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陈天桥亲笔撰文:我们对大脑可能一无所知

创事记 10-14 33

以下文章来源于高山大学 ,作者 GASA

文 / 陈天桥 编辑 / 朱珍

来源:高山大学(ID:gasadaxue)

陈天桥:盛大网络创始人。26 岁白手起家,创立盛大,31 岁公司上市,成为 " 中国最年轻的首富 "。现专注于脑科学研究的公益事业。2016 年末成立陈天桥雒芊芊脑科学研究院。

为什么我们必须了解大脑?

推动社会发展的根本动力是么?我们中国人都知道,那就是 " 人民日益增长的物质文化需要 ",但我们有没有考虑过,这种物质文化需求为么日益增长,而不是益减弱?

从历史上看,这种欲望或者担失去的恐惧,如果处理当,可以让好人犯罪,让国家发动战争,让动物灭绝,让冰川融化,让人类想要逃离地球。

所谓 " 理性 ",从历史的长河中来看似乎并不是主。

为什么会这样?

因为欲望以及担失去的恐惧,都来于我们的大脑,我们一直没有打开过大脑这个黑盒子,来研究这种欲望和恐惧究竟来自于何方。

换句话说, 我们从来不了解大脑的真正的运行机制。

△我们对大脑可能一无所知,图自网络

我们能做到的就是不断通过调整输入大脑的信号(通过我们的感官)来谋求对输出(行为和决策)的控制,这些行为和决策导致的后果又通过感官反馈回大脑,形成一个循环。历史的发展从某个角度来看就是这样无数循环不断作用的结果。

在过去的几千年里,我们的科学和技术并不足以让我们了解到输入信息到输出决策的过程中,大脑是如何工作的?我们的记忆如何参与其中?我们的知识如何参与其中?我们情感如何参与其中?我们的关注点的变化(attention)又起到什么作用?当然还有所谓的人和动物的最大区别,有人称之为觉性(consciousness)或者自由意志(freewill)到底有没有?如果有,又是如何参与其中?

我们充满了猜测,但其实一无所知!所以虽然控制论在 1945 年才提出,但人类早就是实践控制论的一把好手,不断试错,不断调整,小心翼翼地取悦于大脑这个精密的机器。

当这种试错式的讨好积累到了一定阶段,越来越多弊病被堆积而且无法清除。到二十一世纪的现在,我们已经无法回避这个问题:大脑认知能力有没有局限,局限在哪里?指数级增长的信息不断涌入我们脑海会否达到以及突破大脑认知能力的边界?

△ 2015 年全球抑郁症发病率及性别、年龄分布

事实上我们已经看到了前所未有的精神疾病的发病率。抑郁症、焦虑症随处可见,自杀率居高不下,忧郁症甚至已经超过了癌症和心血管病成为人类的第一杀手,我们还看到了大量老人失智,这些是不是和大脑认知处理能力局限有一定的关系?

我们花了 90% 的精力治愈了眉毛以下的毛病,连癌症都有可能被控制在慢性病的范畴中,为什么在大脑老化的问题上没有实质性突破?

如果人的寿命不断延长,而我们不了解大脑老化的机制,我们将面临前所未有的老年化挑战。根本问题是:我们不知道正常的大脑是如何运转的,我们如何懂得修复成本来该有的样子?

同样, 通过试错来取悦大脑的粗放式的做法也发展到了瓶颈,这种试错的代价就是外部环境和资源的利用效率极低。全球变暖只是一个其中的例子,这种例子在历史上俯拾皆是。

当我们终于意识到用试错这种粗放式的方法来满足自己不断增长的需求并不可持续时,于是我们想让周围环境变得更智能。我们试图通过 AI 来实现这个能力,让周围的世界不但有眼睛,有耳朵,甚至还要有大脑。就像汽车,100 多年前就能够跑得比人类快许多,但是无法缓解车祸、交通拥堵、环境污染等问题,新的世纪里,人们开始研究无人驾驶,希望给汽车赋予驾驶员一样的智能。但是如果我们不了解我们的大脑,我们如何赋能?很多人都认为 AI 将驱动第四次工业革命,但是 AI 的突破同样需要了解我们的大脑,只有这样,第四次工业革命不再仅仅局限于跨越式的增长,同时还是可持续性的增长。

所以无论是我们社会亟待解决的问题,还是未来亟待突破的发展,都需要我们向内寻求,搞清楚大脑的秘密。但是这种向内寻求绝不是用哲学或者玄学,而是用科学,所以我决定搬来硅谷。

我对大脑的粗浅理解和假设

我到了硅谷后两年时间见了近 300 个教授,希望能够向他们学习对大脑的最新认知,当然不乏有很多激动人心的成就,有很多不同的见解,但是我所震惊的是人类对大脑的了解原来还如此的薄弱,甚至教科书上都用了大量的神经学家的假说性理论,哪怕是公认的理论其实也亟待实证。

如果有人问我最大的收获是什么,或者最大的认知是什么?我会说,大脑的所有功能,无论看起来如何神秘,都是有其生物基础的。所谓的智慧,意识,自由意志,无不来自于基本的生物学基础。

过去几千年,哲学和宗教一直对上述问题进行探讨,但是最近几十年神经科学的发展,越来越从细胞和分子的层面对大脑进行了解构,尤其是光遗传技术(optogenetics)的发展,神经科学家可以把大脑各种功能依次在同的神经元组中得到印证,大大加快了我们对大脑的深入理解。这其中,我们会发现很多实验证明了代表人类自由意志的各种功能,包括情感(如快乐和仇恨)、政治倾向、道德感甚至宗教感,都似乎可以在生物基础上得到最新的印证。

