將我們的意識上傳到電腦。會實現永生嗎？

2023年5月25日 一則新聞登上了熱搜 現年40歲的荷蘭男子奧斯卡姆 12年前在一次事故中 導致雙腿癱瘓 雙手也局部傷殘 瑞士洛桑大學的神經外科醫生喬斯林 布洛赫教授 在他身上實施了一項植入手術 通過大腦植入物在奧斯卡姆的腦部 和肌肉之間建立一座電子橋樑 研究人員發現 在放入植入物兩天後 奧斯卡姆就已經能重新控制臀部 經過幾周的訓練 他可以在助行器的幫助下站立和行走 甚至還能上樓和走斜坡 研究人員希望 將這項腦機接口技術的應用範圍擴大 未來用於幫助癱瘓的人重新站起來 現代技術不斷刷新着人們的認知 很多人小時候都有這樣的奇特想法 上學的時候有時想偷懶 希望找到一種神奇的記憶增強藥 把書本快速翻一遍 所有的知識馬上全部裝進腦袋中 所有考試都能考100分 而現在看來 這個設想可能真的要實現了 近年來 美國 歐盟 日本等國家 紛紛宣佈啓動腦科學研究 埃隆馬斯克2016年創辦的神經連接公司 希望最終能把人腦與電腦連接起來 提升人腦能力 那麼腦機互聯技術到底是如何工作的 人的記憶真的能夠複製並上載到計算機嗎 歡迎來到天天觀世界 今天我們講的是人類的意識 過去的經歷 曾經學過的知識 會在大腦中留下印記 即使過了一段時間以後 我們仍然還能夠記住這些 這是生命的神奇之處 我們的大腦的意識是如何形成的 我們爲什麼具有回憶的能力 腦機互聯技術的原理是什麼 人們能不能把我們的記憶 複製到電腦裏存儲起來呢 爲了回答這些問題 我們先來看看人類的意識是如何形成的 大腦和意識的關係 從歷史上看 古人對大腦的研究和探索從未止步 隨着每一個新的科學發現 就會出現一種新的大腦模型 最早的大腦模型是矮人說 這種觀點認爲 一個小人居住在人的大腦內 並做出所有的決定 這種模型沒有解釋 小人的大腦裏發生了什麼 小人的大腦裏是不是還住着另一個小人 隨着近代簡單機械裝置的出現 人們又提出了一個機械大腦模型 這種觀點認爲 大腦就像一個有機械齒輪和傳動裝置的時鐘 在這個學說的啓發下 利昂納多·達芬奇甚至設計了一個機器人 19世紀末 蒸汽動力引發的工業革命 這種觀點又啓發人們提出了另一個設想 即大腦的蒸汽發動機模型 這種學說認爲 大腦中的能量以彼此競爭的方式流動 歷史學家們猜測 這種蒸汽機模型影響了西格蒙德 弗洛伊德對大腦的描述 弗洛伊德提出 大腦中有三種意識在不斷地鬥爭 自我 代表人們的理性思維 本我 代表人們的本能 超我 代表社會道德規範下的自己 在20世紀早期 隨着電話的出現 另一個新的大腦模型又出現了 即大腦像一個巨大的交換機 這種學說認爲 大腦是一個連接到一個巨大網絡的電話線網 一時時一常臺的電話花五元 坐在一個巨大的開關面板前 不斷地插入和拔出電線 但這個模型並沒有說明 這些信息是怎樣連接在一起形成大腦的 隨着晶體管的出現 另一個大腦模型出現了 晶體管模型 這種觀點認爲 意識只是一個運行在實踐上的軟件程序 時至今日 仍有一些人相信這種大腦模型 晶體管模型不能解釋大腦是如何進行計算的 因爲大腦所做的複雜的計算 需要一個像紐約市大小的計算機才能完成 隨着互聯網的出現 最新的大腦模型出現了 它就是互聯網模型 這種學說提出 大腦就像數十億臺計算機連接在一起的一個網絡 在這種描述中 意識是一種由數十億個神經元集體行動 而奇蹟般產生的自然發生現象 那麼這個奇蹟是怎樣發生的呢 大腦的網絡是如何一起進行復雜的工作的 針對這個問題 有一些現代科學家將大腦比喻成一個龐大的公司 在這個比喻中 有一個龐大的信息管理機構 在不同的辦公室間有大量的信息相互流動 但重要的信息 最終在首席執行官所在的指揮中心彙集起來 做出最後的決定 大多數的信息是潛意識的 也就是說 首席執行官並未得到辦公室之間流動的所有信息 事實上 只有一小部分的信息最終到達首席執行官的書桌前 