著名科技作家 Tim Urban 在 WaitButWhy 上发表长文,详解了 Elon Musk “脑机接口”的前世今生和 Neuralink 的宏伟蓝图,包含大脑研究的深入介绍。
这是一篇非常非常非常长但是读起来却不会枯燥的文章,尤其关于进化和人脑的部分,图文并茂,由浅入深,生动详实,绝对值得细读,绝对受益匪浅,走过路过不要错过~
我想给大脑造顶巫师帽
上个月,我接了个电话。
好吧,可能不是这么回事,他没那么说。但听了 Elon Musk 正在搞的新公司后,我知道他要干的就是这个。
我之前写特斯拉和SpaceX 的时候明白了一件事:要想了解某些公司,你得像缩放图片那样,放大又缩小地反复看。缩小,看看那些工程师们面对的技术难题;放大,审视我们种族面临的生存挑战;再放大,看看这个世界的模样;又缩小,鸟瞰我们从哪里来向哪里去。
Elon 的新公司也是如此,第一次听说Neuralink六周后,我就确定其工程之大胆、使命之壮丽,简直让特斯拉和 SpaceX 都黯然失色。那两家公司在试图定义未来人类会做什么,Neuralink 则意在定义未来人类是什么。
Neuralink 令人脑洞大开的宏大使命,加上人类大脑迷宫般的错综复杂,让我心中装满了一堆最难的概念和疑惑。但,像我刚才说的那样,经过一番放大缩小之后,忽然间一切都豁然开朗。我感觉就好比坐着时间机器去了一趟未来,现在我要告诉你一些根本无从想象的怪事。
不过,在我带你也坐上这趟时间机器之前,我们又要搞一下那个放大缩小的把戏。因为亲身经历告诉我,不搞清楚往哪儿看,就别想理解 Elon 的巫师帽计划。
所以,忘了你自己那些关于大脑和大脑未来的知识吧。穿舒服点儿,咱们上路了。
人类巨人
6亿年前,什么都做不了。
问题在于大家都没有神经。没有神经,你就不能动,也处理不了任何信息。你就那么默默存在着,直到死去。
但,这时,水母出现了。
水母是第一种活明白了的动物。它们发现必须要有神经。水母拥有了世界上第一套神经系统——神经网络。
水母的神经网络使它可以从周围世界里收集重要信息——比如哪里有掠食者和食物——然后把这一信息像打电话一样传到身体的各个部位。能够接收和处理信息意味着水母可以应对环境的变化来提高生存几率,而不仅仅是漫无目的漂着,祈求好运。
过了一段时间,一种新的动物出现了,还带来了一个更酷的想法。
扁虫想明白一件事:如果有一个boss在神经系统中掌管一切,能做的事情就更多。神经系统的boss住在扁虫的头部,制订了一个规则:身体内的所有神经得到的任何新信息,都要直接向他汇报。因此,扁虫的神经系统都围绕在boss和其他人之间的中央高速公路周围,而非各自为战。在这条路上,神经信使来回传递着消息。
扁形虫的boss和公路是世界上第一个中枢神经系统,在扁虫头部里的boss是世界上第一个大脑。
神经系统boss这一思路很快流行起来,地球上出现了成千上万带有大脑的物种。
随着时间的推移,地球上的动物发明了新的复杂的身体系统,boss们也越来越忙。
又过了一段时间,哺乳动物来了。对于动物王国的新一代来说,生活很复杂。是的,他们的心需要跳动,他们的肺部需要呼吸,但哺乳动物在很多方面超越了生存本身,他们拥有爱情、愤怒和恐惧这些复杂的感情。
爬行动物和其他更简单的动物有个爬行动物脑就够了,但哺乳动物的要求很多。因此,哺乳动物开发了第二个boss,来和爬行动物大脑配对,并满足所有这些新的需求,世界上第一个大脑边缘系统诞生了。
在未来100万年间,哺乳动物的生活变得越来越复杂,有一天,两位boss注意到,他们的座舱里来了个新居民。
