将大脑意识上传云端,实现思维永生,你愿意吗?
2020-09-03 17:38

将大脑意识上传云端,实现思维永生,你愿意吗?

本文来自微信公众号:学术头条(ID:SciTouTiao),作者:小婷,编审:王新凯,题图来自:《太空漫游2001》


生老病死,自古以来都是人世间最折磨、又最难解的悲情。“夜来携手梦同游,晨起盈巾泪莫收。”唐代诗人白居易以这样的诗句表达着对逝去好友的无限思念;十年生死两茫茫,不思量,自难忘。千里孤坟,无处话凄凉。”宋代文学家苏轼以这样的悲词表达对已逝妻子绵绵不尽的哀伤和思念。


虽然长生不老这种美好的愿景几乎不可能实现,但如今,随着互联网、云计算和人工智能等前沿技术的发展,围绕思维永生的相关研究不断引得众多科学家关注。


也许就在不久的某天,我们真的可以将自己的思维上传至云端,而获得永生。


今年上半年,一部新的影视作品UPLOAD(上载新生)就将我们带入一个奇怪的云端 “ 来世 ” 。


该剧讲述的是一位年轻的电脑程序员,在一次自动驾驶汽车事故中受伤,临死前他同意将自己的大脑上传到一个名为Lake View的高级虚拟世界,之后便开始了一段来世人生旅途。


在身体死亡后,上传到云端的思想进入一个虚拟的世界,就像一个真实存在的人,能够通过电话或视频通话与现实世界中的亲人保持联系。


图中男主正在云端参与女朋友为自己举办的葬礼(图片来源:亚马逊影业)


大脑上传,思维永生


地球上的所有生命,都面临一个可悲但不可避免的事实——生老病死。即使当今医疗保健和医学的进步意味着我们可以比以往任何时候都活得更长久、更健康,但我们的肉体总归会消亡。


 如果有朝一日,人类的大脑可以在没有身体的情况下永远存活下去,又将发生什么呢?——这就是大脑上传(也称为思想上传)或全脑仿真(WBE)背后的想法。


大脑上传,其实是一项令人匪夷所思的复杂工程,其背后的基本思路是,我们可以详细地扫描大脑的结构并采集大脑信息,再根据大脑原型如实地创建一个可以在硬件上运行的模型,并且其行为与原始模型完全相同。



想象一下,在未来的某一天,一台机器可以详细地扫描你的大脑,然后在计算机模拟中重新创建你的思想、记忆、情感和个性,并将你的思想精华迁移到计算机上,以一种潜在的、不朽的数字形式,复制一个新的、同样有效的人的版本。


这种未来的可能性就称为思维上传,也就是在“数字来世”中继续维持一个人的思想意识。


脑科学研究越来越多地表明,思想上传从理论上是可以实现的,并且不违背物理学定律。该技术的实现可能还在未来很遥远的时候,可能需要几个世纪的时间才能完成所有细节,然而考虑到人们对这个目标的兴趣和为之付出的努力,思维上传似乎是一定可以实现的。


但是,“大脑上传”任务的规模之大,绝非是我们想象的将你的思想下载到U盘那么简单。


根据当前最新的脑科学研究成果,科学家们确信,人类大脑拥有大约1000亿个神经元,这些神经元通过突触相互连接,将外界的感觉信息传递给大脑,然后再传递给肌肉,这些信息以复杂且不可预测的方式在庞大的互联网络中流动和转换,从而产生思想。



计算神经科学家Grace Lindsay博士认为,大脑是一个由神经元、胶质细胞、血管、免疫细胞和其他物质组成的杂乱的一团。关于大脑,有太多我们不了解的东西,这在很大程度上是因为我们无法使用侵入性技术来记录人类大脑中各个神经元是如何工作的,而只能用非常粗糙的方法来估计神经元在做什么。


多年来,已经有许多组织帮助我们更好地绘制我们的大脑。例如,世界各国的脑科学计划正在绘制大脑图谱,以显示单个细胞和神经回路是如何相互作用的,而蓝脑计划(Blue Brain Project,由瑞士科学家设想的一个复制人类大脑的计划) 正在为啮齿类动物的大脑建立精确数字重建和模拟,其目标是在未来对人类大脑进行同样的研究。


前几天大名鼎鼎的 “现实版钢铁侠”埃隆・马斯克(Elon Musk),为自己旗下的脑机接口公司 Neuralink 举行发布会,就向公众展示公开了可实际运作的Neuralink设备和自动植入手术设备,这是一种有望实现人脑与电脑交互的脑机接口设备,为治愈人类脑部疾病,并赋予人脑更强大的功能,拉开了科学的序幕。