它就是前額頁皮層 爲什麼不是所有的信息都能到達 因爲首席執行官會被巨量的無關的信息吞沒 比如 人類的祖先在面對緊急情況時 如果不這樣做 就會被在大腦中氾濫的大量的潛意識信息所壓垮 當在森林裏遇到一隻老虎時 他們不再會爲自己的胃 腳趾 頭髮的狀態而煩心 所有的心思全放在怎麼逃跑上 情感是在大腦本能反應區上做出的快速決定 因爲理性思維需要時間 這意味着對緊急情況做出理性響應是很難的 害怕 憤怒 恐懼這樣的情緒都是本能反應區發出的瞬間的危險信號 以警告身體可能有危險或嚴重的情況發生 人們試圖用意識去控制情緒是很難的 例如 面對危險 無論我們如何練習 我們仍然會感到恐懼 映射思想的作者利塔 卡特甚至提出 情感根本不是感覺 而是一組紮根在身體裏的生存機制 它已經發展到使我們遠離危險和推動我們去發現可能是有益的東西 那麼 人們面對那些焦慮 不安等負面情緒 如何應對纔有效呢 就像我們剛剛提及的 大腦中的指揮中心的各個分中心 在彼此不斷地互相競爭 爭奪首席執行官的注意 麻省理工學院的馬文·明斯基教授是人工智能的奠基人之一 他提出 我們的頭腦更像是一個思想的社會 有不同的子模塊 每一個模塊試圖與其他模塊競爭 哈佛大學的心理學家史蒂文 評刻彈擊人的意識最終如何形成史說 意識是由分佈在大腦中的不同區域的不同信號和事件組成的 這些事件彼此爭奪 想得到指揮官的注意 當一個事件叫得比別的響時 它會最終引起指揮官的注意 指揮官據此來做出決定 所以 面對一些負面情緒 想消滅它們很難 正確的做法是承認它們的存在 並把注意力轉移到其他積極的事件上 比如 爲何正念冥想是治癒抑鬱症的良方 其實就是在正念冥想時 把注意力轉移到了呼吸上 大腦就是這樣的一個龐大的公司 最後的決定由指揮中心的首席執行官作出 幾乎所有部門的管理者 都在致力於爲首席執行官積累和收集信息 但首席執行官只與各部門的主管接觸 首席執行官會篩選湧進指揮中心的互相沖突的各種信息 爲於前額葉批層的首席執行官作出最後的決定 大多數的決定是依賴我們的動物本能作出的 而理性思考是在篩選來自我們不同感官的各種信息後 作出更高級別的決定和更高層次的決策 信息流是分層的 這就好比一棵松樹 指揮中心在頂上 金字塔的樹枝向下流動 擴展到許多分中心裏 浪費能源是大腦不能承受的一種奢侈 根據數據推演 大腦每秒能消耗的最大功率是20瓦 這是在身體變得不正常之前可以消耗的最大能量 如果身體產生更多的熱量 就會造成組織損傷 因此大腦經常使用快節方式節能 那麼我們口中的意識到底是什麼呢? 意識的四個等級 我們從神經學和生物學領域 來探討一下到底什麼是意識 生物學的意識就是 爲了實現一個目標 例如尋找配偶、食物、住所 創建一個世界模型的過程 在創建過程中 要用到多個反饋迴路和多個參數 例如溫度、空間、時間和與他人的關係 意識和時空密不可分 它強調的是 動物創建一個世界模型 主要是靠它與空間的關係 和它們彼此之間的關係 而人類走得更遠 在創建一個世界模型時 還要與時間相關聯 它包括過去、現在、未來 日裔美國科學家加萊道雄提出 按照這個標準 意識可以分成四個等級 意識水平最低的是零級 在零級意識中 一個生物體是靜止不動的或移動有限的 在創建其未知模型時 所用反饋迴路的參數僅有幾個 例如 恆溫器這個最簡易的機器人 就是擁有零級簡單意識水平的個體 它無需幫助 就會自動打開空調或加熱器 以調節室內溫度 它會根據周圍溫度做出反應 可移動的 有中樞神經系統的生物體具有一級意識 它包括一組新的參數 用來衡量它們的位置變化 蛤蟆動物是一級意識的一個例子 蛤蟆動物的大腦 可能會有100個或更多的反饋迴路 用來控制它們的嗅覺 平衡 觸覺 聲音 視覺 血壓等 並且這些迴路中的每一個 又含有更多的反饋迴路 例如 它們的眼睛可以識別顏色 