这个看上去似乎是随机出现的婴儿实际上是大脑皮层的早期版本,虽然他一开始不起眼,却造就了灵长类动物,然后是巨猿,然后就是早期的原始人类。这个新boss从婴儿成长为一个孩子,并最终成长为对事情该如何进行有自己独立想法的少年。
新boss的想法被证明是有用的,他让原始人学会了工具制造、狩猎策略以及与其他原始人类的合作。
接下来的几百万年,新boss渐渐更成熟更智慧,他的想法越来越好。他想出了如何不再赤身裸体。他想出了如何控制火。他学会了如何使矛。
但他最酷的把戏是思考。他把每个人的头脑变成了这个人自己的小世界,使人类成为能够有复杂想法、推理决策并作出长期计划的第一种动物。
然后,也许大约10万年前,他取得了一个突破。
人类的大脑已经发展到可以理解,即使声音“rock”不是岩石本身,它还是可以被用来作为岩石的一个符号。它是一个指向岩石的声音。早期的人类于是发明了语言。
不久,万事万物都有了词语表示。公元前50000年,人类相互之间已经开始用复杂的语言进行充分的对话。
新皮层已将人类变成魔术师。他不仅使人的头脑成为一个充满复杂思想的奇妙的内部海洋,其最新突破也已经找到了一种将这些想法转化成象征性声音的方法,并将它们通过空气振动传送到其他人类的头脑中,这些人就可以解码声音并将想法吸收到自己的内部思想海洋中。人类的大脑皮层考虑事情考虑了很久,现在他终于有人可以谈论这些事情了。
随后新皮质也发生变化了。新皮质共享彼此的一切——从过去的故事,到他们想到的有趣的笑话,再到他们形成的意见以及未来的计划等等。
但最有用的是分享他们学到的东西。如果一个人通过尝试和错误了解到,某种类型的浆果导致他过去48小时腹泻不止,他就可以使用语言与其他人分享这一来之不易的教训。就像把教材复印分享给每个人一样。部落成员使用语言将该教训传递给他们的孩子,他们的孩子再把它传给自己的孩子。一个人“远离那种浆果”的智慧,可以穿越时间和空间,让许多不同的人避免犯下同样的错误,不再有类似糟糕的体验。
当一个人想出了一个好点子,同样的事情也会发生。一个非常聪明的猎人特别观察了星座和每年野生牛羊迁移模式的联系,他就可以分享他设计的使用夜空来确定牛羊还剩多少天回来的方法。尽管能够自己想出这个方法的猎人屈指可数,但现在部落所有未来的猎人都将受益于一个祖先的独创性,因为一个猎人的顶尖发现是每个未来的猎人的知识起点。
知识的进步使得狩猎季节更有效率,也使得部落成员有更多的时间改良他们的武器——几个世代以后,一个超级聪明的猎人发现一种可以更精确地抛出更轻、更密集的矛的方法。就像这样,部落内每一个现在和未来的猎人都会用更有效的矛来追捕。
语言为最聪明的人达成顿悟提供了可能,并把知识积累到一个由部落知识构成的塔中。每一个知识的诞生都伴随着一位祖先的醍醐灌顶。新一代都将这个知识塔安装在他们的头脑中,作为他们生活的起点,大脑带领他们基于祖先的经验,做出新的更好的发现,部落的知识由此不断扩大。语言是下面二者的分水岭:
轨迹的提升主要有两个原因。每一代人,都可以利用谈话、比较记录的方法,再结合他们的个人学习经历(这就是为什么蓝色的柱形在第二个图表中高得多),来学习更多的新东西。而且每一代人都能够将更高的学习成果传递给下一代,所以知识会随着时间的推移越来越好。
知识的共享就像一个盛大的、集体的,代际间的合作。数百年后,避开某种浆果的建议已经变成种植成排的浆果、并每年收获一次的复杂系统。关于牛羊迁徙的天才发现已经变成了一种牲畜驯化制度。长矛,通过数百年数百次的调整,变成了弓箭。
