错误的科学和伪科学是一个意思吗?

15年7月,“纪念冯德培先生诞辰110周年暨现代生理科学论坛”在岳阳路320号举行。冯德培先生是中国首屈一指的生理学家。生前是中国科学院副院长,中国科学院上海生理研究所所长,学部委员。在大会上做学术报告的19位教授,都是生理研究所毕业后奔赴世界各地,从事生命科学前沿高端研究20多年的科学家。20世纪,生命科学研究蓬勃发展,在癌症、脑和周围神经疾病等诸多领域取得了可喜的成就,直接造福全人类。为了了解生命科学尤其是脑科学的进展,《新民周刊》采访了杨院士。

脑科学的挑战

新民周刊:杨院士,您是“中国脑计划”的创始人和推动者。从2013开始,美国、日本、欧盟也纷纷推出了自己的“大脑计划”。你认为世界各国为什么如此重视“大脑计划”?

杨:这是因为,一方面,对大脑的研究是我们认识自然和我们自己的最重要的挑战,因为大脑是控制我们整个身体的指挥部。大脑是如何工作的?这被视为整个自然科学领域所谓的“最后的前沿”,即“最后的前沿”。征服了这个领域之后,似乎就再也没有别的领域可以进一步征服了。

那么问题出在哪里?我们通过大脑了解自然和世界。现在,对我们来说,知道我们的大脑如何工作并在大脑中运动是一个巨大的挑战。很长一段时间,人们甚至怀疑人能否通过我们自己的大脑理解大脑本身,因为这里面有深刻的哲学问题。但现在看来,科学家在这方面做得非常好。他们对大脑和神经系统的了解进展非常快,有很多非常有趣的研究成果。

那么,为什么认识大脑对我们认识自然和我们自己是一个极其重要的挑战呢?因为我们的大脑大约由860亿个神经细胞组成,这个数字大致相当于整个银河系的行星总数,神经细胞之间有一个连接点,这个连接点的数量大约是万亿,甚至是数十亿,从而形成一个非常复杂的神经回路,也就是说单个细胞不是孤立的,而是通过这样的连接点形成一个连接回路,就像我们的一个电子芯片,由各种电子元件组成。因此,大脑被认为是最复杂的系统,而且这个系统是不断变化的。随着人的发展,各种外部条件和内部条件会不断变化,不仅它的功能会变化,它的结构也会变化,所以这是一个非常复杂的不断变化的研究对象,这样一个研究对象的复杂程度是其他系统无法比拟的。

另一方面,大脑和神经系统和我们身体的其他系统一样,也会出现问题,比如阿尔茨海默病,帕金森病,脊髓损伤导致的瘫痪,中风等各种疾病,都会造成神经系统的异常,所以这种情况随着整个社会的老龄化会越来越严重。比如上海60岁以上人口约占总人口的31%。所以在这个过程中间,神经系统和大脑随着人类衰老之后,老年病和神经系统疾病的程度和数量是以前无法比拟的,这类疾病给社会带来了沉重的经济和精神负担。除了老年病,还有抑郁症等精神疾病,包括儿童自闭症,也与神经系统有关。这些疾病给整个社会带来了越来越沉重的负担。

人工智能的前景

新民周刊:人工智能会超越人类吗?

杨:我们的大脑和神经系统是处理信息的非常有效的器官。例如,我们可以看到各种各样的颜色和形状,我们可以迅速做出反应。一些大脑的工作原理和运行机制会对我们发展人工智能起到启发作用。

我们实现人工智能有两种方式。一种方式是,无论大脑如何工作,我们最终通过其他方式实现了一种类似于我们人脑的功能。另一种方式是借鉴大脑的工作原理,看看大脑是如何工作的,来开发类脑人工智能,也就是通过一些受大脑工作原理启发的方式来研究人工智能。获得诺贝尔奖的著名生物学家弗朗西斯·克里克(Francis crick)曾说:“从广义上讲,对于一个从事神经科学研究的科学家来说,一个普遍的原则是,进化比我们自己聪明得多。”

因为我们的大脑和神经系统经过长期的进化已经成为了现在的工作模式,这种方式也因为进化而变得非常有效和高效。这种方式总比自己苦思冥想,最后通过其他方式要好。这是我们普遍遵守的一个原则,但这不排除我们有一些超越了我们人脑进化的新想法。尤其是在我对大脑和神经系统的工作原理和运行机制有了一定的了解之后,我觉得它真的是别出心裁。它有自己的特点,可以组成这样一个空间有限、能耗低、信息处理有效的系统。

从人类整个进化过程来看,其实真正有智慧的人大概是6.5438亿+年。从这个意义上说,人类也处于不断进化的过程中,人类的进化才刚刚开始,有着长远的发展前景。所以在我看来,人类的智慧是无限的,未来是不可逾越的。我认为人工智能会融入人类社会,但从整体意义上和从智能的角度来说,都无法超越人类,因为人类的智能也是不断进化的。

至于某一方面的功能,比如计算,1000比特乘以1000比特,那计算机就没人能做了,早就输了。1997年,“深蓝”打败了象棋冠军,我说:“我们现在可能还在和它竞争,但总有一天我们会没有胜算。”现在的围棋人机大战也是如此,所以我觉得不排除人类智能的某些方面不如人工智能。但从长远来看,人工智能不会超越人类,只能逐渐接近,但无法超越。

新民周刊:据外媒报道,美国IBM公司开发的人工智能“沃森”被研究人员输入2000万篇癌症研究论文。通过系统分析,仅用了10分钟,就确诊了一位60岁的女性白血病患者,病情难以判断,并提出了合适的治疗方案。2015美国也提出了“精准医疗”的概念。在医疗资源紧缺的情况下,人工智能会在这方面发挥很大作用吗?