運動 形狀 光的強度和陰影 同樣 蛤蟆動物的其他感官 如聽覺和味覺 也需要額外的反饋迴路 這些衆多的反饋迴路 整體創建一幅該爬行動物 位於世界何處的畫面 以及和其他的動物 例如獵物 相距多遠的圖像 二級意識的生物體創建的 它們的位置模型 就不僅僅是在空間中 而且還相對於其他個體 也就是說 它們是有情感的社會性動物 二級意識的大腦 反饋迴路的數量 呈指數式增長 例如 建立同盟 發現敵人 異性交往 等等 都是非常複雜的行爲 需要一個極大的擴大的大腦 擁有二級意識的生物體 典型的例子 就是獅子 大象等哺乳動物 這些生物體的大腦邊緣系統 形成了包括海馬體 杏仁鶴和丘腦等結構 擁有三級意識的生物體 不僅創建一個 它在世界上的位置的模型 還會做出粗略的預測 並用這個模型模擬未來 人類的意識 就是這樣的一種意識形式 它創建一個世界模型 然後不斷地進行模擬 通過評估過去模擬未來 這就要求大腦有調節和評估 等很多反饋迴路 爲實現一個目標做出決定 人類的大腦不同於其他的動物 尤其是位於前額後面的前額葉坯層 它讓我們看到未來 大多數動物 甚至具有發達的大腦邊緣系統的社會性動物 對環境的反應主要依靠本能 而不是系統地規劃未來 例如 哺乳動物不是靠着規劃冬眠 爲過冬做出準備 而是在很大程度上遵循本能 當溫度下降時 它們的大腦有一個反饋迴路調節它們的冬眠 它們的意識是由來自它們的感官的信息支配的 靈長類動物善於制定短期計劃 但沒有跡象表明它們的計劃會超過幾個小時 大腦究竟是如何模擬未來的 人類的大腦充滿了大量的感官數據和情感數據 而關鍵之處是通過事件之間的因果關係模擬未來 也就是說 如果A發生 那麼B就會發生 這一事件引發連鎖反應 最終形成一個有許多分支的各種可能的未來 心靈感應會實現嗎? 心理學家布萊恩 哈斯利博士和他的同事們正在試圖解讀人的思維 他說 他們能夠識別人們心靈中的文字 目前科學家們用的是一種名爲皮層腦電圖的技術 這種技術由於信號是從大腦直接記錄下來 沒有經過頭顱骨 無論在精確度上還是解決問題的性能上都是空前的 被實驗的人需要用特殊的方法 將64個電極的網格直接放置在裸露大腦的上面 他們在癲癇病人身上做了實驗 當病人聽到各種詞語時 他們大腦傳來的信號經過電極最後被記錄下來 最終得到一部能與大腦裏電極發出的信號相匹配的詞典 通過重複實驗 每當病人聽到一個詞語時 實驗人員都能看到相同的電子模式 有了這種技術 心靈感應交談便成爲了可能 目前腦基接口技術成爲了一個前景無限的領域 全球有很多家組織在該領域取得了突破性進展 或許在將來的某一天 這一實驗能造福於遭受中風或其他癱瘓性疾病折磨的患者 如盧格里克氏疾病 那時候他們就能利用大腦與計算機互動技術說話了 尼克萊利斯博士展示了這種腦基接口技術的遠距離傳輸意識 他將一隻猴子放在跑步機上 猴子的大腦裏植入了一枚芯片 芯片與互聯網相連接 在地球另一端的日本東京 從猴子大腦裏傳來的信號被用來操縱機器人行走 就這樣 在美國北加州一臺跑步機上行走的猴子 實現了控制遠在日本的機器人行走 而且機器人的行走模式和跑步機上猴子的運動模式一模一樣 目前尼克萊利斯博士正在想辦法解決腦基接口技術存在的主要問題 感覺缺失 現今的人工一手對於觸摸是沒有感覺的 因此使用者能明顯感覺到人工一手不是自己身體的一部分 尼克萊利斯博士希望通過建立腦基接口技術機制 從而解決這個問題 大腦發出的信息傳給配有傳感器的機械手 而傳感器又能將信息直接反饋給大腦 這樣一來觸摸就有感覺了 2013年 科學家們開始實施人腦與人腦的直接交流實驗 也就是通過互聯網實現信息在人腦之間的傳遞 這一具有里程碑意義的實驗是在華盛頓大學完成的 第一位科學家 戴上腦電圖傳感頭盔並開始玩遊戲 遊戲過程中 他在心裏想着移動右手臂來移動鼠標 