人類記憶與其思維拷貝

人類記憶與其思維拷貝我們知道電腦中產(chǎn)生的各種文件是很容易閱讀、復(fù)制、轉(zhuǎn)存的。那么人腦的思維活動（主要指記憶）是否也可進(jìn)行同樣的操作呢？人的大腦也是一個硬件設(shè)備，相當(dāng)于電腦的內(nèi)存和硬盤。我們的記憶都存儲在大腦里，大腦充當(dāng)了一個載體，我們不常用的部分就好像存在硬盤里一樣，常用的概念則存在內(nèi)存里。因為在硬盤里的數(shù)據(jù)讀取是比較慢的，是需要硬盤尋道的，所以我們在想以前的這些事情時比較慢，甚至想不起來，被刪除掉了，嚴(yán)重的就是有壞扇區(qū)了（大多數(shù)精神病人），更致命的就是失意癥和植物人（系統(tǒng)錯誤：找不到硬盤）。人類的大腦好像是一種空間上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，人類的記憶都存儲在這些上面（是記憶元吧），而電腦的記憶存在硬盤上。我們把數(shù)據(jù)從一臺計算機拷到另一臺計算機時就是進(jìn)行了一次電腦的記憶移植。因為拷過來后完全一樣（當(dāng)然也并非都這樣，這是后面要講的）。試想，如果我們把一個人的大腦存儲的數(shù)據(jù)移植的話，只需把這個人大腦的數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硗庖粋€人的大腦中。這方面在人類的文明發(fā)展長河中可能會實現(xiàn)，這樣既使人死了，其思維產(chǎn)物也可再激活，也就是先進(jìn)行電子拷貝存檔，然后再回送到需要這些信息的人腦中。因為電腦在這方面比人腦要有優(yōu)勢。如果人類能夠找到激活大腦的方法的話我想人類就可以做到永遠(yuǎn)不死了。這種激活方式就相當(dāng)于電腦中的系統(tǒng)引導(dǎo)。前面在討論電腦之間的數(shù)據(jù)拷貝時說到有些數(shù)據(jù)拷到另一臺機子上也不一定就100%能用，這是與操作系統(tǒng)的兼容性以及硬件有關(guān)的。所以我想人類記憶在移植時可能也會面臨著不兼容的情況，甚至?xí)蟆盁o法識別的硬件或存儲空間不夠，請插入另一張軟盤。”有人會說人類的大腦多大啊，我們目前只使用了冰山一角。是的沒錯，我們的大腦確實很大而且真正開發(fā)的也很少，但是不知道你有沒有這樣的體驗－－假設(shè)你的電腦有FAT32分區(qū)和NTFS分區(qū)，現(xiàn)在系統(tǒng)崩潰了我們想重新安裝操作系統(tǒng)，我想把系統(tǒng)安裝在NTFS分區(qū)上，因為其它的FAT32分區(qū)沒有足夠的空間來安裝WindowsXp，但是啟動盤引導(dǎo)不了NTFS（早期的是這樣的，現(xiàn)在的沒問題），所以這時候就存在一種不兼容的情況。我想人類的大腦應(yīng)該不是通用的，各個區(qū)域所存儲的類型應(yīng)該不一樣的，某些思想只能存儲在特定的分區(qū)里。如果按照這種觀點來看的話就會出現(xiàn)“系統(tǒng)資源不足的情況。因為某個人的特定領(lǐng)域所占的存儲空間就是比一般人要大。這樣的話最好模擬一個硬件完全相同的大腦進(jìn)行移植。對人類大腦和計算機的相關(guān)原理的研究必將使其能相互對接。央視國際新聞：如果大腦是記憶的器官，那么，心臟有記憶嗎？美國科學(xué)家的最新研究發(fā)現(xiàn)－－人類的心臟也許有某種“思考和記憶功能”！這正是許多接受心臟移植的患者突然性格大變、繼承了心臟捐贈者性格的原因。