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主题:【原创】大脑的猜想 -- wild007

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家园 【原创】大脑的猜想

大脑是如何工作的,意识是如何产生的,这是一直困扰科学家们的难题。在今天的科技条件下,已经有了各种各样的猜想试图揭开这个奥秘,作为普通人,或许我们也可以用自己能懂的语言来描述一下“我”是如何诞生的。

从中学开始,我们就能接触到显微镜,在这个神奇的仪器下,所有我们熟悉的物体似乎都有了另一种存在状态。本来光洁的镜面变得坑坑洼洼,细细的毛发变成狰狞的怪兽等等。于是我们知道,不同数量级的世界是完全两样的,微观世界与现实世界比起来显得那么杂乱无章,甚至物理规则也很不一样。由此我们当然有理由怀疑,微观世界的电子原子们真的象科学模型那样精致而规则吗?如果思想不是过于固化的话,假设微观中的元素真的以粒子态存在,那么很可能区分它们的唯一标准就是大小。比如氢元素和氦元素的区别就好比木星和地球的区别;而火星地球大概会被归类为同一元素,只不过一个是氕一个是氚;至于金星和地球,那肯定完全是同一元素了。而说它们是由几个质子几个中子几个电子组成云云,实质上是一种模拟,目的是便于我们理解。因为我们已经知道还有夸克,还有100多种更细微的结构,还有上帝粒子......实际上微观状态下元素可能压根就不是我们想象中的那样,因为我们还知道“光的波粒二象性”,这在量子力学里也是公理级的存在了,无法解释也很难想象。但总之,在足够微观的情况下,粒子、波、能量其实可能是同一个事物,电子显微镜观察到的只是微观的一个切片,它滤掉了其他超出我们想象的形态。那么我们该如何理解微观的“怪物”们?

显微镜为我们揭示了另一数量级世界的一些奥秘。不同的数量级世界拥有不同的规则,但其临界是模糊不清的。我们认为原子、人、地球的质量都相差10的27次方,而显微镜下,仅仅1000倍就显现完全不一样的世界。微观到宏观并不是简单的堆砌重复,所以原子世界肯定和星系星云差别很大,但有一定的借鉴性。这样我们再来思考光的波粒二象性,那么很可能,光之所以有这两种特性,其实是在不同数量级下的规则显现,即比如光在10的负30次方态下更多表现为粒子,而在负25次方态下更多体现为波。但在现实中我们设计的实验室环境根本无法区分这两个数量级的差别,于是光就“有时是波有时又是粒”了。由此我们可以进一步思考那些曾经的“科学方法”是否一定科学呢?比如“泊松亮斑”证实了光的波动说,可是这真的证实了波动说的“正确性”吗?西方传统科学方法都是经由特殊设计的重现性实验来“证实”理论的正确性,可是如果这仅仅是不同数量级世界中的反映,那么其对于认识并改造世界的实质意义其实非常有限,同时不适合无限推广。因为很简单,微观到宏观经过无数次数量级变迁,你经由微观得出的规则,其实根本无法保证对现实世界产生影响。这也是我说纳米科技被严重夸大的根源。

那么从这出发,再来看看脑科学的问题,大脑的工作原理是一个个神经突触的综合快捷变化。在细微结构上,参照电脑的工作原理,我们学习的过程就是将这些神经元慢慢整合成一个个回路,这些回路里有存储单元有计算单元以及生物电源通路,各回路间有一定的共享性。那么“我”这个意识是如何产生的呢?那很可能就是一个不同数量级的“大回路”,即大量神经元细微回路汇总成一个大的回路,这个大回路可能囊括很多中回路和中小回路等等。神经元的特性使得大脑在构筑回路系统上具有便捷的空间构象,这使得存储单元计算单元和能耗可以达成越来越合理的分布,这就是“学习能力”的实质。同时,由于每个人大脑神经元排布密度的差异性,不同的人会表现出不同的“学习能力”,这就是“天赋”的由来。

每个人来到这个世界上,大脑都是一张白纸,因此不同的生活境遇,会带来迥异的结果,比如狼孩的产生,就在于最简单的大回路系统都未能完成,故而连“我”的意识可能都没有。而如果进行系统的学习,则经由小回路的不断丰富,大回路水到渠成,故而不知道什么时候,我们就知道“我”的存在了。而进一步,经由小回路的不断丰富和合理排布,各种大回路不断涌现,于是思维、价值观以及各种处事风格都一一出现。很显然,在这个过程中,有两种思路过程,一种是不断拓展小回路,然后自发形成大回路;另一种则是将小回路不断优化排列,进而形成更多的共享型大回路。前者实质上就是理工科思维,后者则是文科思维。因此理工科是做加法的思维,比较适合开拓进取,但经常脑袋一根筋,自己给自己设条条框框,大局观差;而文科则是减法的思维,适合守成持家,能做无米之粥,但内斗凶狠,固化起来只能看见自己的一亩三分地。从倾向性来说,理工科被文科领导确实也比较符合大脑分工,“拎不清”的状况,实质上理工科更突出,偏偏还自以为有理。文科生的弊端在于小回路少,见识少,后天的学习能力越来越用在算计人上,虽然在自己的世界里举重若轻,但格局不容易突破。

人工智能针对人脑的软肋主要在于空间排布和能量供给的矛盾,在小回路比拼上,人工智能可以完胜,但是在大回路构成上,人工智能由于共享性差,几乎乏善可陈,甚至除非是上升一个数量级的脑中之脑,才有可能产生“我”的意识,但那个耗能恐怕根本持续不了多久。因此智能的产生很可能是一种比拼能效比的“八股文”而非简单的加和,在这上面人工智能就显得颇为被动,即便拼命提高运算速度,也很难解决空间构象的问题。

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