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斯派克·琼斯(Spike Jonze)导演的电影《她》的场景被设定在不太遥远的未来，探索了电脑程序萨曼莎和人类西奥多·通布利(Theodore Twombly)之间的浪漫关系。虽然萨曼莎不是人类，她却能感觉到心碎的阵痛、对躯体时断时续的渴望和对自己的进化所产生的费解。她有一个丰富的内心世界，有着完整的体验和知觉。

《她》提出了两个长期困扰哲学家的问题。像萨曼莎这样的非生物有产生意识的能力吗——如果不提现实中的情况，那么它们在理论上有这种能力吗？如果有，这是否意味着，有朝一日，人类能把自己的意识上传给电脑，也许还能加入萨曼莎的行列，远离“一具注定要死去的躯体”？

这不只是揣测。牛津大学人类未来研究所(The Future of Humanity Institute at Oxford University)发布了一份报告，阐述了向机器上传意识的技术要求。美国国防部下属的一个机构资助了一个名为Synapse的项目，该项目正在设法研发一台从形态到功能都类似于人脑的电脑。未来学家、现在谷歌(Google)担任工程总监的雷·库日韦尔(Ray Kurzweil)甚至曾讨论过和像“她”那样的人性化人工智能系统建立友谊的潜在优势。他和一些人主张，我们正在迅速接近“技术奇点”，在这个点上，人工智能，即AI，将会超越人类的智能，这将给人类文明和人性带来不可预测的影响。

这一切真的有可能吗？不是所有人都这么想。一些人辩称，唯有生物有机体能产生意识。因此，即使是超级智能的人工智能程序都不可能拥有意识体验。如果这种观点正确，那么无论萨曼莎有多智能，人类和类似于她这样的程序之间的关系，都只能是毫无希望的一厢情愿而已。不仅如此，没有几个人愿意加入萨曼莎的行列，因为向电脑上传你的大脑，会让你丧失意识。

然而，这种观点正在稳步地失去支持者。它的反对者指出，关于大脑的最佳经验理论认为，大脑是一个信息处理系统，大脑的所有思考功能都是计算。如果这种理论是正确的，那么像萨曼莎这样的生物就可以是有意识的，因为它们拥有和我们一样的大脑，会计算的大脑。就像电话和信号烟能传达相同的信息一样，思维既可以来自以硅为基础的酶作用物，也可以来自以碳为基础的酶作用物。事实上，科学家已经发明出了用硅做的人工神经元，它们能与真正的神经元交换信息。神经代码似乎越来越像是一个计算代码了。

你或许会担心，我们可能永远都无法确定，像萨曼莎这样的程序是有意识的。这个担心与哲学领域长期以来的“他心问题”这个难题类似。问题是，尽管你能知道自己是有意识的，但你无法确切地知道其他人也是有意识的。毕竟，你亲眼看到的行为可能并没有相应地有意识的内容。

面对他心问题时，你只能指出，其他人的大脑结构与你自己的相似，并得出因为你自己是有意识的，所以其他人可能也是有意识的这个结论。面对像萨曼莎这样的高级人工智能程序时，你的处境可能没有太多不同，尤其是如果那个程序的设计就是为了让它能像人脑那样工作。我们可能无法确定人工智能程序真的能感知，但我们也无法确信其他人类能感知。不过，人工智能程序和其他人类似乎都很可能有感觉。

然而，即便未来的萨曼莎们像我们一样拥有内心世界，我怀疑我们还是无法把自己上传到电脑上，和他们一起生活在数字世界里。想知道为什么，试想西奥多想把自己上传到电脑上。此外，再试想，上传（首先）需要对人脑进行极其细致的扫描，这种细致扫描会毁坏原来的人脑，（其次）会创造一个与原来的人脑的思考和行为方式一模一样的软件模型。如果西奥多经历了这个过程，他是否能成功地把自己转移到数字世界里去呢？还是正如我怀疑的那样，他只会成功地杀死自己，在电脑里留下他思维的副本——在伤口里撒盐的是，这个副本还会约会他的女友？

普通实体物品会沿着一个连续的途径穿越时空。然而，对西奥多来说，要把自己的思维转移到计算机程序中，他的思维并没有沿着一个持续的轨道。他的大脑会在扫描的过程中被毁，有关他脑部精确构造的信息会被传输给电脑，电脑则可能位于很远的地方。

此外，如果西奥多真的能上传自己的大脑（而不仅仅是复制里面的内容），那么他也可以被下载到其他多台电脑上。假设有五次这样的下载，那么哪一个才是真正的西奥多呢？很难给出一个不武断的答案。下载下来的会不会都是西奥多？似乎有点匪夷所思，因为一般来说，物体和生物不会同时占据多个位置。更有可能的是，下载下来的没有一个是西奥多，而且他当初根本就没有上传自己。

然而，更糟糕的是，试想扫描这一步没有摧毁西奥多的大脑，因而原来的西奥多活了下来。如果他在扫描的过程中活了下来，凭什么断定他的意识已经被转移到电脑上去了呢？意识应该还在他的大脑里才对。但如果你相信，若大脑未被毁，他的意识就没有被转移，那又凭什么相信，大脑被毁了，他的意识就转移了呢？

