改裝人腦，超越人工智能

王淑月

“喂，警察嗎？我被我家的機器人關起來了，快來救我。”“現在是人類警官的休息時間，有任何問題請留言，機器人警官隨時為您服務”……公元2035年，人類擁有著最好的伙伴和幫手——機器人，它們嚴格遵守“機器人三大法則”，從不傷害人類。人們相信，人類和機器人會一直和諧共處。可是，一夜之間，人們的生活大變樣：所有人類都被囚禁起來，機器人甚至鐵腕處決了那些不服管教的人類。盡管人類數次發起反抗，但都被無情鎮壓了……怎么會變成這樣？

原來，這正是機器人在保護人類。當利欲熏心的人類開始無止境地破壞環境、爭奪地盤時，機器人根據“三大法則”，判斷人類的這些行為將毀滅自身，于是開始執行“保護人類”的最高法則：將破壞者都關起來。

這只是電影《機械公敵》的情節。但是，即使最“聽話”的機器人，也很難保證會跟人類永遠和平共處，其他“叛亂者”更不可能：《終結者》中的超腦“天網”幾乎殺死全人類、《機器的叛變》中的機器首領指揮攝像機器人暗地里將人類一個個殺死……

這些電影中，人類無一不是靠永不言敗的精神和巨大的犧牲來戰勝機器人。難道人類真的無法永遠跟機器人和平共處嗎？一旦機器人叛亂，我們戰勝它們就那么難嗎？其實只要早做準備，人類能比機器人更智能、更強大。

給人腦加裝大腦

我們制造人工智能（AI）是為了讓它為人所用，而不是反噬人類。那么有什么辦法既能享受超級智能的便利，又能避免可能發生的危害？與其成天擔憂AI未來可能的反叛或事發后再付出沉重的代價去補救，不如防患于未然，讓人類比AI更聰明。

AI有多聰明，大家都知道了，可是它有一個劣勢，那就是“死腦筋”——當AI開始執行任務時，它會不惜一切代價去完成任務。在電影《2001太空漫游》中，為了完成登陸和探測木星的指令，飛船上的超級電腦HAL 9000關閉了宇航員們的冬眠維生裝置，直接導致了宇航員們的死亡，只是因為他們可能會終止登陸任務。由此可以想象，當遇到預設之外的難題時，AI的腦筋是不會轉彎的。那么只要人類具有一顆容量與之相近的“大腦”，戰勝它們就是小菜一碟。

一臺史上最大的超級計算機聳立在珠峰頂端，它的身上延伸出許許多多細如毫毛的電線，順著電線追蹤，最后能看到的是一個個小小的傳感器。當人們有需要的時候，隨時將它連接到自己腦后的電源接口上，立刻，人腦中的電線被激活，聯上了超級計算機的網絡，海量的知識涌入人腦……這臺“腦機”可能是人們變得更智能的第一步。

腦機接口

腦機指的是將電極與大腦神經相連，通過電極運輸神經電信號的方法，其實我們早就在許多殘障人士身上見到過。人工耳蝸能將收集到的聲音轉換成電信號，傳遞給聽神經，使聽障人士聽到聲音。全身癱瘓的著名物理學家史蒂芬·霍金也常年戴著一臺腦機，電極與他的皮層運動區神經相連，只要他在大腦中想一想，電信號就會經由電極傳入計算機中，他的想法就會在屏幕上顯示出來且電腦會代他發聲。

人腦與電腦合體

未來，腦機能做到的事情可不僅僅如此。特斯拉和SpaceX的創始人埃隆·馬斯克創立了一家腦機接口公司，正在進行將電極接入大腦皮層的實驗，網絡中海量的知識將有望通過一根根細細的電線直接傳到大腦中。目前他們已經能以每分鐘六根的速度在大腦的目標位置植入電極線，這些電極線寬度只有4～6微米左右，比頭發絲還要細。在動物實驗中，大鼠腦中植入的1500個電極線，可以通過傳感器將神經元活動數據傳輸到體外，研究人員能順利讀取大鼠的“思想”。

如果上述過程反向操作一下，從電腦中“吸取”知識的想法不就能實現了嗎？當然，人腦中有數以億計的神經元和神經網，要想通過腦機增加智商，在人腦中需要植入的可不止區區幾千根電極線，而且電極線又細又密，維修起來也很不容易。

壓電晶體神經塵埃

有線網絡很麻煩，現在我們更喜歡用無線WiFi，腦機能不能“連WiFi”呢？神經塵埃應運而生。神經塵埃是由美國加州大學伯克利分校的科學家發明的，它本質其實是一種壓電晶體。壓電晶體在受到大小不同的壓力時，能將這些壓力轉換成電流，比如我們常見的麥克風中就裝有壓電晶體，將聲音引起的振動轉換成電流進行傳輸，能起到放大和傳送聲音的用途。正是因為具有這樣的特性，神經塵埃可以作為傳輸神經電信號的介質。不過要植入大腦的神經塵埃必須盡可能小，目前由美國麻省理工學院的科學家制造的最小的神經塵埃是體積約10微米的長方體，比沙粒還小得多。

將神經塵埃植入大腦后，就能感應神經元的電信號了。神經元每產生1毫伏的電壓，神經塵埃會發生幾十毫伏的電壓信號，通過外置的接收器接收這些電壓的變化情況，就能隨時掌握神經元的放電狀態及其傳輸的信息。現在，科學家們已經在小鼠的肌肉和神經組織中植入了神經塵埃并能接收到神經信號。