语言为人类群体带来远远超过个人智力的集体智慧,并允许每个人从集体智慧中受益,就像他自己想出来的一样。我们知道弓箭是一种原始技术,但在其发明之前,就是把爱因斯坦强拉到森林里,让他想出最好的狩猎装置,他也不可能那么聪明,发明出弓箭来。只有集体的努力才能让弓箭诞生。
能够彼此交流也允许人类形成复杂的社会结构,随着农业和动物驯化等先进技术的发展,部落人群随着时间的推移开始定居在某些地点,形成有组织的超级部落。当发生这种情况的时候,每个部落积累的知识塔可以和更大的超级部落共享,形成一个超级塔。合作提高了每个人的生活质量。公元前10000年,第一批城市形成了。
根据维基百科上所说,有一种名为Metcalfe 定律的东西,其中指出,“电信网络的价值与系统的连接用户数量的平方成正比。”旁边还附着这个旧电话构成的小图。
人群间的沟通也同理。两个人可以有一个对话。三个人有四个不同的对话组(三个不同的双人对话,加上三人之间的对话)。五人有 26 个对话。二十人有1,048,554个对话。
所以不仅一个城市的成员受益于作为基础的巨大知识塔,而且Metcalfe’slaw 意味着谈话可能性的数量急剧上升,出现前所未有的多样性。更多的对话意味着更多的想法相互撞击,会导致更多的发现和顿悟,使得创新的步伐飙升。
人类很快就掌握了农业,这解放了许多人,让他们可以有各种各样的其他想法。不久之后,他们取得了一个新的巨大突破:书写。
历史学家认为人类最初大约在5 - 6,000年前开始写下文字。在那以前,集体知识塔只存储在人们的记忆网络中,只能通过口头传播进行访问。在小部落中,这个系统效果不错,但是在一大群人分享的知识体积大得多的时候,记忆本身就很难支持这一切,而且大部分都会失败。
如果语言让人们将思想从一个大脑传递到另一个大脑,写作就可以把理念维系在一个物理对象上,比如一块石头上。当人们开始用薄薄的羊皮纸写作时,需要几周时间通过口头传播的大量知识可以被压缩成一本书或你可以握在手中的卷轴。人类集体知识塔现在就整齐地码放在城市图书馆和大学的书架上。
这些书成了人类在一切事物上的宏伟指导。他们引导向新的发明和发现,而这些反过来又成为书架上的新书。该指导教会我们贸易和货币的复杂性,还有造船、建筑,医药和天文学。每一代人开始用于生活的知识和技术都比上一代更高,进步不断加快。
但精心手写的书都像珍宝一样被看待(在15世纪中期,当时全欧洲只有30000书)。这时另一个突破来了:印刷机。
15世纪,大胡子Johannes Gutenberg 想出了一个方法来创建同一本书的多个相同的副本,比以往任何时候都更快更便宜。(或者,更准确地说,Gutenberg 诞生时,人类已经了解了发明印刷机的前 95 %,而Gutenberg 以以前的知识为出发点,发明了最后的5%)。
总之,不管Gutenberg 的印刷机怎样简陋,这仍是人类传播信息的能力的巨大飞跃。在未来的几个世纪,印刷技术迅速提高,机器从Gutenberg 一个小时可以打印的约25页,到19 世纪初已上涨100倍,变为2,400张。
大规模生产书籍成为可能,这一信息不胫而走,成本降低,不再是精英的特权,百万大众现在可以进入书籍的世界,识字率继续提高。一个人的想法,现在可以到达数百万人。大众传播的时代已经开始。
书籍的雪崩使知识超越国界,全球各区域的知识塔终于合并、扩展,成为一个各种知识全面汇聚的知识塔。
我们作为整体沟通得越好,我们的物种就越能够发挥作用,就像一个单一的有机体。集体知识塔是它的大脑,每个人的大脑就像一个神经或它身上的肌肉纤维。随着我们时代大众传播的兴盛,人类的集体形态——人类巨人,出现了。
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