我今年62歲，上年紀的人該有的一切都出現在了我的身上：花白的頭發、有問題的膝關節、問題更大的記憶力。我仍會打打冰球，但顯然熵正在不斷地變大。所以我內心有一部分非常愿意相信我們正在迅速地接近“奇點”。　　與天堂類似，人們宣揚的奇點有許多不同的版本，不過絕大多數都包括仿生大腦增強技術。首先，我們會成為半機械的“Cyborg”，用大腦芯片強化我們的知覺、記憶和智力，并拋棄惱人的電視遙控器。最終，我們將完全放棄我們的血肉之軀，并將我們的數字化的“靈魂”上傳到計算機。之后我們將幸福地生活在網絡空間中，在那里，按照伍迪·艾倫（Woody Allen）的說法，我們再也不需要尋找停車位了。　　奇點的推崇者，或奇點主義者往往是計算機專家，比如企業家雷·庫茲韋爾（Ray Kurzweil）。他根據摩爾定律所反映的信息技術爆炸性進步，預言“生物與非生物智能的融合”將在“不朽的以軟件為基礎的人類”身上達到極致。這些人認為，奇點的到來不會是在1000年或100年后，而是就幾十年內。　　而那些研究真實大腦，而非人工大腦的專家則認為這些美妙圖景幼稚得可笑，因為我們距離理解大腦如何產生心靈還差得很遠。諾貝爾獎得主埃里克·坎德爾（Eric Kandel）說：“我們現在根本還沒什么概念，最多只有一些有根據的、聰明的猜測。”神經科學家取得了有許多發現，比如坎德爾發現了海蛞蝓記憶形成過程的基礎化學和基因機制。但這些發現七零八落，彼此缺乏聯系，還沒有一個宏觀、統一的理論能弄清它們的意義。　　腦，常被稱為科學中已知最為復雜的現象，這是有充分理由的。一個典型的成人大腦包含大約1000億個神經細胞（或者稱為神經元）。單個神經元可以通過軸突（輸出線路）和樹突（輸入線路）跨越突觸（軸突和樹突之間的間隙）與多達100000個其他神經元相連接。處理一下這些數字，你會發現，一個典型的人類大腦的神經元連接數量是10^15量級的。突觸連接還會不斷地形成、加固、削弱和斷開，更增加了腦的復雜性。老神經元的死去和新神經元的產生（支持后者的證據越來越多，推翻了幾十年以來的舊觀念），在我們的一生中都在持續進行著。神經元也會被重新訓練從而改換不同的工作，例如從負責面部表情改為控制手指彎曲，從看到紅色改為聽到尖叫聲。　　神經元絕非一個模子刻出來的，它們展示出了多得驚人的形態與功能。研究者單單在感光系統中就發現了許多不同類型的神經元。攜帶信號跨越兩個神經元之間突觸的神經遞質也有很多不同的種類。其他的化學物質，比如神經生長因子和激素，也在腦中不停變動著自己的含量，以微妙而深遠的方式調節著我們的認知。　　關于大腦你了解得越多，你就越好奇它們是如何工作的——當然，它們也經常不能正常工作。它們會患上精神分裂癥、躁郁癥、抑郁癥、阿爾茨海默病，以及其他許多尚不清楚成因、無有效治療手段的疾病。　　奇點主義者仍然堅持認為大腦只是復雜的計算機，而這一類比是有一定基礎的。神經元類似于晶體管，吸收、處理和再發射被稱為動作電位的電化學脈沖。動作電位通常為0.1 V、持續時間1 ms，它們非常穩定，甚至在軸突上傳遞1米都不會耗散掉。動作電位也因其在示波器上顯示的形象而被稱為尖峰。據推測，它們是大腦信息的基本單位。　　讓我們像許多奇點主義者那樣，假設動作電位等價于計算機中的運算操作。如果大腦中有10^15個平均每秒處理10次動作電位的突觸，那么大腦每秒進行10^16次運算，即每秒10^16浮點運算。