舉例說，４０歲的退休貨車司機杰姆·克拉克從來都不是一個多愁善感的人，他從不曾給妻子瑪吉寫過一封情書，因為他１５歲就離開了學(xué)校，文法差得要命。所以當(dāng)去年的一天，杰姆突然坐到桌子前，開始給妻子寫下一行行的情詩、表達(dá)細(xì)膩的情緒時，連他自己都感到了震驚。就在半年前，杰姆剛剛接受過心臟移植手術(shù)，他確信自己寫詩的“怪癖”來自那顆移植的心臟，因為捐贈者一家都愛寫詩。根據(jù)科學(xué)統(tǒng)計，從第一例心臟移植手術(shù)實施后的４０年中，每１０例接受換心手術(shù)的病人中，就有１人會出現(xiàn)性格改變現(xiàn)象。美國加州心臟數(shù)學(xué)協(xié)會的專家也深信心臟并非一個“泵”那么簡單，他們最近發(fā)現(xiàn)一種能夠具有長期記憶和短期記憶的神經(jīng)細(xì)胞的確在心臟中工作，并且組成了一個微小但卻復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)?！靶呐K具有記憶”的觀點目前仍未獲得主流醫(yī)學(xué)界的認(rèn)可，但許多接受心臟移植的病人都深信，沒有任何其他理論可以解釋發(fā)生在他們身上的一連串怪事。過去對蜜蜂和渦蟲的實驗，早就證明記憶是可以移植的。如今對人類某些神經(jīng)疾病的治療也更證明了這一點。瑞典和美國的科學(xué)家將13周齡的胚胎腦細(xì)胞，植入帕金森病患者體內(nèi)以治療這種神經(jīng)疾病。對病人注入胚胎腦細(xì)胞之后5～7個月，病人的僵直狀況開始好轉(zhuǎn)。注入腦細(xì)胞的那側(cè)腦組織所控制的對側(cè)肢體的活動能力明顯改善；而且病人的記憶力也比以前好轉(zhuǎn)。研究人員認(rèn)為這一結(jié)果可能有兩種解釋：一是移植的胚胎腦細(xì)胞在病人腦內(nèi)生長并產(chǎn)生了強大的功能包括記憶功能；二是從胚胎腦細(xì)胞帶來的神經(jīng)的記憶功能也移植進(jìn)了病人腦內(nèi)。如果說這一治療還不能說明腦細(xì)胞的記憶功能能夠移植的話，對動物的實驗就更能說明問題了。美國科研人員對大鼠做實驗采用了經(jīng)基因工程處理的神經(jīng)細(xì)胞。他們將一些已經(jīng)沒有記憶的神經(jīng)細(xì)胞用基因工程處理，使之能產(chǎn)生神經(jīng)生長因子(NGF)；然后把這些經(jīng)基因工程處理的腦細(xì)胞植入大鼠腦內(nèi)。實驗結(jié)果顯示大鼠的記憶能力大大加強。因為植入這些細(xì)胞后在大鼠的腦內(nèi)能產(chǎn)生大量的NGF，這使得神經(jīng)元變得有活力，從而增強了大鼠的記憶力。這個移植說明了許多問題。神經(jīng)生長因子是促使神經(jīng)細(xì)胞生長和恢復(fù)活性的重要因子，同時也可能參與了神經(jīng)細(xì)細(xì)胞的記憶功能；此外，只要神經(jīng)細(xì)胞能良性生長和發(fā)生功能，記憶就會隨著產(chǎn)生和增強。因而可以認(rèn)為神經(jīng)細(xì)胞的重要的功能之一就是記憶。另外一個研究也說明了問題。為了不讓病人對移植的腦細(xì)胞產(chǎn)生免疫排異反應(yīng)，研究者發(fā)明了一種包裝腦細(xì)胞的方法。包裝是丙烯睛和聚氯乙烯的多孔膠囊，能讓營養(yǎng)腦細(xì)胞的物質(zhì)進(jìn)入，而讓腦細(xì)胞分泌的物質(zhì)出來。在對大鼠做實驗時發(fā)現(xiàn)這種包被的神經(jīng)細(xì)胞除了不引起大鼠的排斥反應(yīng)外，還可改善大鼠的記憶。