢,他也無法回答這一問題。“找出答案的唯一方法是先將模型建立起來,”他說,“僅僅建立一個大腦模型,已經(jīng)算得上是生物學上令人難以置信的探索之旅。”對于一間實驗室來說,這項工作未免過于浩大,于是,馬克萊姆想讓全世界約六千名研究者將研究數(shù)據(jù)匯集到他的模型中。他將在其中扮演先知的角色,類似于某種未來學家。盡管他設定的目標頗有價值,但是投機意味太重,所以大多數(shù)科學家不予支持。于是他再拿出一個總體規(guī)劃,讓幾乎不可能的任務貌似很完美:神經(jīng)學家可以將整個職業(yè)生涯投入在研究一個單細胞或是一個分子上,馬克萊姆則給予他們機會與鼓勵,讓他們團結(jié)在一起,探索重大課題。
現(xiàn)在馬克萊姆獲得的資助幾乎已經(jīng)超出預期。2013年1月28日,歐盟治理機構(gòu)歐盟委員會給予他10億歐元(相當于13億美元)的獎勵。過去數(shù)十年間,神經(jīng)學家與計算機科學家始終圍繞著計算機能否擁有人類智慧的命題爭論不休。而現(xiàn)在,這不再是一個假設性命題,馬克萊姆正在使其成形。他能否成功復制人類意識呢?歐盟在這一問題上投了巨額賭注。
在距今3,500年的紙莎草紙上,象形文字記載顯示,古埃及的外科醫(yī)生認為大腦是“頭蓋骨中的骨髓”。而大約1,500年以后,亞里斯多德認定大腦是一臺散熱器,用來冷卻心臟的“熱與沸騰”。自那以后,盡管神經(jīng)學家又進行了長時間的研究,但關(guān)于大腦,與未知相比,我們的所知依然微不足道。
在過去的一個世紀中,大腦研究取得了長足進展,但它們無一不是原子級的,而且過于具體——尚未建立起統(tǒng)一理論,以解釋大腦的整體活動。我們知道,大腦是錯綜復雜的電子網(wǎng)絡,其中的電信號由化學物質(zhì)調(diào)節(jié)。當特定化學物質(zhì)組合(即神經(jīng)遞質(zhì))達到足夠數(shù)量時,便會促使神經(jīng)元沿著一條名為軸突的通道發(fā)射電信號,在軸突的末端有突觸,是該神經(jīng)元與另一神經(jīng)元的交匯之處。在電子脈沖的作用下,神經(jīng)遞質(zhì)在突觸處釋放,進而依附在相鄰神經(jīng)元的受體上,并通過打開或關(guān)閉離子通道的方式改變電壓。從最簡單的層面上來看,把這個過程與計算機相提并論也不無道理。突觸大致等同于電路中的邏輯閘,而軸突則像是電線。輸入組合決定了輸出。記憶通過改變布線的方式得以存儲。行為則與發(fā)射模式有關(guān)。
但當科學家對這些系統(tǒng)進行更為深入的研究時,這種簡化論看起來大體和古埃及對頭蓋骨骨髓的低級認識相差無幾。不同的神經(jīng)遞質(zhì)有數(shù)十種(比如多巴胺與5-羥色胺),接收它們的神經(jīng)受體也是如此。離子通道的數(shù)目超過350種,決定神經(jīng)元是否發(fā)射的則是其中的突觸管道。神經(jīng)學家試圖在最細致的分子生物學水平上描繪并預測神經(jīng)遞質(zhì)在某一時刻對某一離子通道的影響。而在天平的另一端是功能性磁共振成像——行為神經(jīng)科學領(lǐng)域中最流行的研究工具。用這一工具進行掃描,能夠大致追蹤到大腦在觀看球賽或經(jīng)歷高潮時的活動區(qū)域,雖然所采用的方法只是利用腦灰質(zhì)監(jiān)控血液的流動:這么一來,大腦又被看作是一個散熱器了。