比如我们 Chen Insitute(陈天桥与雒芊芊脑科学研究院,编者注),在加州理工的教授,就用上述的 optogenetic 技术(光遗传技术,编者注)发现了老鼠控制进攻性的神经元组,他们用技术来启动和关闭这组神经元,老鼠就会相应变得暴躁和平静,这种视频看起来非常具有戏剧性。

再比如,有一个实验,给实验对象看一张图片,上面是一个人嘴里塞满了蠕动的虫子,然后检查实验对象整个大脑区域内活跃水平的差异,发现保守的人的脑内活跃度远远高于所谓的自由派,一张图片就可以将保守派和自由派区分开,精确度高达约 83%。

道德感很难在人的身上做实验,于是人们选择草原田鼠和山区田鼠来做实验,因为草原田鼠配偶之间相遇、交配,之后就厮守终生,而山区田鼠则不然。假设这就是我们人类所谓的道德感的话,神经科学家就会研究它们的大脑有什么不同。

最后发现一种叫做催产素(oxytocin)的特殊神经化学物质,它一般是通过特殊受体被神经元吸收,这种催产素对于感到相互联系是一种至关重要的物质基础,而联系又是产生感情和依赖的基础。科学家发现草原田鼠的大脑奖励系统中,它的催产素受体密度果然要比山区田鼠的高很多。

当然,我们也可以找到宗教感的例子,其实早在 1980 年有一位叫 Michael Persinger 的人就做了类似实验,他尝试用磁场刺激大脑的中颞叶区,结果 80% 的人有了宗教体验,在只有一个人的房间里面感受到了另一个人,或者见到了光,有的甚至梦到生下了圣人,他们的设备甚至被称为头盔上帝。

情感、政治倾向、道德感和宗教感这些最为人类所自豪的自由意志的表现,从上述的例子里看,起码可以证明并不完全来自于非生物基础的神秘力量,当然我更倾向于相信所有的这些自由意志都无一不来自于物质基础。

尽管如此,还是有人不断地神化这种 " 自由意志 ",比方说《西部世界》这部电视剧, 整个剧情就是在不断围绕机器人是否能有 " 意识 "" 自由意志 " 的悬念而展开剧情,看完几集我就问我的朋友,这些在乐园里的机器人已经有了自主的行动力,有了亲情,有了爱情,懂得恐惧,知道恨,甚至有了对远方的追求,有对未知的渴望,这难道还不能算有意识么?

△《西部世界》剧照

如果以他们最终发现自己是个机器人作为判断自我意识和觉醒的话,那我们何尝就知道自己不是个机器人,还是只是没有被发现而已呢?

我刚才提到的那只神经元被开关的小老鼠,一定认为自己的暴躁和平静是来自于自己的大脑的判断,而绝不会意识到这些神经元化学物质传输被人为启动和关闭而已。所以我一直在想,有没有高高在上的叫做 " 意识 " 的东西?再进而,有 " 我 " 么?

前几天看到知乎上有个帖子,一个人做梦梦到自己的妈妈病重,她倾尽全但是无力回天所以哭醒了,在梦里我们也有意识,对妈妈的爱,不想失去她,这是人类最基本的感情。

等到醒来,她才发现这是个梦,所以松了气。这时候第二段意识占据了上风,就像机器人终于认识到了自己只是个机器,回到现实世界来了。

然而故事还没结束,在她松了口气后,她突然意识到自己母亲其实已经去世一年多了,她是因为太过思念才有了这个梦。

请问以上哪一段觉醒是意识或者自由意志?

所谓的意识,是不是和你日常的每一个念头一样,只是一种判断,一种反应?肯定比动物要复杂的多,但是本质上似乎并没有两样,就是一组电信号后的化学传输。

据说一个人一天有 6 万个各种各样的念头,有些念头占据了当前的关注点,我们称它为意识,或者自由意志,或者是自我意识。其实可能就如 blockchain(区块链,编者注),只是一种算力针对另一种算力的胜利而已。

介绍大家看本书,题目叫做《In Search of Memory》,作者是哥伦比亚大学的诺奖得主 Eric R. Kandel,我记得书中有一段话很有意思,大意是在神经科学的圈子内,认为大脑只是一个生化机器系统的观点,早已经是不宣扬的共识。

正因为我相信大脑的一切功能都有物质基础,非常神秘,但是并非神授,所以我和我太太对有朝一日解密大脑充满信心,我们放 10 亿美金来支持大脑的基础研究,如果没有这样的基本判断和信心,最正确的方法就是把这笔钱捐给寺庙和教堂吧。

△陈天桥雒芊芊脑科学研究院设计图,预计 2020 年完工

该如何了解大脑,我们能做什么?

当然,以上只是一家之言,是我个人的假设,也是目前神经科学中的无数假设之一。如果在座的各位和我有不同的看法,好处是你不需要担心机器会产生和人类一样的智能进而统治世界。因为人类不是神,人类无法构建非生物(物理)基础的某些东西来产生真正的意识或者自由意志。

但是如果我们都承认大脑就是一台复杂的 " 机器 ",承认所谓的智慧、觉知、自由意志与你跑步、心脏跳动等是一样的生物性功能的话,机器超过现在的人类并且产生自己的意识只是时间长短而已,就像汽车能跑,飞机能飞。

我特别强调现在的人类是因为,对于陷入对机器和机器人的恐惧和忧虑不能自拔的人来说,不妨换一个角度来看,大脑功能的生物性何尝不是给我们提供了一个机会,那就是说我们的大脑,作为一个机器,也一样是可以被改造、进化,从而领先机器的智能。

机器可以进步,人类为何不能进步?更何况现在人类的智能还领先机器的智能这么多,我们还有时间。关键是我们在这段时间该做什么以及怎么做才能从根本上解决人类社会面临的挑战,实现跳跃式和可持续的发展,最后实现人和机器的和谐共存。

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