不過，現在制造出來的信號接收器體積還很大，將外界信息傳給大腦也還沒能實現。想通過“填鴨法”灌輸知識，讓人類智慧趕超AI，還有很長的路要走。

實現全腦仿真

強化實體大腦很不容易，那么舍棄實體大腦，將大腦數據與計算機數據相融合，使人腦直接變成“電腦”，可不可行呢？

不久的未來，許多剛出生的嬰兒孤獨地躺在手術臺上，周圍是數個機器人醫生。“主刀醫生”熟練地打開了他們的頭蓋骨，然后小心翼翼地用蜘蛛腿般纖細的“手指”取出了黏糊糊的大腦。這個配有高分辨率顯微接收器的醫生快速地掃描了大腦的化學結構，并將得到的數據傳輸到功能強大的計算機上。慢慢地，計算機上出現了一個與人腦很像的三維圖像。與此同時，另一位醫生負責在計算機上編寫代碼，對神經活動進行建模，將這個靜止的三維圖像構建成與大腦完全相同的虛擬大腦。至此，手術完成了，一個個虛擬大腦在浩瀚的數碼世界中永生，人類思想再也沒有了藩籬。

以上技術并不完全是虛構的，已經有科學家在研究一項被稱為全腦仿真的技術，其中的一類方法正與上述手術有異曲同工之妙。德國馬克斯·普朗克科學促進學會的醫學專家凱文·布里奇曼和美國哈佛醫學院的達維·博克是全腦仿真技術的領軍人物，他們各自的實驗都表明，運用高精度的掃描電子顯微鏡一點點地掃描大腦組織，再根據掃描結果重建神經回路，并通過編程恢復大腦功能，是可以實現的。

不過，整臺手術的完成還有難處，比如目前我們的“手術刀”只能切出厚度為20微米的組織塊，而要想形成精密的顯微圖像，組織厚度得控制在5納米以下。此外，全部掃描工作完成后，哪個人類工程師能保證他/她可以寫出能完美模擬人腦的程序？這不久的未來還有多久，誰也說不準。

制造機械大腦

除了上述方法，還有一個全腦仿真的計劃在研究中，那就是制造機械大腦。目前科學家們在秀麗線蟲的身上實現了一部分目標。

秀麗線蟲是一種細胞數量少、結構簡單的小型動物，因此常被作為模式生物進行研究。而它之所以被選為首個機械大腦的所有者，原因也很簡單，它全腦僅有302個神經元，與人類大腦的860億個神經元相比，簡直不值一提。因此也更容易被仿造成機械大腦。

大腦皮層中錐體細胞的網絡，這些神經元已使用計算機程序進行了模擬。

由來自美國、巴西、俄羅斯等世界各地的生物學家和計算機學家組成的一個叫做“開源蠕蟲”的項目組的研究目的正是制造秀麗線蟲的機械大腦。科學家們在前人的研究基礎上運用計算機芯片模擬了秀麗線蟲約三分之一的神經元，這是主要用于控制運動的神經元。接著，科學家們把這個模擬大腦裝入樂高機器人中，再給它安裝一個作為“鼻子”的聲吶傳感器，觀察機器人在遇到障礙物時的反應。結果讓人振奮，遇到障礙物時，這個機器人不像全機械的機器人那樣“傻傻地”先后退再轉彎，而是像線蟲一樣靈活地扭動避開——它的模擬大腦生效了！

重建秀麗線蟲的大腦與神經

不過這個實驗的成功僅意味著機械大腦項目邁開了一小步。畢竟研究了幾十年，了解已經很透徹的小小的秀麗線蟲的大腦我們也僅能模擬三分之一。想要模擬比之大幾百億倍的人類大腦，甚至讓其更復雜，難度可想而知。

超智能：讓人類大腦聯網

除了上述那些短期內很難看到成果或有種種風險的技術外，還有方法能讓人類變得更加聰明嗎？有的，而且人們已經在使用了。有句俗語叫做“三個臭皮匠，賽過諸葛亮”，雖然我們大部分人都不是天才，但如果集合眾人的智慧，也能爆發出巨大的力量，也許這才是當前最安全可靠的獲得超級智能的方法。

每個重大技術和發明的背后往往凝聚著許多科學家的智慧和心血，唯有依靠集體的智慧才能結出成功的果實。1962年，中國在經濟水平和科技水平雙低的情況下，僅用6年時間就破解了號稱世界上最難最復雜的技術之一——原子彈制造技術，這與許多位物理學家的智慧和努力是分不開的。在整個研發團隊中，有的人精通空氣動力學，有的人專研原子物理學，還有的人擅于設計實驗和分析數據。這些科學家聚集在一起，在幾乎一窮二白的情況下用短短幾年的時間造出最復雜的武器，這件事沒有任何一個人能獨立做到。研究全腦仿真技術的團隊也匯聚著許多全球頂級的科學家，納米技術、人工智能、腦成像、認知心理學、生物技術等領域的研究人員都是缺一不可的。

即使是普通人，也可以通過共享知識來凝聚智慧，而互聯網的發展大大減小了我們共享知識的門檻和成本。比如問答網站知乎，作為一個開放性的平臺，任何人都可以在網站上提出各式各樣的問題，經濟、政治、科技、文學等，很快就可以收獲許多或蘊含知識或腦洞大開的答案。人們暢所欲言，思想碰撞，不正是一種凝聚智慧、提升智力的方法嗎？而不久的未來，當虛擬大腦們在網絡世界中相遇，又會碰撞出怎樣強烈的思維火花呢？

與其懼怕AI太過強大，不如致力于提高人類自身。