文|觀察未來科技
前不久，馬斯克宣稱已將自己的大腦上傳到云端的消息，給互聯(lián)網(wǎng)帶來了不小的震撼，馬斯克不僅聲稱將大腦上傳到云端，更表示已經(jīng)與自己的虛擬版本交談過。先不說馬斯克這次又是日常嘴炮，還是真的已經(jīng)上傳大腦，上傳大腦這項(xiàng)技術(shù)都已經(jīng)以一種可視的速度逼近人們的生活。
如果有朝一日，人類真的研發(fā)出了把人的大腦上傳到計(jì)算機(jī)的技術(shù)，即把我們的意識(shí)轉(zhuǎn)移到電腦硬件上，那就意味著，人類找到了延長壽命的終極方法。實(shí)際上，機(jī)械大腦一定是未來——人類的技術(shù)正在朝數(shù)字化世界生存狂奔而去，但在機(jī)械大腦到來前，人類需要解決的事情還有很多。
上傳大腦真的可以實(shí)現(xiàn)嗎？
這種上傳大腦的技術(shù)基礎(chǔ)，就是全腦仿真技術(shù)（Whole-brain Emulation）。
而這種全腦仿真技術(shù)能夠應(yīng)用必須滿足兩個(gè)前提：一是我們已經(jīng)具備足夠好的大腦模擬技術(shù)，能夠在模擬大腦的同時(shí)，模擬人的意識(shí)。二是這種模擬技術(shù)不僅僅是簡單的模擬，而是對(duì)原本人類意識(shí)的復(fù)制，在所有相關(guān)方面都與原來的人的思想完全一樣。
近些年，人類在全腦仿真技術(shù)上的努力也是可見的。比如，美國艾倫研究所的科學(xué)家早在2003年就開始著手建構(gòu)人腦以及非人靈長類大腦的基因表現(xiàn)圖譜聯(lián)結(jié)圖譜。2010年起，美國國家衛(wèi)生院以及數(shù)所大學(xué)也聯(lián)合展開了“人類大腦聯(lián)結(jié)計(jì)劃”，共有一千兩百位健康受試者（包括數(shù)百對(duì)雙胞胎以及他們的非雙胞胎手足）接受了大腦造影、基因定序以及行為檢測。同時(shí)，德國與加拿大的科學(xué)家也在合作進(jìn)行“巨腦計(jì)劃”，目前，他們已經(jīng)建立了一個(gè)來自六十五歲女性的三維大腦模型，其高達(dá)二十微米的分辨率，讓單一細(xì)胞都幾乎無所遁形。
另外，自適應(yīng)可塑伸縮電子神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)（SyNAPSE）計(jì)劃則希望利用神經(jīng)突觸模擬芯片來建立一個(gè)數(shù)位大腦。2014年，IBM成功發(fā)表了仿人腦芯片。該芯片擁有一百萬個(gè)“神經(jīng)元”以及2.56億個(gè)“突觸”，可以短暫模擬大腦活動(dòng)。同年，日本的“京”超級(jí)計(jì)算機(jī)（K Computer）使用八萬三千個(gè)處理器，也成功模擬了人類一秒鐘腦部活動(dòng)的百分之一。
2013年，歐盟也展開了“人腦計(jì)劃”。這項(xiàng)十年計(jì)劃擁有十三億美元的資金，旨在通過尖端的計(jì)算機(jī)工具來繪制一張精細(xì)的人類腦部活動(dòng)地圖，并希望利用這些信息來建造一臺(tái)能夠模擬人腦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
這些超大型研究計(jì)劃，正在試圖解開復(fù)雜的大腦結(jié)構(gòu)。透過追蹤大腦中的神經(jīng)聯(lián)結(jié)、建構(gòu)超高分辨率的人腦模型，以及繪制大腦的基因“表現(xiàn)”或基因活動(dòng)地圖，“上傳”人腦結(jié)構(gòu)與信息的科幻小說情節(jié)，或許就將在未來的一天得以實(shí)現(xiàn)。
不過，需要提醒的是，盡管人們正在嘗試解開復(fù)雜的大腦結(jié)構(gòu)，但這并不是一件容易的事情。大腦屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，其包含了大約900億個(gè)神經(jīng)元。大腦時(shí)時(shí)刻刻接受來自視神經(jīng)、聽覺神經(jīng)等，以及周圍神經(jīng)系統(tǒng)傳送過來的信號(hào)。大腦將這些信號(hào)進(jìn)行解析，并產(chǎn)生感覺，進(jìn)而對(duì)外在環(huán)境做出反應(yīng)形成運(yùn)動(dòng)信號(hào)。運(yùn)動(dòng)信號(hào)再通過脊髓傳達(dá)到周圍神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而控制肌肉控制人的身體，做出復(fù)雜的高級(jí)的運(yùn)動(dòng)行為.