現(xiàn)在的兩個大工程——艾倫人腦圖譜(Allen Brain Atlas)與美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)人腦連接組計劃(Human Connectome Project)——就是從兩端相向而行,試圖更接近于找出可以詮釋人腦整體活動的統(tǒng)一理論。艾倫人腦圖譜致力于繪制人腦和鼠腦中特定結(jié)構(gòu)、特定基因和區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)。人腦連接組計劃則是運用非介入成像技術(shù)來展示人腦中神經(jīng)束連接的部位,以及這些神經(jīng)束的連接方式。
在人腦圖譜的繪制工作之外,奧巴馬總統(tǒng)于四月宣布實施“大腦”(通常稱為“大腦活動圖”)計劃作為這項工程的開端,為此他希望國會能夠撥出30億美元的預算給國立衛(wèi)生研究院。(為了啟動該計劃,奧巴馬在2014年預算上劃撥了一億美元。)與靜態(tài)的人腦連接組計劃不同,大腦活動圖計劃將對腦電刺激的激發(fā)過程進行實時展示。按照大腦活動圖項目的參與人拉爾夫·格林斯潘(Ralph Greenspan)的說法,在目前來說,“對小小的果蠅(做這種實驗)”是可行的。
【亨利·馬克萊姆從13歲起就迷上了人類大腦】
即便擴大到人類的層面,這樣一張圖也僅能呈現(xiàn)一個活動網(wǎng)絡,更遑論在分子和機能層面上展示已知的大腦功能。對于馬克萊姆而言,美國人的計劃只是在為他的幾十億歐元項目錦上添花。“大腦活動圖和別的工程注重的是生成更多數(shù)據(jù),”他寫道,“而人類腦計劃做的是數(shù)據(jù)整合。”換言之,在他冷艷高貴的眼里,美國國立衛(wèi)生研究院和奧巴馬總統(tǒng)只不過是另一群隨時準備效力于他的博士后罷了。
馬克萊姆身材高大,頭發(fā)散亂,像個時裝模特兒。他坐在整潔的辦公桌后,桌上除了他的白色蘋果筆記本電腦外,沒有任何私人物品。他每天的大部分時間用于跟行政官員、技術(shù)人員和同事們打交道,這間辦公室跟他的生物實驗室在同一條街上,距離“藍色基因”計算機設備所在地隔了半個校園。馬克萊姆談起大腦切片和微芯片來頭頭是道,不過,他并不是傳統(tǒng)意義上的科學家,不會像喬納斯·索爾克( Jonas Salk)一樣整體俯身在實驗臺旁。他屬于新一代研究人員,適合面對電視鏡頭,代表人物是克雷格·溫特爾(J. Craig Venter)。“我愛實驗,"他用南非口音說,在以色列十多年的研究生涯改變了他的口音。“但我很快發(fā)現(xiàn),我目前的做法可以更高效。”他相信,只要完成數(shù)據(jù)收集這一步,實驗便可外包,或者交給機器去做。
解開大腦的奧秘,這是馬克萊姆的動力來源,從13歲至今的唯一興趣所在,當時,母親帶著童年的他離開卡拉哈里農(nóng)場,去往德班城外的一座寄宿學校。入學的第一年,他偶然接觸到一些關(guān)于精神分裂癥和其它精神障礙方面的研究,于是,少年將過剩精力盡數(shù)投入到了該領(lǐng)域。“一點點化學藥劑就能讓人的世界觀發(fā)生改變,我只是覺得真是太奇妙了,”馬克萊姆回憶道,臉上露出了孩子氣的微笑,“如果使用藥品就能改變你的人格,那么,你到底是個什么樣的人?”