這說明移植腦細(xì)胞是可以將腦細(xì)胞的記憶力移植到別的動物腦內(nèi)的。因此對人來說，記憶移植也是可能的。長期以來，一個誘人的科學(xué)幻想主題經(jīng)常涉及到人腦與電腦的關(guān)系。人類大腦有140多億個腦神經(jīng)細(xì)胞，每個細(xì)胞都與另外5萬個其他細(xì)胞相互連結(jié)，比目前全球電話網(wǎng)還要復(fù)雜1500倍。據(jù)前蘇聯(lián)學(xué)者阿諾克欣測算，一個普通的大腦擁有的神經(jīng)突觸連接和沖動傳遞途徑的數(shù)目，是在1后面加上1000萬公里長的、用標(biāo)準(zhǔn)打字機打出的那么多個零！但是，由如此龐大數(shù)目元件構(gòu)成的大腦，平均重量不足1400克，平均體積約為1.5立方分米，消耗的總功率只有10瓦。若采用半導(dǎo)體器件組裝成相應(yīng)的電腦裝置，則必須做成一座高達(dá)40層的摩天大樓，所需功率要以百萬千瓦計。腦細(xì)胞儲存信息的密度極高，每立方厘米可存放1000億以上比特的信息量，腦科學(xué)家估計，一個人一生中存儲的信息總量可超過1000萬億比特。有人推算出全世界圖書館大約藏書7.7億冊，積累的信息總量約為4600萬億比特，與人腦能夠儲存的信息總量屬于同一數(shù)量級。對于電腦來說，只要某一個小部件出了毛病，就會導(dǎo)致整個機器癱瘓。但是，人的大腦細(xì)胞具有自行組合和分裂的活性，構(gòu)成了高度可靠的“自適應(yīng)系統(tǒng)”。在人的一生中，腦神經(jīng)元大約每小時就有1000個發(fā)生故障，一年之內(nèi)累計為800多萬個。如果人活到100歲，將會有10億個神經(jīng)細(xì)胞功能失效，約占總數(shù)的1/10。即使在這種嚴(yán)重的故障面前，大腦仍然可以正常地運作。從以上這些數(shù)字看，人類的大腦不啻于世界上最復(fù)雜、最高級、最有效、儲存容量最大的超級計算機。除了運算速度比電腦略遜一籌外，人腦在結(jié)構(gòu)、尺寸、性能、能耗等各方面都令最先進(jìn)的電腦望塵莫及。只可惜人類對自己擁有的這臺“超級電腦”尚未完全弄清楚，對它的記憶機理、思維過程、信息儲存和傳輸方式等等知之甚少。大腦究竟如何工作，至今依然是當(dāng)代科學(xué)面臨的最大奧秘之一。為此，許許多多的科幻作家幻想著有那么一天，我們能夠?qū)崿F(xiàn)電腦與大腦對接，直接復(fù)制和傳送大腦儲存的信息。50年代，一位科幻小說家寫到：“儲存信息的方式并不重要，重要的是信息本身，既然大自然能夠把信息濃縮到肉眼看不到的細(xì)胞中，人就一定能把它讀出來。”60年代，另一位作家則說：“從本質(zhì)上講，‘你’不是肉體，而是你的記憶。這個本質(zhì)上的‘你’可以在計算機里保存，變成IBM電腦里的磁性脈沖收集品?！钡搅?0年代，IBM公司的一位研究人員也回應(yīng)道：“也許我們能夠把某人頭腦中的想法、記憶和意識讀出，再把它輸送給另外一個人?！彼踔琳J(rèn)為，科學(xué)家掌握這一方法只是時間問題。科幻作家的議論不足為憑，偏偏有位著名的電腦專家也加入到鼓噪的行列，在科學(xué)界引起了一場不大不小的風(fēng)波。1988年，美國最負(fù)盛名的學(xué)術(shù)出版機構(gòu)哈佛大學(xué)出版社，出版了一本《思維兒童》的專著（有人譯作《換腦兒童》），作者是卡內(nèi)基—梅隆大學(xué)活動機器人實驗室主任漢斯莫拉維克。莫拉維克在書中生動地描述了人怎樣把思維輸入電腦，以及這一切怎樣在未來50年之內(nèi)變成現(xiàn)實。