一些超級計算機已經超過了這個處理速率。因此奇點主義者相信計算機的認知能力將很快讓我們望塵莫及——除非我們通過仿生融合或上傳意識來擁抱它們。然而，在我們進入網絡天堂的路上還橫亙著一個障礙，那就是神經編碼。它指的是將動作電位以及其他生理過程轉化成知覺、記憶、意義和意圖的軟件，或者說算法。　　神經編碼是最深刻、最重要的科學問題。如果研究者破解了神經編碼，他們或許可以解決諸如身心關系問題、自由意志之謎等古老的哲學難題。對神經編碼問題的破解，原則上可以讓我們獲得掌控大腦以及心靈的無限力量。諸如精神控制、讀心術、仿生增強甚至“靈魂”上傳等科幻技術都可以成為現實。　　然而科學中最深刻的問題也是到目前為止最難的問題。神經科學家仍然對什么是神經編碼一無所知。這并不是說他們沒有任何的備選方案。恰恰相反，就像美國總統大選初選時的選民一樣，研究者有過多的候選方案，而每個都有明顯的缺陷。　　第一種編碼方案是20世紀30年代英國神經生物學家埃德加·艾德里安（Edgar Adrian）提出的。在分離了青蛙和鰻魚的感覺神經元后，艾德里安證明，隨著刺激強度的增加，神經元的放電頻率也會增加，其峰值高達每秒200個尖峰。在接下來的幾十年中，實驗似乎確證了所有動物的神經系統都采用這種傳遞信息的方法，它被稱為速率編碼。　　然而速率編碼是一種原始且效率低下的信息傳達方式；想象一下僅僅用不同音高的嗡嗡聲來溝通。神經科學家一直以來都懷疑大腦采用了其他更為微妙的編碼。一種可能性是時間編碼，在這種編碼方案中，信息不僅通過細胞的放電速率來表示，還會通過尖峰脈沖之間的精確時間間隔來表示。比如，在速率編碼看來，尖峰序列010101和 100011是一樣的，因為它們擁有同樣數目的0和同樣數目的1。時間編碼則會給這兩串序列指定不同的意義，因為比特的順序是不同的。時間編碼可以把大腦的信息處理能力增加到接近香農極限——這是信息論所允許一個給定物理系統所能具備的理論最大值。　　一些神經科學家猜測，時間編碼在前額葉皮層和其他與高級認知功能——比如決策——相關的腦結構中占主導地位。在這些區域中，神經元平均每秒鐘只放電1或2次。　　在更宏觀的層面上，研究者正在尋找大量神經元協同放電的“集群編碼”。已故的杰拉爾德·埃德爾曼（Gerald Edelman）提出了一種被稱作神經達爾文主義的方案，該方案認為我們的認知——比如說對一只動物的認知，產生于代表不同記憶——狗？貓？黃鼠狼？老鼠？——的大量神經元集群的相互競爭。大腦迅速選定與傳入刺激匹配得最好的集群。或許是因為埃德爾曼總是用令人費解的專業術語表述它，神經達爾文主義始終沒有流行起來。　　一種被稱為同步振蕩的集群編碼考慮了大量神經元以同樣的頻率和時間放電的情況。1990年，弗朗西斯·克里克（Francis Crick）和克里斯托·弗科赫（Christof Koch）提出，40Hz的同步振蕩在意識的形成中發揮著關鍵的作用。克里克是非常著名的科學家，因為他發現了DNA的結構，并指出DNA是控制所有生物遺傳的極其簡單的基因密碼的載體。　　而科赫對神經編碼“應該是像基因密碼一樣簡單和普適的東西”這種想法表示懷疑。他指出，不同物種的神經編碼似乎不同，甚至同一物種的不同感受模式的神經編碼也不同。