為了尋找答案,他入讀了開普敦大學(University of Cape Town)的精神病學專業(yè),但卻很快對這個領(lǐng)域失去了耐心。“我看得出來,這并不是科學,”他搖了搖手說,“依據(jù)不同癥狀將病人們分組,制藥公司讓開什么藥就開什么藥,我覺得毫無前途可言。”
于是他放棄了藥物,轉(zhuǎn)投開普敦唯一一間研究神經(jīng)科學的實驗室,一位名叫羅德尼·道格拉斯(Rodney Douglas)的年輕研究員成為了他的導師。自此——1985年——馬克萊姆已然立下宏愿,要弄清楚大腦的全部奧秘。可是,他不得不從細枝末節(jié)開始起步。在一年的時間里,馬克萊姆進行了近千次實驗,記錄腦干上某種神經(jīng)遞質(zhì)對神經(jīng)元的影響。
一名名聲大噪的實驗神經(jīng)學家從此起步。他在以色列頂尖研究型大學之一的威茲曼科學院(Weizmann Institute of Science)拿到了博士學位——“簡直像是進入了玩具世界。”他滿面笑容地說——隨后,分別在位于馬里蘭州貝塞斯達的美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)和德國海德堡的馬克思·普朗克醫(yī)學研究所(Max Planck Institute for Medical Research)攻讀博士后。“我的箴言五花八門,”他這樣形容自己的游學歲月,“我追隨身邊的良師益友,模仿他們所做的事情,而后在此基礎上創(chuàng)新。”
1995年,他以資深科學家的身份受聘返回威茲曼科學院。在新的實驗室里,馬克萊姆運用了自己在馬克思·普朗克醫(yī)學研究所師從電生理學家伯特·索科曼學來的一項新技術(shù),索科曼和物理學家厄文·奈爾(Erwin Neher)曾因此項技術(shù)同獲1991年的諾貝爾醫(yī)學獎。該技術(shù)要求研究人員使用“膜片鉗”(真的是個只有一微米寬的移液管)取得有活性的神經(jīng)元,直接控制它的電活動。馬克萊姆憑借著自己異常穩(wěn)定的雙手,成為第一位能夠同時操縱兩個相連神經(jīng)元的研究員,這項特技使他得以觀察到它們之間的交互方式。
通過在神經(jīng)元之間發(fā)送電信號并測量它們的生物電反應,馬克萊姆得以檢驗神經(jīng)科學中的一項基本假設——赫布定律:一同發(fā)射電信號的神經(jīng)元是相互連接的。馬克萊姆發(fā)現(xiàn),一個神經(jīng)網(wǎng)絡中突觸的連接形式不止是由發(fā)出電信號的同步性決定的,發(fā)射的時機也會產(chǎn)生影響。如果在輸入電流發(fā)生在輸出電流之前,輸入連結(jié)就會得到強化;如果輸入電流出現(xiàn)在輸出電流之后,連結(jié)就會弱化。換句話說,馬克萊姆證明了大腦受因果規(guī)律影響。
馬克萊姆將多項突破性創(chuàng)新成果發(fā)表在多篇科學論文中,足可在四十歲以前為其贏得全職教授席位。他從事業(yè)的成功中感悟到,需要把眼界放得更高。“我意識到,即使將自己余下的職業(yè)生涯全都用來繼續(xù)這項研究,仍無法真正弄清楚大腦究竟是如何運轉(zhuǎn)的。”馬克萊姆如是說。每年有約六萬篇神經(jīng)科學方面的論文發(fā)表,但卻僅僅是在這一領(lǐng)域中增加了一些零散的碎片。他認定,神經(jīng)科學需要的是大規(guī)模的合作,是協(xié)調(diào)一致的聯(lián)合研究方案,如此一來便可整合所有的數(shù)據(jù)——理所當然地,他認為自己就是能夠促成此事的人。