他甚至想象出各種轉(zhuǎn)換的過程。例如，一種可能會較早實現(xiàn)的方法是由機器人“主刀”的腦外科手術(shù)。在人清醒的狀態(tài)下，由機器人打開你的頭蓋骨，然后用某種讀出裝置將大腦存儲的信息，就象CT斷層掃描那樣，一層一層地讀出來，你還可以直接看到屏幕顯示的你的記憶，并親自指揮機器人校正錯誤。這一過程將一直進(jìn)行到你的思維、記憶和意識統(tǒng)統(tǒng)儲存到電腦里。另一種方式更加先進(jìn)，莫拉維克寫道：“高分辨率大腦掃描法可以一下子創(chuàng)造出一個新的你，不用動手術(shù)，而且立等可取。”按照莫拉維克等人的設(shè)想，一旦我們能夠把思維轉(zhuǎn)移到計算機或者儲存介質(zhì)中，既使原件（大腦）受到損傷或者衰老，仍然可以把它拷貝到新克隆出的大腦中，先FORMAT（格式化），再COPY（拷貝），人不就可以永生不死嗎？如果能把愛因斯坦或托爾斯泰的思想直接復(fù)制，誰都可以成為科學(xué)大師或文學(xué)巨匠，人類的文化、教育、醫(yī)學(xué)等等都將從根本上發(fā)生嬗變。我們?nèi)祟惖膶恚鸵皵?shù)字化生存”甚至于“虛擬生存”于磁盤的同心圈圈，或者光盤的凸凹坑坑里，這簡直不可思議！目瞪口呆的書評家把莫拉維克列為“又一個發(fā)瘋的科學(xué)家”，美國報刊評論說這是“哈佛大學(xué)出版社出版的最可怕的一本書?！边B斯坦福大學(xué)許多科學(xué)家也認(rèn)為莫拉維克的“思維轉(zhuǎn)換”是“無法容忍的謬誤”。科學(xué)家也愛做科幻之夢。至少在相當(dāng)長的時間內(nèi)，復(fù)制大腦的幻想幾乎不可能實現(xiàn)。既使實現(xiàn)了對人腦記憶的簡單拷貝，對人類的思想，以及情感、個性、氣質(zhì)、人格等非智力因素，又如何能簡單地復(fù)制出副本？走進(jìn)人類的心靈也有一些人工智能學(xué)者對大腦復(fù)制采取了寬容和支持的態(tài)度，人工智能的泰斗明斯基教授就是其中的一位。他想用另外的辦法，即把微電腦嵌入人的大腦，以便使“我們能設(shè)計出我們的‘思維兒童’，他們思考問題的速度比我們現(xiàn)在快100萬倍。”將電腦植入人腦，用微型芯片配合腦神經(jīng)細(xì)胞工作，只要求解決兩者之間的接口問題。目前的技術(shù)已經(jīng)可以把《大不列顛百科全書》的全部內(nèi)容以分子大小的字體刻在一枚針尖上，因此完全可以利用同樣的技術(shù)開發(fā)出植入大腦的芯片。據(jù)報道，德國科學(xué)家已經(jīng)在硅芯片上培植成功一種與人類神經(jīng)細(xì)胞極為相似的老鼠神經(jīng)細(xì)胞，并且可以把神經(jīng)細(xì)胞發(fā)出的電子脈沖信號傳送到特制傳感器上。由此看來，人機連“腦”不是夢，人腦與電腦相連能優(yōu)勢互補，可以彌補人類記憶和運算能力的不足，大大增強人腦的功能。1987年6月，在美國加州召開了首屆國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議，到會代表有1600人，宣告成立國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會（INNS）。一時間，有關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機理、模型、算法、特征分析，以及在各方面應(yīng)用的學(xué)術(shù)論文，象雨后春筍般涌現(xiàn)。