“聽覺的神經編碼與嗅覺的不同，”他解釋說，“部分原因是組成單詞的音節在不到一秒鐘的短暫時間內就會改變，而氣味的改變要慢得多。”“或許并沒有普適的規則”支配著神經-信息處理過程，Koch說，“除了認識到大腦有驚人的適應性并且能夠提取每一比特的信息之外，找出新編碼是必要的。”我們對大腦如何處理信息知之甚少，因此“現在很難排除任何一個編碼方案。”　　事實上，科赫幫助復興了一個因被認為不合情理而在很久之前就被放棄的編碼方案。這個方案曾被蔑稱為“祖母細胞”假設，因為在它的歸謬化版本中，我們的記憶為腦海中的每一個人物、地點或事物都指定了一個單獨的神經元，比如祖母就有一個對應的祖母神經元。　　科赫和著名的神經外科醫生伊扎克·弗雷德（Itzhak Fried）一起，辨認出了負責特定人物圖像的神經元，從比爾·克林頓到史泰龍。在弗雷德曾因臨床用途而植入電極的癲癇病人身上也發現了這些神經元。　　這些發現表明，一個單獨的神經元遠遠不是一個簡單的開關，它可能擁有強大的計算能力。有意義的信息可能不僅是通過大量神經元的齊聲尖叫來傳遞的，也會經由一小部分細胞的耳語來傳遞，用的可能是簡潔的時間編碼。　　英國神經生物學家斯蒂文·羅斯（Steven Rose）認為，大腦通過基因、激素以及其他一些過程，在不同的層次上處理信息，既可能高于單獨的神經元和突觸，也可能低于單獨的神經元和突觸。因此，他對奇點主義者的一個關鍵假設提出了挑戰：尖峰代表大腦計算輸出的總和。大腦的信息處理能力或許要比動作電位所體現出的高出許多數量級。羅斯還指出，解碼個體大腦的神經信號將總是極為困難的，因為每一個個體的大腦都是獨特且在不斷變化的。為了闡明這一點，羅斯提出了一個的思想實驗，假設我們有一個“大腦顯微鏡”，可以實時記錄大腦微觀層面和宏觀層面發生的每一件事。　　比方說，大腦顯微鏡記錄了當羅斯看到一輛紅色的公交車沿著街道開動時，他的所有的神經活動。大腦顯微鏡可以重建羅斯的感受嗎？不可以，因為，即使是對如此簡單的刺激的神經反應，都與他大腦之前的全部歷史有關，包括他小時候一次險些被公交車撞到的經歷。羅斯指出，要理解任何一個時刻的神經活動，科學家需要“獲得我全部的神經和激素活動史”，以及他所有的相關經歷。科學家同樣需要了解Rose曾經生活的不斷變化的社會環境；如果最近恐怖分子襲擊了公交車的話，他對公交車的態度就會有所不同。　　這個分析表明，每個人的“靈魂”都是根本不可約化、不可預測、不可理解的。它顯然沒有簡單到像奇點主義者假設的那樣，可以從一個大腦中提取出來并轉移到另一個媒介中。　　讓我們面對現實吧。奇點是一種宗教性質的、不科學的幻想。科幻作家肯·麥克勞德（Ken MacLeod）稱它是“書呆子的rapture”，rapture指的是圣經中預言的末日，也就是耶穌把信徒帶進天堂，而把我們這些罪人撇下之時。無論是精神上還是技術上，這種對超脫的渴求，都是很容易理解的。但是，作為一群個體和一個物種，我們面臨著十分嚴重的問題，包括恐怖主義、核擴散、人口過剩、貧困、饑荒、環境退化、氣候變化、資源枯竭以及傳染病，比如艾滋病。工程師和科學家應該幫助我們面對世界上的問題，并找到解決它們的辦法，而不是沉溺于奇點這種逃避現實的偽科學幻想。下固件網 http://m.xinzhenzfzp.cn/

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