他的設想與另一位有財力支持這項事業(yè)的人物一拍即合:瑞士聯(lián)邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology)新任院長、神經(jīng)科學家帕特里克·埃比舍(Patrick Aebischer)。此人致力于將該校建設成為計算機科學和生物醫(yī)學領(lǐng)域的翹楚。2002年,他將馬克萊姆納入麾下;2005年,他為馬克萊姆買下了IBM“藍色基因”——這是全世界運算速度最快的超級計算機之一。
在洛桑工作期間,馬克萊姆同時進行著四件事。目前,他正在主持一個生物實驗室,對腦組織進行實驗,收集相關(guān)數(shù)據(jù)。自2005年以來,他模擬老鼠的新皮質(zhì)建立了一個小模型,這便是“藍腦計劃”的雛形。與此同時他也是人腦計劃的協(xié)調(diào)人,該工程資金雄厚,在全球范圍內(nèi)對所有實驗室的數(shù)據(jù)收集工作進行協(xié)調(diào)。另外,馬克萊姆還負責人腦計劃的模擬工作,利用實驗獲取的所有數(shù)據(jù)建立一個虛擬人腦。
馬克萊姆的“藍色基因”超級計算機安置在一間粉刷潔白、有玻璃推拉門的房間里,從藍腦生物實驗室出發(fā),要走不到10分鐘的路程。這是瑞士在10年內(nèi)提供給他的第二臺超級計算機,價值數(shù)百萬美元,內(nèi)存是第一臺的八倍。處理器占用了四個機架,密封在洗衣烘干兩用機大小的金屬柜里。空調(diào)系統(tǒng)嗡嗡作響,像是在不斷地提醒你計算機實在是需要向人腦學習如何提高自己的效率——功率20瓦的人腦。
“藍色基因”計算機將模擬馬克萊姆的大腦模型,素材是他在洛桑和威茲曼十年多積累起來的所有工業(yè)級科學實驗成果。然而,該模型并非僅是龐大的數(shù)據(jù)庫。馬克萊姆深知,用實驗的方法模擬人腦的各個部分,花費不是幾十億,而是數(shù)萬億美元。“別人說我們所知不多便貿(mào)然開始了,”他說。(這樣說的人,一位是艾倫人腦圖譜的克里斯托弗?科克(Christof Koch);另一位是馬克萊姆的第一位導師羅德尼?道格拉斯。)“而我知道的是,你可以用間接方式抵達未知領(lǐng)域。這就像拼一個少了很多片的拼圖一樣。如果你能看清結(jié)構(gòu)框架,就能把空缺一點點填滿。”馬克萊姆將這一過程稱為預測性逆向工程,并稱他已經(jīng)掌握了期望的重要數(shù)據(jù);這些數(shù)據(jù)可能需要多年實驗才能得到。比如,在老鼠新大腦皮質(zhì)的一小部分中有2,970個突觸通路,而人類能夠以實驗來測量的僅有20個左右。馬克萊姆找出了突觸通路的框架,藉此得出剩余2,950個通路的參數(shù),在模擬中觀察它們的協(xié)同合作。隨后他在實驗室里進行測量,證實自己的逆向工程數(shù)據(jù)。測量結(jié)果顯示,模擬得出的數(shù)據(jù)是正確的。
表面看來,馬克萊姆的想法中不乏矛盾之處。他想通過研究老鼠而了解人類,又想把實驗產(chǎn)業(yè)化,最終淘汰實驗室;他既堅持要求詳盡的生物細節(jié),又著力搭建最籠統(tǒng)的模型。可是,如果拋開他無休止的夸夸其談,仔細傾聽,你會發(fā)現(xiàn)這些矛盾皆可歸結(jié)為他的輔助戰(zhàn)略:研究人員應專注于某一領(lǐng)域,應當不受限制地使用實驗室;如果沒有可靠的實驗基礎,就不可能建立起精確的模型。若是沒有模型和模擬實驗,所有關(guān)于大腦的知識就相當于倉庫里一堆毫無聯(lián)系的雜物。可是,如果將老鼠大腦的多層模型作為模板,科學家們也許可以找到一條規(guī)律,初步了解神經(jīng)元是如何連接的,并在大腦少量結(jié)構(gòu)的基礎上,對其余部分加以繪制。“統(tǒng)一的模型就是強勁的加速器,因為它能幫助你對實驗的重點進行排序,”他說,“我很務實。問題是,我最少得知道多少關(guān)于大腦的細節(jié)才能構(gòu)建出這個模型呢?”。