當(dāng)腦神經(jīng)開始處理信息，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電磁信號(hào)。從神經(jīng)元的構(gòu)造來看，當(dāng)神經(jīng)元傳達(dá)信號(hào)時(shí)，神經(jīng)元內(nèi)外的帶電離子流動(dòng)形成電流，電流到達(dá)突觸后激發(fā)化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)傳遞信號(hào)給下一個(gè)神經(jīng)元。
當(dāng)一定數(shù)量的神經(jīng)元像集成電路一樣一起工作時(shí)，就可以產(chǎn)生能被宏觀的電極所探測到的電磁信號(hào)。而電磁型號(hào)的變化，則反映出當(dāng)前皮層區(qū)域的活躍程度。這些信號(hào)經(jīng)過放大，編譯變成了包含信息的信號(hào)。這樣研究人員就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用算法推測出大腦想表達(dá)的東西。
但至今，現(xiàn)代科學(xué)所掌握的關(guān)于腦的一些知識(shí)和腦波的分析方法依然只是腦科學(xué)的冰山一角，這決定了人們沒有那么快能夠?qū)崿F(xiàn)完全的全腦仿真。換言之，全腦仿真所需的技術(shù)需要通過科學(xué)的漸進(jìn)發(fā)展取得，但從技術(shù)角度來看，目前并沒有不可跨越的障礙。
關(guān)于大腦的思想實(shí)驗(yàn)
當(dāng)前，上傳大腦的未來從技術(shù)上看來是安全的，但這樣的技術(shù)還需要經(jīng)過思想檢驗(yàn)——問題依然存在。
第一個(gè)問題是，機(jī)器真的可以有意識(shí)嗎？這是智能技術(shù)發(fā)展至今，人們?nèi)匀浑y以回應(yīng)的問題。對(duì)于這一問題，心靈計(jì)算理論（Computational Theory of Mind, CTOM）給出了肯定的回答。心靈計(jì)算理論認(rèn)為，物質(zhì)實(shí)體對(duì)意識(shí)來說并不重要，重要的是物質(zhì)實(shí)體以哪種方式被組織起來，而能夠產(chǎn)生意識(shí)的組織方式是（恰當(dāng)類型的）信息處理或運(yùn)算。
但這需要滿足兩個(gè)前提條件：其一，我們要給出“智能”在行為上的定義，即定義機(jī)器要做什么；其二，與“智能”相對(duì)應(yīng)，我們要給出“意識(shí)”的定義，即定義作為一部機(jī)器，它有怎樣的感受。在這樣的基礎(chǔ)上，再加上各種額外的輸人和輸出設(shè)備，機(jī)器就能夠以極高的一致性模擬我們的大腦，直到在基本粒子的層級(jí)上與原來的人類大腦沒有什么區(qū)別。
然而，現(xiàn)階段，科學(xué)家對(duì)意識(shí)的產(chǎn)生的研究，對(duì)記憶塑造的方法以及不同腦皮質(zhì)分區(qū)合作的機(jī)理尚沒有定論。以記憶存儲(chǔ)為例，記憶的物理形式究竟是什么？是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，還是分子網(wǎng)絡(luò)的組學(xué)狀態(tài)，這本身就需要界定。
而要實(shí)現(xiàn)記憶的存儲(chǔ)甚至轉(zhuǎn)移，首先需要了解記憶的編碼形式并能進(jìn)行讀取。目前已經(jīng)知道一些基因與記憶的形成有關(guān)，甚至被當(dāng)做是否有記憶形成過程發(fā)生的依據(jù)，如c-Fos、zif268等，但是這些基因的表達(dá)模式本身并不能達(dá)到作為記憶編碼形式來對(duì)待的要求。
第二個(gè)問題是，在上傳了大腦后，上傳的大腦還是我們本身嗎？大腦上傳，就代表著成功復(fù)制出另一個(gè)大腦。這意味著，上傳的大腦可能是另一個(gè)完全獨(dú)立的大腦，上傳之后，那個(gè)云端的大腦就會(huì)和個(gè)人本身毫無關(guān)系。原本這個(gè)在肉體中的大腦，不但不能知道云端中的大腦有何感受，甚至完全無法知道它是否存在，更何況，原本肉體中的大腦還會(huì)隨著生理機(jī)能的衰退死去。顯然，這種上傳方式，會(huì)因?yàn)樵镜娜怏w大腦和后來的云端大腦之間不存在“連續(xù)性”，而讓人感到不安全且不確定性。
對(duì)于此，一個(gè)假設(shè)是，一開始的時(shí)候，我們只取代大腦一千億個(gè)神經(jīng)元中的“一個(gè)”神經(jīng)元，那么由于硅芯片的功能可以完全取代并執(zhí)行任何一個(gè)神經(jīng)元的功能，因此，我們可以合理推論這個(gè)人所有已知功能和相關(guān)行為都不會(huì)出現(xiàn)變化。此時(shí)，在人的意識(shí)是大腦功能運(yùn)作后的產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，由于在神經(jīng)元被硅芯片取代后的大腦功能不會(huì)改變，我們的意識(shí)狀態(tài)應(yīng)該也不會(huì)有所改變。