大脑上传的技术挑战


要实现思想上传,至少需要解决两个技术难题。


首先,需要构建一个由模拟神经元组成的人工大脑;其次,需要扫描一个人的实际生物大脑,并精确测量其神经元如何相互连接,以便能够在人工大脑中复制这种模式。


 没有人知道这两个步骤是否真的可以重塑一个人的思想,或者是否也必须复制大脑生物学的其他微妙方面。


 目前,第一项技术挑战几乎已经解决。


工程师们已经知道如何创建人造的模拟神经元,并通过突触将它们连接在一起,可以模拟成千上万甚至数百万个神经元的网络。诸如 Siri 或自动驾驶汽车之类的现代人工智能奇迹都依赖于大型的人工神经网络,而想要模拟一个具有 860 亿个神经元的人脑,确实有些超出了当前的技术可实现范围,但科学家认为这一状态可能不会持续很长时间,因为计算机技术进步的脚步从未停歇。 


实际上,第二项技术挑战要困难得多。


阿尔伯特·爱因斯坦医学院的一组科学家最近实现了一个里程碑式的进展,他们使用电子显微镜绘制了一只蛔虫的所有神经元之间完整的连接模式,这种微小的生物大约只有300个神经元,但是仅完成这项任务科学家们就耗时近10年。


而要上传人类的大脑,可能还需要一种不会杀死研究对象的扫描仪,并且需要用它扫描大约一亿倍的细节,这种技术目前尚不存在。


目前最乐观的预测,是在几十年之内就可以实现上传思想,但是如果说这一任务可能花费几个世纪的时间,也不是没有可能。



另外,大脑的哪些部分是必需要列入“上传”清单的,哪些部分仅仅是维持碳基大脑运行所需的“支持性”的部分,而不需要上传到硬件?Sandberg博士认为,这种大脑运作的“协议”甚至比绘制大脑更重要,因为我们需要知道如何构建一个大脑。


此外,在上传大脑时,还需要考虑的另一个因素是大脑的实际大小,是否有足够的存储空间和运算能力在电脑上 “ 运行 ” 这一大脑的模拟模型?


Sandberg说:“我们可以通过观察突触连接的数量来估计,大概是10的15次方,也就是一千万亿个,并估计每一个存储位和字节之间的某个位置,这大概会产生1PB的数量。” 


但是人类大脑的功能不像计算机,我们通过关联来存储记忆,因此,如果我们看到某些东西,就会激活在以往经验中被类似事物激活的神经元模式。


那么就存在另外一个棘手的问题,似乎没有人会耗尽记忆。



尽管有这些障碍,Sandberg博士仍然认为上传大脑很可能,他认为我们有一个在本世纪内尝试这项技术的绝好机会。为了实现大脑上传,就需要一个具有高度先进技术的特定框架。 


Sandberg博士说:“显然,我们需要大量的计算能力,但是无论如何,这目前处于在建状态。我们已经完成了在微观水平上扫描脑组织的方法,但还没有准备好对整个大脑进行扫描。”


无论这项技术花费了多长时间,它似乎都将成为我们未来的一部分,所以现在值得花点时间去思考它的意义。


思维永生之后,我还是我吗?


假设你决定进行大脑扫描并上传思想,想象一下这样一种情况:一个有意识的头脑醒来了,它拥有你的个性、记忆、智慧和情感。它认为它是你,它可以继续生活、学习和记忆。 


模拟的你环顾四周,发现自己处于模拟电子游戏环境中,也许模拟的你会被分配到了一个模拟版的曼哈顿公寓里,在那里他与其他所有上传数字身体的人一起生活。模拟的你还可以在天气永远完美的美好日子里,享受在数字渲染的城市中漫步。


但由于处理此类信息所需的大量带宽,因此你的嗅觉、味觉和触觉可能会被削弱。总的来说,模拟的你可以想到:“啊,上传是值得的。我已经到了数字时代,这是一个安全宜人的住所。愿计算云无限期地持续下去!”



Sandberg博士说:“我认为大多数人都认为他们希望上传自己的意识,他们相信自己将被转移到计算机上,并永久地活着。但上传会出现像《星际迷航》中传送器的想法一样的问题:如果你的整个身体被分解成原子,然后在新的地方重建,那还是你吗?或者你在上传的过程中被摧毁了,而另一端又创造了一个新的意识?”


从哲学的层面来讲,模拟的你和物理世界中真实存在的你之间是什么关系?