腦電圖傳感頭盔上的信號通過互聯網傳輸給了另一位科學家 另一位科學家頭戴經如此頭盔 當信號傳到第二位科學家時 這個頭盔會將一段磁脈衝輸入其大腦 使得其右手臂不由自主地動了起來 這一新突破爲很多可能的技術帶來了希望 如通過互聯網傳遞非書面信息 或許有一天你可以將跳探戈的經歷 蹦極的經歷 跳傘的經歷通過腦機互聯分享給其他人 不僅僅是體育活動 還有你的情感及感覺都可以通過腦機互聯接口技術與他人進行交流 如果有那麼一天 全世界的人不再需要通過敲鍵盤來進行社交網絡 而是直接通過他們的心靈感應 當腦聯網成爲通訊的終極形式 不僅僅是談話中包含的完整的思想信息 包括情緒 語氣上的細微變化及言外之意 都可以通過心靈的交流和他人分享自己內心最深處的想法和情感 人的記憶可以上傳到電腦嗎 要回答這個問題 我們先看看人的記憶是如何形成的 我們的感官信息 例如視覺 觸覺和味覺 首先必須通過腦幹到達修腦 修腦的作用近似於終極站 它把信號送到大腦中的不同感官腦液 在那裏這些信號得到評估 被加工後的信息傳輸到前額葉皮層 由此進入我們的意識 形成我們所說的短期記憶 這大約要幾秒鐘到幾分鐘 這些記憶要儲存較長時間 還需通過海馬體在那裏被分門別類 海馬體把這些記憶片段分別送到各個皮層 而非像錄音機或硬盤那樣 把所有信息儲存在同一區域 而這種儲存記憶的方式更節能更有效 如果像電腦儲存那樣 那麼就需要大量的記憶儲存空間 例如,情感記憶儲存在性人核 而詞彙儲存在額葉 此外,顏色以及其他視覺信息由枕葉收集 觸覺和運動感覺存儲在頂葉 單個記憶,比如在公園中的一次散步 就包含被分解爲不同種類的信息 儲存在大腦的不同部位 但要再現這個記憶 就需要把所有記憶模塊的信息提取出來 構成一個完整的回憶 所以,記憶的最終目標是要解決 如何把這些分散的記憶模塊的信息 如何重新集合在一起 之前,人們認爲記憶儲存在彼此相近的地方 但最新的理論提出 記憶並非通過物理方式連接 而是通過時間的方式連接 它們同時發生振動 如果這個理論是正確的 這就意味着 海馬體、前額葉皮層、胸腦 以及不同皮層之間的信息流 可能並不是通過神經 而是以共振的方式連接不同大腦的區域 從而提取記憶 在記錄記憶的研究領域 維克森林大學和南加州大學的科學家們 在2011年創造了歷史 他們記錄下老鼠的記憶 並把它轉換爲數字形式儲存在電腦裏 他們的實驗表明 下載記憶的夢想 有一天也許會成爲現實 所有記憶都要經過同一區域 才能轉化爲長期記憶 這就是海馬體 南加州大學的西奧多 波傑博士說 如果我們無法從海馬體中得到答案 那麼從其他地方肯定也無法得到答案 維克森林大學和南加州大學的科學家們 首先對大腦掃描數據進行觀察 他們發現在老鼠的海馬體中 至少有兩組神經元 分別稱爲CA一區和CA三區 在老鼠學會新技能時 它們之間發生信息交換 它們在老鼠海馬體中植入彈針 以此記錄下老鼠學會新技能時 CA一區和CA三區之間的信號 之後 科學家爲老鼠注射了一種特殊的化學品 使老鼠忘記已經學會的技能 最後 它們把記錄下的記憶信號 重新植入同一只老鼠的大腦 令人驚奇的是 有關這項技能的記憶又恢復了 這隻老鼠可以成功地完成原先的技能 美海軍作戰部對這項研究提供了資助 作戰部部長辦公室的喬爾·戴維斯說 用植入的方法增強人的記憶能力 這種技術已經在進行中了 實現它只是時間問題 2013年 又出現了另外一項突破 這次是在麻省理工學院 科學家們不僅實現了 在老鼠的大腦中植入普通記憶 而且實現了植入虛假記憶 這意味着 有一天 有關未發生過的事件的記憶 也可以植入人的大腦 這對教育等 學習新知識的領域來說 有着深刻的影響 將來有一天 負責教學的人 可以用這項技術訓練工人 把有關新技能的記憶 植入他們的大腦 如何進入別人的夢境 如果我們能夠與做夢的人交流 那麼是否有可能 從外部改變別人的夢呢 