并且，如果持續(xù)取代更多的神經(jīng)元，直覺上來說，意識(shí)應(yīng)該不會(huì)在置換到某個(gè)神經(jīng)元時(shí)突然消失，因?yàn)槲覀兡壳暗哪X科學(xué)中并不認(rèn)為腦中有某一個(gè)特定的神經(jīng)細(xì)胞就是意識(shí)的所在位置，因此應(yīng)該不會(huì)有“當(dāng)某個(gè)特定腦細(xì)胞消失或死亡時(shí)就會(huì)導(dǎo)致意識(shí)消失”的現(xiàn)象發(fā)生。
此外，由于每個(gè)硅芯片的生理功能都和被取代的神經(jīng)元功能相同，因此，由于神經(jīng)細(xì)胞被取代后的大腦功能不變，意識(shí)也應(yīng)該會(huì)繼續(xù)存在。
如果每一個(gè)人腦都通過此方法上傳，最后再把所有的“硅腦”聯(lián)結(jié)在一起，或者是把每個(gè)硅腦分別連接到預(yù)先設(shè)定好的網(wǎng)絡(luò)之中，那么原本肉體中的大腦就可以在云端的世界中存在。
上傳大腦的未來
那么，在滿足了一系列的條件后，當(dāng)人類選擇上傳自己的大腦時(shí)，人類將迎來一個(gè)怎樣的未來？
首先，從技術(shù)角度來看，上傳后的大腦必然是一串有限的、由0和1組成的字符串。因此，只要能夠上傳成功，拷貝這一字符串就是輕而易舉的事情。這意味著，人類能根據(jù)自己的意愿，復(fù)制自己的大腦備份存檔，然后存放于現(xiàn)實(shí)世界中的需要的地方。也就是說，不論一個(gè)人因何種原因死亡，他總能通過一份存檔重新開始生活。這種技術(shù)幾乎能夠保證，只要人類尚未滅絕，個(gè)體就不會(huì)死亡。
《智能解放：上傳后的機(jī)械心智的未來》一書中，羅素·布萊克福德（Russell Blackford）就列舉了上傳大腦技術(shù)可能吸引人的特點(diǎn)：
“這一技術(shù)可能會(huì)賦予我們諸多優(yōu)勢，如更豐富的經(jīng)歷、大幅提高的思考速度等，而且會(huì)讓我們有機(jī)會(huì)通過各種方法提高自身的認(rèn)知水平、運(yùn)動(dòng)能力和感知能力。而最明顯的是，這種技術(shù)或許能夠讓我們超脫于肉體存在：與血肉之軀相比，或許電腦硬件更耐用。在未來，或許我們能夠無限地從一臺(tái)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，這就意味著，我們可以以不朽的形式存在?！?/p>
不僅如此，當(dāng)大腦上傳技術(shù)得以在社會(huì)中普及，任何人都某一刻終結(jié)肉體生命并把大腦上傳云端，因?yàn)樵谠贫?，將誕生一個(gè)與真實(shí)世界完全相同的虛擬世界——當(dāng)所有人都選擇上傳大腦的時(shí)候，我們就會(huì)在那個(gè)虛擬世界中有同樣的朋友、同樣的親人、同樣的宇宙、同樣的地球，以及同樣的生活環(huán)境。
并且，在這個(gè)虛擬世界中，一切的感受都和我們目前身處的真實(shí)世界沒有太大差別，以至于我們甚至不會(huì)察覺到自己是處于云端虛擬世界之中。這個(gè)云端世界與現(xiàn)實(shí)世界的唯一不同之處，就是我們的大腦不會(huì)受到肉體的限制，也不會(huì)隨著肉體死去。無數(shù)人追求永生不死的愿望，都可以在上傳大腦之后達(dá)成。
上傳大腦也將在社會(huì)層面掀起巨變。1994年，美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家羅賓·漢森 （Robin Hanson）就曾在一篇論文中做出了兩個(gè)基本假設(shè)，其中一個(gè)假設(shè)是，在當(dāng)下的社會(huì)中，硬件成本以指數(shù)級(jí)的方式快速下降，這一趨勢將持續(xù)下去。
硬件成本的下降意味著，社會(huì)可以以低廉的成本復(fù)制珍貴的人類大腦，甚至不需要花任何費(fèi)用得到全人類最杰出的大腦，這些大腦能夠在不同硬件上運(yùn)行，進(jìn)而以不同的速度運(yùn)行。于是，一個(gè)到處都是上傳大腦的社會(huì)，將擁有更快的創(chuàng)新速度，并帶著人類加速狂奔。
當(dāng)然，隨之而來的還有不可回避的，也是最根本的存在問題，就是這種追求永生的欲念，仍然會(huì)囚禁我們的大腦并讓我們產(chǎn)生痛苦。畢竟，“想要達(dá)到永生”也只是一種持續(xù)的“感覺追尋”而已。
實(shí)際上，自從大腦進(jìn)化出意識(shí)以來，人類就總是在“追求感受”或“排斥感受”中輪回。如果真的想要完全解開一切束縛，那我們不但需要擺脫基因的掌控，更要擺脫大腦對(duì)于感覺的追求，但這已經(jīng)不是技術(shù)的范疇，而需要更深的思索。