雷库日韦尔TED著名演讲:准备好进入混合思维的时代

有没有想过我们还能继续进化?有没有想过未来的我们可能会跟科技“无缝连接”?您即将听到的文章描述就是这样一个设想,未来15年,人类大脑和科技互相结合,我们将会从动用大脑皮层单元的数量,到产生思考的方式,再到思考产生的产物也就是各种文化形式,都有一个全新的改变。

【演讲内容】

让我来给你们讲个故事,这个故事要追溯到两亿年前,是个关于新大脑皮层的故事,讲的就是大脑的表层。早期的哺乳类动物,他们有新的大脑皮层,就像啮齿类的生物,例如老鼠啊兔子啊。那时候皮质尺寸像邮票一样大小而且很薄,这个薄的皮质包裹着他们像核桃大小的头脑,但这个皮质能产生新的思维方式,不像那些非哺乳类动物,只有固定的行为,它可以创造新的行为。举个例子,一只老鼠在逃避捕食者,这时它的路被堵住了,就需要想出一个新的解决方案,那方案可能成功也可能失败。一旦成功了,它就会记住这个方案,于是就产生了一种新的行为。同时这个解决方案也会迅速传遍到老鼠团体的其他成员,另一只老鼠看到这会说,“噢,邻居阿强绕过那块石头就可以逃生了,太棒了,我也要这样。”于是它也会跟风那样做。

非哺乳类动物不能做这些事情,因为他们有固定的行为方式。而现在他们也能学习新的行为,但不是在一个个体生命的过程中,也许在几千个生命周期内,它才可以衍生出一个新的固定的行为。那对两亿年前来讲是好极了,那时的环境变化很慢。那时可能要过一万年才会发生一次巨大的环境变化。在这些环境变化的期间,那些非哺乳类动物才可能进化一种新的行为。

那样发展似乎还不错,但有些事情发生了。六千五百万年前,发生了一个突然的,剧烈的环境变化,我们称之为白垩纪灭绝事件。那是恐龙走向灭绝的时候,也是百分之七十五的动植物走向灭绝的时候,同时也是哺乳动物趁机占领了其他物种的生存地盘的时候。生物进化学说道,“嗯,这个新大脑皮层是个好东西,”于是开始发展。哺乳类动物逐渐变大,他们的大脑变大的速度更快,新大脑皮层同时变大速度也变得更快,发展出明显的隆起和褶皱来增加它的表面积。如果你有一个人的新大脑皮层然后把它伸展开,大概有一方餐巾那么大,它也是一个很薄的构造,就像餐巾那么薄。但它有很多的隆起和褶皱。外形曲折复杂,呈现千沟万壑,新皮层已占据大脑体积的80%左右,不仅肩负思考的重任,还约束和升华个人的行为。今天,我们的大脑仍然制造原始的需求和动机。但是,对于我们内心狂野的征服欲望,这个新皮层起着春风化雨、润物无声的作用,最终将这种欲望化作创造诗歌、开发APP、甚至是发表TED演讲这样的文明行为。对于这一切,新皮层功不可没。

50年前,我完成了一篇论文,探究大脑的工作原理,我认为大脑是一系列模块的有机结合。每个模块按照某种模式各司其职,但也可以学习、记忆新的模式,并将模式付诸应用。这些模式以层级结构进行组织,当然,我们借助自己的思考假设了这种层级结构。 50年前,由于各种条件限制,研究进展缓慢, 但这项成果使我获得了约翰逊总统的接见。50年来,我一直潜心研究这个领域,就在一年半前,我又发表了一部新的著作——《心智的构建》。该专着探讨了同一个课题,幸运的是,我现在拥有充足的证据支撑。神经科学为我们贡献大量有关大脑的数据,还在以逐年翻倍的速度剧增;各种脑部扫描技术的空间分辨率,也在逐年翻倍。现在,我们能亲眼窥见活体大脑的内部,观察单个神经间的连接,目睹神经连接、触发的实时发生。我们亲眼看到大脑如何创造思维,或者反过来说,思维如何增强和促进大脑, 思维本身对大脑进化至关重要。

接下来,我想简单介绍大脑的工作方式。实际上,我统计过这些模块的数量。我们总共有大约三亿模块,分布在不同的层级中。让我们来看一个简单的例子。假设我有一组模块,可以识别大写字母“A”中间的短横线,它们的主要职责就在于此。无论周遭播放着美妙的音乐,还是一位妙龄女郎翩然而至,它们都浑然不觉。但是,一旦发现“A”的短横线,它们就兴奋异常,异口同声喊出:“短横线!”同时,它们立即报告神经轴突, 识别任务已经顺利完成。 接下来,更高级别的模块——概念级别的模块,将依次登场。级别越高,思考的抽象程度越高。例如,较低的级别可标识符母“A”,逐级上升后,某个级别能识别“APPLE”这个单词。同时,信息也在持续传递。负责识别“APPLE”的级别,发现A-P-P-L时,它会想:“唔,我猜下一个字母应该是E吧。”然后,它会将信号传达到负责识别“E”的那些模块,并发出预警:“嘿,各位注意,字母E就要出现了!”字母“E”的识别模块于是降低了阀值,一旦发现疑似字母,便认为是“E”。当然,这并非通常情况下的处理机制,但现在我们正在等待“E”的出现,而疑似字母与它足够相似,所以,我们断定它就是“E”。“E”识别后,“APPLE”识别成功。