這完全是有可能的 首先 科學家們已經在 記錄夢的影像方面 邁出了第一步 在未來幾年 我們很可能得到 更爲精確的夢的圖像和影像 既然科學家們 已經能夠在做夢者的 真實世界和夢境世界之間 建立起聯繫 那麼理論上 科學家可以有意識地 改變夢的走向 假設科學家 正在通過磁共振成像機 實時地觀看一部 展開中的夢的影像 隨着做夢人在夢境中游蕩 科學家能夠識別出 他走向哪裏 並能夠對他發出指令 使其改變方向 但在電影《噩夢空間》中 萊奧納多·迪卡普里奧 能做得更多 他不僅能觀察 另外一個人的夢 而且能進入這個夢中 這在現實中有可能嗎 我們知道 夢遊的人 通常眼睛是張開的 雖然他們的眼睛 有些呆滯 夢遊者處於一種 混合的世界中 部分是真實的 部分是夢境 因此眼睛看見的 真實的物理世界 很可能可以與睡夢時 大腦中的虛幻世界 自由互動 西雅圖的華盛頓大學 已經着手開發 互聯網隱形眼鏡的原始模型 如果一個觀察者 想進入受識者的夢境 那麼他應先 做記憶間工作時 由一架攝影機 對他錄像 然後他的圖像 投射到做夢人的 隱形眼鏡上 構成一種複合的畫面 在更遠的未來 甚至能夠通過 直接連接 兩個沉睡的大腦 進入另外一個人的夢境 每個大腦 都與磁共振成像掃描一相連 而MRI連接在 中心計算機上 可以將兩個夢和 併爲一個 當然 這一切成爲可能 需依賴於先進的 夢的造影和解釋技術 意識上傳後 人類能實現永生嗎 在實現永生 這條道路上 最激進和執着的 莫過於超人類主義者了 他們正在利用 冷凍技術保存人體 等待未來複活 利用植入物增強身體 打造半機械人 或是嘗試 將意識上傳於 計算機或機器人體內 實現人機融合 他們認爲 死亡和衰老 不是人類 必定遭受的命運 而是一種疾病 我們應該像 對抗近世 天花這樣的疾病一樣 利用技術來破解它 所謂超人類主義 是一種信仰 相信科學技術 會帶來永生 它的發起者 是生物學家朱裏安 赫胥黎 他在1957年 普及了這一詞彙 超人類主義的思想 基於兩個核心理念 第一 通過科技進步 生命的永生 是可以實現的 第二 未來人類的意識 可以被數據化 能夠存於計算機中 或者機器人體內 讓生命體 擺脫機體退化的限制 這將從根本上 改變人類的定義 超人類主義者 還相信人體冷凍技術 在死亡後將屍體冷凍 希望在遙遠的將來 能夠復活 這樣的機構確實存在 它就是 阿爾克生命延續基金會 該基金會 是全球四大 冷凍保存倉庫之一 其中三個在美國 一個在俄羅斯 其科學顧問 是被稱爲千歲教授的奧布里 德·格雷 他致力於通過回春療法 來根除與年齡相關的疾病 甚至是終結衰老 和死亡本身 阿爾克生命延續基金會 提供這樣的服務 支付20萬美元 該基金會 會保存整個遺體 直到可能復活的那一天 目前 阿爾克生命延續基金會 已經接收到117位病人 其中就包括 中國女性作家杜紅 超人類主義者相信 人類未來的走向 必是逐漸捨棄自身的肉體 只要科學家 破解意識上傳的奧祕 便可實現這一點 這也正是那些 在阿爾克生命延續基金會的 杜瓦瓶中冷凍保存的 軀體的未來 將意識上傳到機器上 實現意識上傳的原理是 首先通過某種 或某些技術的組合 如奈米機器人 電子顯微鏡等 掃描出大腦中的信息 需要掃描的內容 包括神經元 神經元之間 無數的織狀連接 信息處理活動等 而這些通過掃描得到的信息 就成了重塑 大腦神經網絡的藍圖 然後藍圖會被轉化爲 計算機模型 最終 科學家將這個模型 安置在第三方 非肉體的基底上 從而讓人類本體的 生命體驗得到複製和延伸 如果實現這一點 人類便可以將意識上傳到 各種形式的機器上 人類將具備 無限可能的存在形式 可以無限制地進行 自我複製和迭代 其實 無論是冷凍保存技術 還是意識上傳技術 亦或成爲半機器人 這些都是人類 實現永生之旅的探索 這期的分享就到這裏 感謝觀看 我們下期見