杨:我认为,无论是人类医生还是机器人医生,过去积累的数据和信息都具有非常重要的意义。医生根据自己对这个问题的理解和以往经验的积累,对患者的各项指标进行分析,进行逻辑推理,最终做出判断。这是一样的。从这个意义上来说,人工智能确实可以发挥非常重要的作用,因为接收信息和处理信息的速度是比较快的。从某种意义上来说,这有点像下棋,因为在下棋的时候,一个有经验的人脑子里有很多棋谱,根据这些棋谱,他可以预测很多步之后会发生什么。

但是我们要看到,至少目前来说,不可能创造出一种新的手段,因为医学技术和医学研究都在不断发展,都需要人类输入新的东西。当然,对于一个人类医生来说,他也需要接收新的信息,但关键是人在创造东西。一位著名的心理学家曾经说过如何定义智力。智能本身看起来是空的。什么是智能?他说,当你不知道该做什么的时候,你用的就是智力。

这是一个生动而简单的说法,但事实就是如此。现在,机器人很难做到这一点,所以它将有它的优势,它将在整个医疗实践中发挥非常重要的作用。国内外的人工智能专家也在探索人工智能的治疗系统,但它有先天的局限性。

新民周刊:除了你刚才提到的智能的用途,人工智能还有什么是模仿不了人脑的吗?

杨:医生和病人之间的关系不像冰冷的机器人和人之间的关系。他需要与人进行精神和情感上的交流,这可能对某些疾病有重要意义。这样的精神交流不是无形的,实际上是调动了患者自身的免疫能力,这是药物无法完全替代的。

为什么有些癌症患者,原本好好的,在得知自己得了癌症后,会突然崩溃?作为物质基础,身体的防御系统突然崩溃。在这种情况下,他产生了许多破坏免疫系统的细胞因子。免疫系统受损后,他很快就去世了。但是如果给患者情感上的鼓励,通过各种交流,有助于提高患者自身的免疫能力,改善身体的整体状态,更有利于在与疾病的斗争中占据主动,所以我觉得这是非常重要的一块,也是现在人工智能无法模仿的。

新民周刊:未来,人工智能甚至可以模仿人类的情感吗?

杨:我想说的是:“没有什么是不可能的。”从科学上讲,你说不可能比说可能要难得多。我经常举一个例子。当人类不知道x光的时候,人们会想人怎么能看到里面的骨头呢?这不是伪科学吗?这是不可想象的,但是有了x光,就成了很自然的事情。

比如第六感,到现在为止,还没有足够确凿的证据表明它的存在。我甚至有时候觉得好像有人在背后看着我。回头一看,发现真的有人在看我。当然你也可以说这是一个概率事件,碰巧发生了,所以你不能说人只有五感。你有其他感觉吗?有心灵感应吗?这些都是很难回答的问题。不能说不科学。只能说现在的科学解释不了,更准确。

勤奋是最重要的事情

新民周刊:近年来,大型科学竞技真人秀《超级大脑》一炮而红。有一个选手叫汪峰,记忆力超强,人人敬仰。有些家长认为,如果能有良好的记忆能力,会大大提高孩子的学习效率,尤其是对外语的学习。你在语言学习的过程中有什么特殊的训练记忆方法吗?

杨:事实上,这些拥有超强记忆力的人当中有一个是最著名的人,也是奥斯卡获奖电影《雨人》主角的现实原型。他的名字是皮克金。这个人据说能背7900本左右,也有人说他能背9000多本。他的一个习惯就是把这本书背完就放在书架上。他是世界上唯一能左右看两本书的人,除了。他的脑部磁共振成像显示,我们正常人有左半球和右半球,中间有胼胝体,而他没有。他天衣无缝,但不清楚这是不是他超强记忆力的基础。就算这是他超强记忆力的基础,为什么天衣无缝?为什么说一个整体是超级记忆的基础?

这是我做科普讲座时经常举的一个例子。在65438至0789的病史中有报告。这是一个专有名词。翻译过来就是“低智力和特殊才能综合症”,他懂得很多,但他的智商很低,就像指挥家周舟一样。他是唐氏综合征的病人,但他在音乐指挥方面有着无与伦比的天赋。皮克王是“雨人”的原型。在《超脑》中,有一个叫周玮的人,他的号码被根号标记了好几次。他比数学系的副教授还快。据说有一次他不听话,他爸爸拿枕头砸他,然后就变成这样了。这是无法证明的,但是蒋昌建,当时的主持人,说他想恢复他的名誉。人们说他的智商很低。看看他。

让我们回到学习外语上来。我不是“低智力特殊才能综合症”。如果说我有什么天赋的话,那可能是在学习语言方面。当然,我很喜欢学习外语,所以兴趣是最好的老师,在这个过程中,我不断自己摸索出方法和规律。比如外语的语法规则其实都差不多。我最初学的是俄语。俄语学到一定程度后,我觉得整个语法规则基本都差不多。所以这些你都掌握了以后,再努力,我确实比别人学得快一点,但是我们大多数人都不是天才。这种差异可以通过你后天的努力来弥补。

也有真正的天才,像爱因斯坦,我很佩服。这些人自然比别人强。这种情况下,你再努力也达不到他的水平。

我自己没测试过。我给自己的定义是高于平均水平,肯定高于平均水平,但我觉得最主要的还是我的勤奋。勤奋不是一天两天,也不是一两个月,也不是一两年,甚至不是十年二十年。其实我走得并不快,但因为我也是在别人停下来的时候往前走,某种意义上,我走到了前面。

所以,勤奋是一个漫长而持续的过程,不是那么容易的。其实我也不一定比别人强多少。当然,还有一个机会的问题。我遇到过很多好的机会,也有人帮助过我,但关键是自己要做好。机会青睐有准备的人。