再往上五个等级,现在你就在一个很高的水平的大脑层,于是延伸到不同的感官,你可能有一个模块看到了一个特殊东西,听到一个熟悉的声音,闻到某种特殊香水,它就会说,“我老婆进来房间了。”

再上升10级,我们就到达了一个很高的水平,可能来到了额叶皮层。在这儿,我们的模块已经能够臧否人物了,比如:这事有点滑稽可笑!她真是秀色可餐!

大家可能觉得,这整个过程有点复杂。实际上,更让人费解的是这些过程的层级结构。曾经有位16岁的姑娘,当时正接受脑部手术。由于手术过程中医生需要跟她讲话,所以就让她保持清醒。保持清醒的意识,这对于手术并无妨碍,因为大脑内没有痛觉感受器。我们惊奇地发现,当医生刺激新皮层上某些细小区域时,这个姑娘就会放声大笑。起初,大家以为,可能是因为触发了笑反应神经。他们很快意识到事实并非如此,这些新皮层上的特定区域能够理会幽默,只要医生刺激这些区域,她就会觉得所有的一切都滑稽有趣。“你们这帮人光站在那里,就让人想笑。”那位姑娘典型的解释道。我们知道,这个场景并不滑稽可笑,因为大家都在进行紧张的手术。

现在,我们又有哪些新的进展呢?计算器日益智能化,利用功能类似新皮层的先进技术,它们可以学习和掌握人类的语言。我曾描述过一种算法,与层级隐含式马尔可夫模型类似(马尔可夫模型是用于自然语言处理的统计模型),上世纪90年以来我一直研究这种算法。“危境”是一个自然语言类的智力竞赛节目,IBM研发的沃森计算器在比赛中勇夺高分,总分超过两名最佳选手的总和。连这个难题都被它轻松化解了:“定义:由起泡的派馅料发表的冗长而乏味的演讲。请问:这定义的是什么?”它迅速回答道:爱开腔的蛋白霜。而詹尼斯和另外一名选手却一头雾水。这个问题难度很大,极富挑战性,向我们展示了计算器正在掌握人类的语言。实际上,沃森是通过广泛阅读维基百科及其他百科全书来发展语言能力的。

5至10年以后,我们的搜索引擎不再只是搜索词语和链接这样的简单组合,它会尝试去理解信息,通过涉猎浩如烟海的互联网和书籍,攫取和提炼知识。想象有一天,你正在悠闲地散步, 智能设备端的 Google 助理突然和你说:“玛丽,你上月提到,正在服用的谷胱甘肽补充剂因为无法透过血脑屏障,所以暂时不起作用。告诉你一个好消息!就在13秒钟前,一项新的研究成果表明,可以透过一个新的途径来补充谷胱甘肽。 让我给你概括一下这个报告。”

20年以后,我们将迎来奈米机器人,目前,科技产品正在日益微型化,这一趋势愈演愈烈。科技设备将通过毛细血管进入我们的大脑,最终,将我们自身的新皮层与云端的人工合成新皮层相连,使它成为新皮层的延伸和扩展。今天,智能型手机都内置了一台计算器。假如我们需要一万台计算器,在几秒钟内完成一次复杂的搜索,我们可以通过访问云端来获得这种能力。到了2030年,当你需要更加强大的新皮层时,你可以直接从你的大脑连接到云端, 来获得超凡的能力。举个例子,我正在漫步,远远看到一个人。“老天,那不是克里斯.安德森,那个TED主持人吗? 他正朝我这边走来。我要抓住这个机遇,一鸣惊人!但是,我只有三秒钟,我新皮层的三亿个模块显然不够用。我需要借来10亿模块增援!”于是,我会立即连通云端。我的思考,综合了生物体和非生物体 这两者的优势。非生物部分的思考能力,将受益于“加速回报定律”,这是说,科技带来的回报呈指数级增长,而非线性。大家是否还记得,上次新皮层大幅扩张时 发生了哪些重大变化?那是200万年前,我们那时还只是猿人,开始发育出硕大的前额。而其他灵长类动物的前额向后倾斜,因为他们没有额叶皮层。但是,额叶皮层并不意味着质的变化;而是新皮层量的提升,带来了额外的思考能力,最终促成了质的飞跃。我们因而能够发明语言,创造艺术,发展科技,并举办TED演讲,这都是其他物种难以完成的创举。

我相信未来数十年,我们将再次创造伟大的奇迹。我们将借助科技,再次扩张新皮层,不同之处在于,我们将不再受到头颅空间的局限,意味着扩张并无止境。 随之而来的量的增加在人文和科技领域,将再次引发一轮质的飞跃。