这里，我们触及了数字世界的界限。人类与程序之间似乎有一个绝对分界：人类无法将自己上传到数字世界去；他们只能上传自己的副本——这些副本本身可以是有意识的生命体。

这是不是就意味着应该放弃上传计划呢？我认为不是，因为上传技术对我们的物种有利。一场全球性的灾难就可能让地球变得不适合以生物生命形式居住，上传可能是保存人类生活和思维方式的唯一途径，即使这样保存下来的并不是真正的人类自己。而且，上传有助于脑疗法的发展和人脑的强化，它们对人类和非人类动物都有好处。此外，上传可能会催生一种超级智能的人工智能形式。作为我们的继承者的人工智能对我们仁慈的可能性可能更高。

最后，一部分人类可能希望对自己进行数字备份，这是可以理解的。如果你发现自己将不久于人世怎么办？将自己复制备份的愿望可能比再在世上多活几天的愿望更强烈。或者，你可能想留下自己的备份和子女交流，或是完成自己在乎的项目。实际上，未来的萨曼莎可能就是我们深爱的那些逝者上传的副本。又或者，我们最好的朋友或许便是自己的副本，只是被以我们觉得有见地的方式进行了轻微调整。

人脑地图，百万神经元的长征

奥巴马总统为美国设定了绘制一份活跃的人脑地图的目标，他所选择的这一挑战，或许比结束阿富汗战争或与他的共和党对手寻求共识还要更加艰巨。

人脑是由错综交织的神经元细胞构成的。科学家承认，一个多世纪以来，对大脑的探索才刚刚触及了这个巨大科学挑战的表层。研究大脑，必然比人类基因组测序更加复杂。

奥巴马政府希望最快在下月宣布这项计划的意向，整合领域内已有的研究，配置科研资金（这更有难度），启动这个为期10年的项目，最终绘制出一份记录人脑活动的完整的地图。

目前，距离能做到这一点，科学家还有很远的路要走。在他们能启动这一程序之前，他们必须开发出分析大脑的仪器。而在他们开发出能适用于人类的仪器之前，他们必须先在一些较为简单的物种身上获得成功，假定在那些动物身上得出的结论能应用于人类的话。

动物研究当前的最高水平，是可以同时从约一千个神经元中取样。人脑有约850亿到1000亿个神经元。拉斐尔·尤斯特博士(Rafael Yuste)是哥伦比亚大学(Columbia)的一名神经学家，曾率先使用激光来测量老鼠大脑皮层中神经元的活动。他说，“对于人类，我们必须开发新的技术，其中一些得从零开始。”

去年发表在《神经元》期刊(Neuron)上的一篇文章描述了一种绘制活跃人脑地图的可能方法。这篇文章由六位知名科学家署名，提出应该从神经元数量非常少的物种开始，随后转向越来越复杂的动物。

但是，这样一路研究到人，将是一个巨大跨越，以至一名曾参与计划制定的科学家、索尔克研究所的神经学家特里·谢诺沃斯基(Terry Sejnowski)把这项挑战称为“百万神经元的长征”。

研究者们提出了各种各样可以用于研究的技术，但是，其中很多都还停留在模型阶段，或者只是设想。其中的一些，比如哈佛大学(Harvard)维斯研究所(Wyss Institute)实验室正在设计的纳米机器人，看上去就像是来自电影《神奇旅程》(Fantastic Voyage)。这部1966年的电影想象把潜水艇和人类（准确地说是拉奎尔·韦尔奇[Raquel Welch]）缩小，使其能够在人类身体中旅行。

此外，现在用于对人脑活动进行高分辨率取样的技术都需要开颅，这大大地限制了其可行性。对这些现有技术的应用已经取得了一些进步，但只是在最基本的水平上。

尽管如此，上周的《自然》期刊(Nature)中，加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)的几位神经外科医生，在人脑语言功能的运作机制方面发表了重要的新见解。这项研究是在三名严重癫痫病人的允许下进行的，研究内容包括在他们的大脑表面安装密集的传感器电极网。据领导该研究小组的爱德华·F·张博士（Edward F. Chang，音译）说，这264个电极，每个从一个区域取样，每个区域包含多达数百万的神经元。

尽管传感器的分辨率较为粗糙，但也是迄今为止最强大的。它展示出人类大脑皮层上的语言中心如何控制喉、舌、下巴、唇和脸，这些部位都参与了发声，形成人类语言。

张博士说，“我不认为这是一项重大的技术发明。但是这表明，哪怕渐进的进步都有力量。并且展示了，这些进步将怎样影响我们对研究对象的理解。”