想象一下,你的人生轨迹就像字母Y一样向前发展,从出生到长大,思想随着生长轨迹的变化而变化。有朝一日,如果你的思想被上传了,这时,Y有了两条分支,每条轨迹都确信这是真实的你。


假设左边的分支是虚拟的你,右边的分支真实的你。这两个分支沿着不同的人生道路前进,积累了不同的经验。由于肉体的生老病死在所难免,右侧分支将不可避免地消失;而左侧分支可以无限期地生存,而两个共同的部分也会作为记忆和经验继续存在。


但是,这个时候我们可以说,你真的实现了数字化永生吗?



问题的核心在于“真的”这个词。你们俩都不是“真实的”你。你们形成一个扩展的分支几何体。这个几何体可能也不只停留在两个分支上。我们可以想象一棵更加枝繁叶茂的树,总的来说仍然是“你”,而个人的想法将需要修改或完全抛弃。


模拟的你在虚拟公寓中醒来,感觉还是原来的你。它有一种经验的连续性,它记得走进诊所,刷信用卡,签署豁免书,躺在桌子上,感觉自己被麻醉了,然后又在别的地方醒来。他拥有你的记忆、个性、思维模式和情绪怪癖。它坐在新的床上说:“真不敢相信它成功了!绝对是物有所值。” 


我不会再称它为“它”,因为那是你的一个版本。我们称其为模拟的你,这个模拟的你也会去探索“模拟人生”。


这是一个很难用直观的舒适感去思考的世界,因为,没有人对此有任何经验。我们每个人都习惯于晚上入睡,我们不会纠结于昨天的我是否已经死亡,也不会担心是否有人代替了我们。而有了思想上传,我们将不得不适应生命延续的不同概念。


令人憧憬的“来世”世界


如果“来世”真的到来,那么一个不可避免的问题就是,谁会积累最大的权力?


第一个可能的答案是,生活在模拟世界中的人们。


他们已经建立起一生的政治和经济联系。上传后,他们将有数百年的时间来积累更多的资源并扩大自己的影响力范围。相比之下,生活在物理世界中的人仅仅是新手。生物学意义上的人将成为人类的幼虫阶段,每个人都渴望成为幸运的少数人,他们被允许化身为拥有世界的不朽精英。


 第二个可能的答案是,那些控制对数字世界访问的人。


想一想宗教如何运作?最高层的人告诉你,如果你的举止得体,你将进入天堂;如果你表现得不好,你可能会遭受永恒的惩罚。很多战争都是基于这种动机而进行的。有人告诉我们,自杀式炸弹袭击者有望在来世获得回报。但是,宗教煽动者提供的来世是无法客观确认的。



五千年前,文字的发明为我们提供了跨代知识积累的主要工具,也为我们提供了现代世界。但是,一个有智慧的、有思想的头脑,始终无法实现跨代传递。


“思想上传”技术的出现,将为我们提供一种强大的新方式来积累技能和智慧,也将像文字一样再次引起人类文明的变革。


 比如,凭借人类的肉体凡胎,几乎不可能实现遥远的太空旅行,不仅仅是因为太空中弥漫的宇宙射线会对我们脆弱的身体造成致命伤害,更重要的是,短暂而又有限寿命,就使得人类不足以到达任何有趣的地方(搭乘当今最快的火箭,人类也要5万年才能到达离地球最近的恒星半人马座阿尔法星)



然而,所有这些障碍,都可以通过思想上传来克服,因为对于思维永生的“人类”来说,没有任何时间或空间的固有限制。


我们真正迈向太空文明的唯一途径,可能不是通过建造能够容纳人体的宇宙飞船环境,而是通过建立承载人类思想的平台。


可以说,思想上传将是人类进入更深远未来的最直接的途径,因为那时的人类,将不再受我们死亡或地球家园命运所累。


庆幸的是,我们有可能是第一代实现永生梦想的人类;但不幸的是,我们也可能是最后一代会死去的人类。


参考资料:https://www.newscientist.com/article/mg24632861-000-upload-review-an-odd-afterlife-where-your-brain-is-kept-in-the-cloud/

https://en.wikipedia.org/wiki/Mind_uploading

https://www.theguardian.com/technology/2019/oct/20/mind-uploading-brain-live-for-ever-internet-virtual-reality

https://www.wsj.com/articles/will-your-uploaded-mind-still-be-you-11568386410

https://metro.co.uk/2019/06/05/will-ever-able-upload-brain-computer-9819234/


本文来自微信公众号:学术头条(ID:SciTouTiao),作者:小婷,编审:王新凯

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