【馬克萊姆想模擬整個大腦里的神經(jīng)元,這個宏偉愿景需要驚人的計算能力。該計劃使用的第一臺“藍色基因”超級計算機足以模擬出老鼠的一個皮層單元(它的整個大腦含有差不多10萬個皮層單元)。人腦計劃最終將需要高達天文數(shù)字的內(nèi)存和運行速度(內(nèi)存容量至少要100PB以上,計算速度至少達100萬億億次以上)才能使模擬研發(fā)成為可能。 ——凱蒂·帕爾默(Katie M. Palmer)】
自始至終,馬克萊姆一直跟愛唱反調(diào)的老頑固們不斷斗爭。以色列巴伊蘭大學(Bar-Ilan University)的杰出神經(jīng)學家摩西?艾伯勒斯(Moshe Abeles)指出,大腦“因人而異,在某些方面,一個人每天的狀態(tài)也會不同。事實上,以我們的水平,連單獨一個人的大腦都不可能研究得透徹。所以說,積累越來越多的數(shù)據(jù)就能明白大腦的運作機能?這種論調(diào)純屬扯淡。”
等到馬克萊姆的計劃最終入選歐洲戰(zhàn)略旗艦計劃(European Flagship Initiative)(共120個計劃參選,其中6個入選)并獲得10億歐元的資金之后,艾伯勒斯不再堅持自己的觀點。但在去年的以色列《國土報》上,艾伯勒斯仍然表示:“人腦計劃對于公共利益來說是極其不負責任的。顯而易見,研究者不可能兌現(xiàn)承諾。因此,他們既搶奪了公共資金,又破壞了科學的未來。”。
與此同時, 1995年調(diào)至蘇黎世理工學院(洛桑聯(lián)邦理工學院的對頭)的羅德尼?道格拉斯也發(fā)表了嚴厲批評。“在神經(jīng)科學中,我們需要不同的聲音,”他在2012年1月的瑞士科學院會議上發(fā)言時說,并警告,憑借10億歐元,馬克萊姆可能會在這一領(lǐng)域建立壟斷地位。
“羅德尼?道格拉斯的阻撓簡直就是胡鬧,”馬克萊姆如此回應,聽起來不是生氣,而是悲傷,“這是嫉妒在作祟,是自我表現(xiàn)。他的職業(yè)生涯即將終結(jié),測量著一塊電路,卻不明白自己在干嘛。” 。拒絕接受采訪的道格拉斯將于6月退休,這似乎印證了馬克萊姆的話。
克里斯托弗?科克相信,針對馬克萊姆的批評大部分是源自嫉妒。“這不是一場零和博弈,”他說,“亨利或者神經(jīng)科學拿了10億歐元都無關(guān)緊要。這些錢來自歐盟的基礎資金,倘若不是花在馬克萊姆的建模設備上,可能還是會用來救助希臘或者意大利的什么銀行。”盡管科克仍然對馬克萊姆在這10年里究竟干了些什么持懷疑態(tài)度,但這并不妨礙科克今年春天在洛桑聯(lián)邦理工學院逗留三天、與馬克萊姆協(xié)調(diào)各自的研究項目。“我喜歡他的遠見,”科克說,“這小伙有魄力。”著名的曼徹斯特大學計算機工程師、ARM處理器的發(fā)明人史蒂夫?弗伯(Steve Furber)更是對馬克萊姆大加贊揚。“我覺得亨利的設想沒有任何問題,”他斷言,“可能唯一有問題的就是他的野心吧,這種雄心壯志令人害怕,卻又必不可少。”。
馬克萊姆認為,他的模擬實驗最有可能的成就是確定近600種已知大腦功能障礙的病因。“不僅僅是了解一種疾病,”他說,“而是要了解一種復雜系統(tǒng)的600種故障模式,并找到弱點所在。”與其找到種種癥狀的治療方法,倒不如通過建立特定的受損模型來誘發(fā)電腦模擬疾病發(fā)作,然后為損傷找到解決辦法。近幾十年來,研究人員一直利用動物做相同的實驗,使它們產(chǎn)生病變并觀察其行為。新方法的強大之處在于,無論是從分子角度,還是將大腦作為一個整體看待,病變實驗都可以在超級計算機建立的模型中無窮盡地模擬下去。