建立在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理基礎(chǔ)上的神經(jīng)計算機，成為當(dāng)代高科技領(lǐng)域方興未艾的競爭熱點，代表著從本世紀(jì)末到21世紀(jì)電腦技術(shù)的最新研究方向。1990年11月，日本宣稱已經(jīng)建成了由1152個神經(jīng)元組成、每秒執(zhí)行23億次學(xué)習(xí)動作的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電腦。據(jù)INNS學(xué)會主席介紹：“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究是借鑒人腦的結(jié)構(gòu)與工作原理以設(shè)計和建造具有一定智慧的機器。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同于通常的人工智能機，我們稱之為第六代計算機?！比祟愐呀?jīng)在地球上生存了數(shù)百萬年。在創(chuàng)建文明的歷史進(jìn)程中，人類不僅對周圍的客觀世界進(jìn)行著始終不愈的思考和改造，而且也對自身的生理現(xiàn)象和心理活動進(jìn)行了逐步深入的研究和探索。“形而下”的自然現(xiàn)象與“形而上”的思維活動，相互影響，相互撞擊，相互交融，科學(xué)研究的焦點終于從機器與思維聚集到人腦與電腦的關(guān)系層面上。人工智能學(xué)科（Artificialintelligence）的實質(zhì)是用電腦模擬人類的智能；生物學(xué)從神經(jīng)解剖的角度，試圖建立腦模型（Brainmodel）揭示大腦的機制；認(rèn)知心理學(xué)（Cogritivescience）則從思維、記憶、聯(lián)想功能特征來概括人的精神活動機理。三種不同的學(xué)科已經(jīng)攜起手，形成了所謂“ABC理論”，進(jìn)而構(gòu)成統(tǒng)一的智能科學(xué)，人工智能和智能電腦也將因此在21世紀(jì)再創(chuàng)輝煌。1958年紐厄爾和赫伯特西蒙在預(yù)言“電腦將在10內(nèi)戰(zhàn)勝國際象棋世界冠軍”的同時，還大膽地預(yù)言說：──不出10年，電腦便能找到并證明到那時還未被證明的重要數(shù)學(xué)定理。──不出10年，大部分心理學(xué)理論將采取電腦的程序形式。1970年，明斯基所作的預(yù)言卻有些離譜：－－“在三年到八年的時間里，我們將研制出具有普通人一般智力的計算機。這樣的機器能讀懂莎士比亞的著作，會給汽車上潤滑油，會玩弄政治權(quán)術(shù)，能講笑話，會爭吵。到了這個程度后，計算機將以驚人的速度進(jìn)行自我教育。幾個月之后，它將具有天才的智力，再過幾個月，它的智力將無以倫比?！比斯ぶ悄芟闰?qū)這些充滿樂觀的預(yù)言，除了40年后電腦戰(zhàn)勝了卡斯帕洛夫之外，其余的直到現(xiàn)在依然遠(yuǎn)沒有被實現(xiàn)，甚至引發(fā)長時期無休無止的爭論和哲學(xué)意義上的思辯。人工智能雖然作出了許多令人鼓舞的工作，但在前進(jìn)的道路上，還面臨著相當(dāng)難以克服的障礙?；蛟S，21世紀(jì)的到來真的昭示著“人工智能熱”的再度興起。2001年6月，對于全球的“科幻迷”來講，不啻是一段令人興奮激動的日子。以好萊塢著名導(dǎo)演斯皮爾伯格和已故斯坦利庫布里克合作推出的大片《人工智能》，先后在日本、美國及其他國家上演，票房價值迅速打破了《星球前傳》的紀(jì)錄，