世界上首次尝试建立模拟大脑的计算机计划启动

对人类而言，已知的最复杂的东西当属人的大脑了——它不仅复杂，而且它还是目前科学无法解释的为数不多的自然现象之一，即意识的中心。因此，试图复制出一些缺乏了解的东西似乎是狂妄自大的。但是你不得不在某个地方开始这项工作。IBM公司和瑞士洛桑联邦高等工业学院（EPFL）计划通过用“硅”复制的方式开始这项工作，用专业术语说——硅是大脑的建筑材料之一。

IBM和EPFL在6月6日宣布的合作声明中称，他们将在一款超级计算机上建立一个被称为“新大脑皮层柱”的结构的模拟，这台超级计算机将被用来研究基因的分子功能。如果能取得成功，他们计划在未来使用功能更强大的计算机将这些模拟柱连接起来，用以模仿大脑的功能。

在一个真正的大脑里，一个新大脑皮层柱就是一个直径约1/3毫米、长约3毫米的圆柱形单元，包含约1万个神经细胞。正是这些像蜂窝一样并肩排列的柱，组成了有名的“灰质”，成为人类智力的坚实基础。将用作模拟研究的“蓝基因/L”型超级计算机由足量的独立处理器组成，每个处理器都可以编程，便于仿效柱中一个单独的神经细胞。

EPFL对这个“蓝色大脑计划”的贡献将是制作出这些皮层柱是如何发生行为的数字图，而这必然会遇到对皮层柱编号的问题。EPFL的大脑智力研究所拥有一套全世界最丰富的关于新大脑皮层的标注数据库——包括皮层柱的自然生活环境、大脑中负责学习、记忆、语言和复杂思想的各个部分。这个数据库将提供模拟的原始材料。生物学家和计算机科学家届时将合作把人工神经细胞以模仿自然大脑的方式连接起来。为做到这点，他们要把电学性质赋值给人工神经细胞，“告诉”它们该如何互相“通讯”，以及如何根据它们的活性调节彼此的联系。

这项工作将不是一门普通的技艺。即使一个单一的神经细胞也很复杂，因为每个细胞和其他的细胞至少有大约1万个连接。并且神经细胞变化很大——例如，依据不同的化学递质（即负责在这些连接之间运送信息的物质）就可分成很多种。最后，一个完整的皮层柱的数字图像应该能问世。

“蓝色大脑计划”的这部分工作预计用2！3年的时间完成，接下来的工作将同时从两个方向进行。一个方向是：“种植”更多的皮层柱（人脑中的皮层柱约1米长），且使它们相互作用；第二个方向是：在一个更为基础的水平上开展工作——模拟大脑的分子结构，探寻一下基因表达对大脑功能的影响。

假如计算能力的增长继续遵循摩尔定律（“摩尔定律”出自英特尔公司创始人戈登 · 摩尔（Gordon Moore），他在1964年预言，芯片上能够容纳的晶体管数量每隔18个月便会增加一倍。在今天的IT世界中，这一预言至今仍然应验，而且这种指数型的发展规律，还在信息技术的许多领域中适用：网络带宽、存储介质的容量与成本，计算机病毒等。摩尔本人称，从目前情况看，摩尔定律不可能永远持续下去。因为芯片的体积越来越小，并且已经接近原子的体积，这是一个根本性的障碍。但是，他还是相信摩尔定律有继续适用10"20年的可能。摩尔同时还表示，他不相信纳米技术在将来很长一段时间内会取代硅技术——译者注），合作伙伴中IBM方的领导人查尔斯 · 派克（Charles Peck）估计，用10～15年的时间以硅的方式模拟出一个完整的人脑应是可行的。当然，这种人造的大脑将是一个强大的研究工具，它可使目前在“湿实验室”（现在，可以把不耗费实验药品、溶剂的实验称为“干实验”，反之称为“湿实验”；实验室也可相应地叫做“湿实验室”和“干实验室”——译者注）里耗时数天的神经学实验在几秒内完成。例如，研究者们希望他们模拟出来的大脑可以揭示出某些精神病学和神经学上的紊乱是怎样发展的。但这可能并不是实施“蓝色大脑计划”的真正原因。最感兴趣的问题肯定是这种人造大脑是否有智力，或意识，或二者兼备。

蓝色狂想曲？

一些学者，如牛津大学的罗杰 · 彭罗斯（Roger Penrose）博士争辩说，大脑工作的方式不能和计算机相比，因此任何建立在数字体系上的和使用传统编程技术的模拟都注定要失败的。他认为奇异的量子过程已经牵涉到意识的产生，而“蓝色大脑计划”将有助于确定他的判断是对还是错的。

洛桑联邦高等工业学院大脑智力研究所所长、项目负责人亨利·马克瑞姆（Henry Markram）强调说，“蓝色大脑”的正式目标并非建立一个人工智能系统，如神经中枢网络；也不是制造一台有意识的机器。其目的仅仅是建造一个生物大脑的模拟物。如果模拟物响应特殊的输入信号后产生的输出信号和在动物实验中产生的信号是等同的，那么目的就达到了。不过，他还补充说：“我相信：如果我们成功地做到了这一点，模拟物将要显现的智力一定会比我们想象的大得多。”