值得關注的類腦功能與智能研發……

最近，我和自己的學生在研討關於人類的類腦功能的開發與人工智慧研發的走向。或有感觸！在此交流一二，供關注者們思考。

「腦科學與類腦科學研究」（Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology）簡稱為「中國腦計劃」，主要有兩個研究方向：以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導向的腦科學研究以及以建立和發展人工智慧技術為導向的類腦研究。

醫學家對腦科學和類腦科學的研究，從來沒有像今天這樣受到高度關注。人們關注的焦點，主要有兩個：一是人的大腦細胞中大約有一千億個神經元。這是怎樣構成對人大腦功能的構建？以及當人的大腦神經出現問題和錯亂時，他的組織學原因究竟是如何造成的？這些原因，至今尚未弄清楚。二是有研究者將人的腦幹細胞移植於小白鼠身上，發現小白鼠的智力有所明顯的提升。產生了許多奇妙的現象，這些都構成了腦科學的功能研究的現階段。

醫學家對腦科學和類腦科學的研究，早期目的是想了解和治療困擾人類的複雜腦部疾病。如：精神分裂症，自閉症，憂鬱症等。合適的研究模型是必不可少的。並且為了精準的反應大腦的原貌，對大腦的神經模型的研究非常細緻。然而在類大腦的培育方面卻沒有取得什麼令人驚喜的新進展。更多的醫學家與科學家近期還是關注於多功能的幹細胞研究。

既然人的精神與心理疾病，常常會使患者痛苦不堪！並且，成為人類致死的主要病因。那麼，醫學家在研究中使用活躍的人類神經組織是否合乎道德？如果我們培育出擁有意識的類大腦，並使用它們是否會違反道德倫理？這也成為困擾人們的主要問題。而類大腦的培育方法和人的其他類器官的培養大體相同，如：類眼，類耳，類腸道，類肝臟和類腎臟等。

醫學科學家在特定條件下，培育多功能幹細胞。使其分化成特定的細胞類型。例如：在培養類大腦時，我們可以使其具備特定的腦區功能，各腦區，甚至能夠與其有限的方式組合在一起。這些立體類大腦中包含不同類型的細胞。研究意義，無疑比培養皿中一團完全相同的細胞重要的多。目前，類大腦的研究正變得越來越複雜。

最近，美國哈佛大學在實驗室用光線照射研究視網膜細胞與腦細胞共同組織的類腦區時，記錄到了神經活動。說明類大腦能夠對外界的刺激做出反應！這些可能都要算是類腦研究的重大進步了。

另外一個研究方向，是培養類腦細胞的嵌合體。既將人的腦幹細胞植入到動物，通常是小鼠的大腦中。這些腦細胞多為腦幹細胞培養而來。而非人類身上直接採集。他們在看這些腦幹細胞的移植與培養後，並且通過研究對比得出類腦細胞植入後的小鼠學習力和智力的能力明顯得到了提升。

最新類大腦的研究，是與智能化和人工智慧的發展結合到一起的。假如，這些研究能夠產生某些自主的意識和形成知覺與智能，那麼這又將意味著什麼呢？通常，這些能力的培養，過去往往只能在人類身上找到。而未來則可能不僅在人類身上可以找到，還會在其他物體上，是否能形成具有意識的類人類和類大腦呢？

可以說，目前對類大腦的研究已經步入了十字路口！遺傳工程學和臨床醫學科學家的研究與網路和人工智慧的研究如果結合到一起，那將是一個非常難於預料的發展前景與未來。

可以關注的是，當前人工智慧未完全採用類腦智能面臨的主要難題：一是視覺感知難。機器人的眼睛常常依賴於機載的攝像機來採集視覺圖像。自然條件下，視覺圖像由於光線、視角、物體運動等多類不穩定因素的綜合影響很難被準確識別。二是溝通交流難。機器人依靠感測器收集外界聲音信號，通過語音識別系統和相關處理技術將信號進行分析解讀。在嘈雜的現實環境中，現有的語音識別技術很難成功而高效地實現語音識別、理解和處理操作。三是人工大腦思考難。機器人的「大腦」是一個智能終端，負責著繁雜的計算任務以及信號接收、指令下達等重要功能。同人類一樣，機器人沒有「大腦」或者「大腦」不太靈光都使得行為遲緩，甚至整個機體「癱瘓」。四是穩定行走難。區別於機械臂等固定作業的機器人，類腦智能機器人的應用一定是個動態過程，換句話說，機器人要有一條堅固、靈活的「腿」。機器人的「腿」不在於長短、粗細，更關注的是其穩定性、自由性。

可以預期的是人工智慧，在類腦智能方面的突破，將會改變許多醫學領域中的難題。在醫學領域中的廣泛應用將成為人工智慧的主要發展方向。在臨床診斷的輔助醫療機器人方面，都會有許多令人驚奇的進展，這可能將是未來十年最值得期待的一件事情。

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