神經(jīng)學家們不僅從外部進行觀察,還深入到內(nèi)部觀察神經(jīng)遞質(zhì)和離子的流動,甚至走入幻覺世界體驗一番。“你想進入大腦,”馬克萊姆說道。他將大腦模型與滿是傳感器的機器人相連,在機器人探索周邊環(huán)境的同時記錄下它的所感所想,在機器認識世界的時候,把視聽信號和模擬的大腦行為相聯(lián)系。然后,神經(jīng)學家通過一個受損的大腦模擬程序失真地回放那些感知。在虛擬的三維環(huán)境下,研究者能夠一邊觀察精神分裂癥患者在想些什么,一邊以患者的視角來觀察這個世界。
在廣告宣傳鋪天蓋地的背景下(可參見文章開頭2009年馬克萊姆在TED大會上的發(fā)言),他暗示了內(nèi)置了模擬系統(tǒng)的機器人將可能會有意識。與馬克萊姆的模型硬連線,并給予足夠豐富的社會經(jīng)驗,機器就能真正開始思考(就像《終結(jié)者》里的天網(wǎng)和《太空漫游》里的超級電腦哈爾那樣)。盡管贏得了科幻愛好者的追隨,他仍然不會把這種設想與現(xiàn)實辛勞的科研工作混為一談。每當被外界追問時,他就流露出少有的謙遜。“虛擬并非真實存在,”他說,“我是說,那是一系列運行中的數(shù)學方程式,以便使特有現(xiàn)象得以重現(xiàn)。”簡而言之,馬克萊姆的工作就是徹底把那些方程式弄清楚。
盡管馬克萊姆估計,他還需要一臺比現(xiàn)在那臺快10萬倍的超級計算機來模擬初級版本的系統(tǒng),可他仍計劃在一年半內(nèi)向歐盟提供一份該系統(tǒng)的藍本,并承諾在兩年半內(nèi)“向科學界開放成果。即便是個樂天派,他還是覺得摩爾定律(和歐盟)在十年以后才能為他提供原動力。而且,他所需要的數(shù)據(jù)遠遠大于工業(yè)級藍腦實驗室的搜集范圍。剛抵達洛桑不久,馬克萊姆就制定了從期刊中提取實驗結(jié)果的工作流程,翻閱近萬余篇神經(jīng)科學論文,卻發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)前后矛盾,無法在同一個模型中使用。一段時間里,這似乎是他最大的阻礙之一。不過此后,他已經(jīng)為參與人腦計劃的眾多實驗室建立了標準化協(xié)議。他似乎生逢其時,因為艾倫人腦計劃、人腦連接組計劃和大腦活動圖計劃預計可得到海量數(shù)據(jù)。據(jù)布朗大學神經(jīng)學家約翰?多霍諾(受奧巴馬政府制裁的倡議發(fā)起人之一)稱,“兩個項目做到了完美互補。人腦計劃為檢驗涌現(xiàn)自大腦活動圖計劃數(shù)據(jù)的想法提供了手段,后者則反過來為人腦計劃中的仿真模型注入活力。”
作為少數(shù)幾個模擬過整個人腦(盡管遠沒有馬克萊姆那樣詳盡)的人之一,多倫多大學心理學家蘭迪?麥金托什(Randy McIntosh)也對馬克萊姆的項目表示審慎樂觀。“從技術(shù)上講,要做到這點還是有可能的,”他說,“我認為人們應該像看待人類基因組計劃那樣看待人腦計劃。其中的觀點就是,一旦能對基因組排序,我們就能治療遺傳疾病,并了解行為的遺傳學基礎。現(xiàn)在我們距離那一步還很遠,卻正朝著這一目標前進,其間會涌現(xiàn)出許多深刻見解和創(chuàng)新成果。”基因組學已經(jīng)證實,生物學同天文學和物理學一樣,只有依賴于大數(shù)據(jù)才能不斷發(fā)展。在21世紀,做大是所有科學的生存之道。人類大腦研究獲得了10億歐元的增資,也算物有所值。
來源:小紅豬小分隊
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總結(jié)
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