加州大学小组的终极目标是，充分了解大脑的语言机制，以研发高级的人工器械，使瘫痪或中风患者有可能开口说话。

正是这种可能性，以及其他的可能性，使科学家倍感激动，并且推动了这个几十亿美元的人脑活动地图项目，得到了美国政府的支持，和众多研究基金会和研究机构的合作。

项目的起源还要追溯到2011年9月在伦敦召开的一次小型科学会议。

那次会议由卡弗里基金会(Kavli Foundation)科学项目副总裁全美永(Miyoung Chun)组织。加州大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)的分子生物学家拉尔夫·J·格林斯潘(Ralph J. Greenspan)参加了会议。他说，会议旨在把一些全球顶级神经学家和纳米科学家召集到一起，找出他们合作的方式。

他回忆道，连续两天，科学家们几乎是“互相聊天”。随后，哈佛大学(Harvard)分子遗传学家乔治·M·丘奇(George M. Church)说，“好吧。我听大家都说了你们能做什么，但是我没听到谁说你们想做什么。”在1984年，丘奇曾协助开启了最初的人类基因组计划。

优斯特博士回答说，“我想要同时记录大脑中的每一个神经元。”

一年之后，发表了两份白皮书，呼吁注入大量资金，开展一个全国性的协作项目。西雅图艾伦脑科学研究所(Allen Institute of Brain Science)的克里斯托弗·柯克(Cristof Koch)和R·克雷·雷德(R. Clay Reid)提议，绘制一张全面的老鼠大脑活动图。6月，优斯特、丘奇、格林斯坦和全美永等六名科学家撰写了那篇《神经元》杂志上的论文。

该计划有个方面必定会引起争议：科学家也在开发可以操纵神经元的技术。这让人不仅担心会产生读心术，而且担心大脑会被控制。科学家们认为，控制了神经元，才能获得有关大脑功能的宝贵信息。

IBM称未来电脑将具备“知觉”

老实说，科技公司和研究公司的年终预测清单在很大程度上就是稍加伪装的市场营销：这些是明年的大趋势，而且，你知道吗？我们为你量身定做的产品将帮助你把这些趋势转变为生财之道。

但IBM在今年的年终预测上采取了不同的方式。公司让其全球的顶级研究人员们撰写了一份清单，描述五项可能在未来五年中显著发展的科技。该公司称这一清单为“五年中的五项科技”(Five in Five)，最新一期于周一发布。今年的提名是计算传感器领域的创新，涵盖触觉、视觉、听觉、味觉和嗅觉等方面。

触摸技术可能意味着，未来的智能手机和平板可能会成为通往触觉世界的门户。IBM的研究人员预测，通过触觉反馈技术、红外和压敏技术，用户用手指划过屏幕就能感觉到纺织物的模拟触感，包括纺织物的质地和纹理。物体的触感可以被转化成独特的振动模式，就像触觉世界中的指纹或语音模式。生成的振动模式将模拟一种触感，例如像毛、棉或丝这类纺织物的触感。

IBM科学家、创新部门的副总裁伯纳德·迈耶森(Bernard Meyerson)说，未来的传感器创新是认知计算领域的重要元素。其理念是，未来的电脑将越来越有能力以电脑自己的方式进行感知、适应和学习。

当然，这种想法已经存在很长一段时间了——这是几十年来人工智能研究人员的追求。但似乎有两个原因可以解释IBM和其他公司如今对认知计算这一领域的重视。第一个原因是，这一理念已越来越可能实现，尽管依然存在巨大的障碍。我去年在科技版面发表过一篇有关IBM认知计算工程的文章。

另一个原因是紧迫的必要性。我曾询问迈耶森博士，为什么让研究人员撰写五年预测是有意义的。他说这有助于集中思考。实际上，他最初的回答是一句科技的偈语。“简单地说，”他说，“7纳米。”

固态物理学博士迈耶森说的是半导体电路宽度的物理限制，即不能被缩小到7纳米以下。（人类毛发的粗细大约是8万纳米。）今天，最先进的芯片所含的电路宽度是22纳米。迈耶森博士说，接下来还会出现14纳米宽的电路，然后是10纳米，然后是7纳米。

“再经过三个周期，我们就超越了改善硅性能的最大极限。”他说。“你不得不改变这个体系，采用另一种方法。”

“对于认知计算机，你是在训练它，而不是给它编程，” 迈耶森博士说。

如果在认知领域取得成功，这将会提高一台计算机认知世界的水平。今天，电脑是以原始的编程方式来模拟人类智能，即在收集大量数据后筛选出的数据模式，以识别特定的词汇、图像、以及生物或化学混合物。

但迈耶森博士说，认知计算机“不一定要追求所有的细节，而是追求有趣的事。这意味着大大提升今天的计算水平”。

他举了一个基于传感器的例子：把两堆白色粉末放置在电脑前，一堆是盐，一堆是糖。“电脑不用进行详细的化学分析，而是通过尝味道，把他们区分出来，” 迈耶森博士解释道。

通过学习人类大脑的运算方式，认知计算机从理论上可以实现大量的能源节省。IBM研发的电脑是一台聪明的机器，它在去年的智力竞答节目“Jeopardy”中打败了人类对手。但这台名为“华生”(Watson)的电脑耗电达8.5万瓦，而人脑所需的能量只相当于20瓦。

“我们需要大大提高电脑的效率，” 迈耶森博士说。