人脑可以上传到电脑系统里吗?

POST TIME: 2014-04-16 23:30:13

瓦利菲斯特(Wally Pfister)执导的科幻影片《超验骇客》(Transcendence)将于4月17日正式发布,加州伯克莱的机器智能研究学院(Machine Intelligence Research Institute)的执行主任卢克穆豪瑟尔(Luke Muehlhauser)和牛津大学人类未来研究院的研究员斯图亚特阿姆斯特朗(Stuart Armstrong)发表了一篇文章来探讨《超验骇客》中的科幻概念以及将人脑上传到计算机系统中的可能性。

穆豪瑟尔和阿姆斯特朗的文章是《将来时》(Future Tense)系列的一部分,该系列是由亚利桑那州大学、新美国基金会和知名网络杂志Slate合作推出的一系列文章,主要探讨各种新技术将对人类社会、政策和文化造成什么样的影响。

文章内容如下:

当瓦利菲斯特执导的科幻影片《超验骇客》在4月17日正式发布时,无数观看了该片的人不禁会自问“我们有朝一日真的能够将约翰尼德普(Johnny Depp)的大脑上传到计算机中吗?”,在“布鲁斯威利斯能否拯救世界?”和“地心引力”中,我们可能会认为好莱坞也许太严肃了一些,同时我们想来探讨一下“全脑仿真”(whole brain emulation)的科学合理性。

在《超验骇客》中,全脑仿真从原则上来说似乎是可行的。正如影片的第一个预告片中的一位角色所说,思想就是一种电子信号模式。那种说法或许不能被大众所认同,但是在认知科学家之中,那却是一个共识。从原则上来说,那种电子信号模式是可以在计算机上运行的。

我们已经成功地仿真了很多相对比较简单的事物。比较年长的读者或许象卢克一样在Atari 2600游戏机上玩过象《宇宙入侵者》(Space Invaders)那样的老游戏。Atari 2600游戏机有一个名为MOS 6502的处理器,那款处理器早就过时了。但是我们能够在现代计算机上准确地仿真它。

研究员们是出于封存的目的这么做的:物理芯片会随着时间的推移而腐烂,但是仿真物只是信息,可以被复制和保存下来。

我们所说的“仿真”是这样的:当年轻的卢克按下Atari游戏机控制器上的“发射”按钮时,一个电子信号会从控制器发到MOS 6502处理器,然后控制处理器内部的电子信号在不同电路之间移动,最终向他的电视机发出某种电子信号模式,然后卢克就会看到他控制的宇宙飞船刚刚向入侵的异族之敌发出了一束激光。

扫描处理器的高清晰电路图并了解那些电路的工作原理,我们就可以在现代计算机上再现相同的功能。在仿真的处理器中,没有电流,只有数字;没有物理电路,只有控制数字变化的规则。但是结果是,按下与MOS 6502仿真品相连的一个按钮,就会象年轻的卢克一样看到相同的画面。物理MOS 6502处理器已经没有了,但是信息模式是一样的,各种输入指令得到的结果也跟以前是一样的。

如果你想亲自尝试一下,不妨利用NESbox在浏览器中玩玩象超级马里奥那样的老游戏。那些老游戏都能够在浏览器中得到再现,浏览器可以准确地仿真任天堂在上个世纪发布的游戏机。

从理论上来说,仿真人脑也应该是可行的。我们可以模仿人脑的物理、化学和电子结构,将所有的细节都输入计算机,从而产生与真实的人脑相似的输出结果,比如控制虚拟的肢体、五官和其他器官。但是在实际中,我们还缺少3个重要因素。第一,我们还无法足够细致地扫描人脑以便完美再现人脑中的所有“电路”。第二,我们还不了解控制所有神经元和脑细胞工作原理的规则。第三,我们还没有足够强大的计算能力去运行整个仿真系统,因为人脑的复杂程度比MOS 6502处理器要高得多。

我们现在还远远达不到上述三项要求中的任何一项。现在的科学家们连一只小虫子的大脑都模仿不了。有一种被称作C.elegans的小虫子,它的大脑中有302个神经元,相比之下,人脑中共有860亿个神经元。按照这三个问题涉及到技术的进步速度来估算,我们估计至少要到2070年才能仿真人脑。

但是即便有朝一日我们能够仿真人脑,仿真得到的人脑会跟真正的人脑一样吗?它是否会有自己的意识呢?这些都还是未知数。同时这些问题也会引发伦理上的担忧,但是现在我们还可以暂时将它们放在一边。从某种角度来说,不管人脑仿真是否会有意识,只要知道人脑仿真得到的结果能够拥有人脑的功能就足够了。

那么,《超验骇客》中的科幻真实性有多强呢?从预告片来看,很多细节看起来可能是错的,但是全脑仿真的技术可行性或许是正确的。但是我们必须记住一点,即这并非是已经实现的科学。它更接近于人造地球卫星宇航技术中的探索性技术、ENIAC之前的计算机科学、分子纳米技术中的同代研究、星际旅行和量子计算。

科学幻想经常会变成现实,但是并非全部如此。全脑仿真的可行性是一个公开的难题,而且这个难题可能在未来几十年内都得不到确切的答案。

约翰尼德普出生于1963年,到2070年时他就有107岁了。在美国,男性公民的平均寿命只有79岁。我们估计,杰克斯帕罗(Jack Sparrow)(《加勒比海盗》中的海盗王)可能也不愿意被数字化保存下来以便他能在《加勒比海盗》后续剧集中继续闪亮登场。


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