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模拟人脑项目失败_根本是天马行空

时间:2019-07-30 20:03:51  来源:新浪新闻

模拟人脑项目失败
10年后,为了用计算机模拟人脑,它闯入10亿欧元。十年前让世界耸人听闻的项目现在已经完全“死亡”并且悄然死亡。如果不是西方记者,人们几乎完全被遗忘了。
模拟人脑项目失败
2009年7月22日,瑞士神经科学家亨利马克拉姆在TED会议上宣布,他将使用计算机模拟整个人类大脑并进一步揭示意识的本质。

马克拉姆的项目雄心勃勃,并将该项目的时间表设定为10年后。欧盟政府率先为研究提供了超过10亿欧元的资金。

该项目公布后,引起了轰动。英国广播公司,科学美国人,英国卫报,人民日报和许多国内门户网站都参与了报道,并引发了800多名神经科学家的联名信。
投入长期,大手笔投资,结果如何?

投入长期,大手笔投资,结果如何?

截至今年7月,10年过去了,马克拉姆和他的模拟人脑的项目都没有消息。更不用说人类大脑,已发表的两项研究已停止在啮齿动物身上。

来自大西洋的记者Ed Yong第一次发现了这件事,并在推特上发布,引发了对此话题的讨论,这引起了围观者的关注。
这项研究以极大的热情开始,并以悄然结束。

这项研究以极大的热情开始,并以悄然结束。

这个项目怎么样?它为什么失败?

耸人听闻的“蓝脑计划”

模拟大脑的计划已经存在了很长时间。 Markram在德国海森堡的普朗克医学院担任博士后研究员,这是Blue Brain项目,但当时的目标不是人脑。

马克拉姆因成功测量大鼠脑中两个神经元之间的电信号强度而闻名。 1998年,他成为以色列雷霍沃特魏兹曼科学研究所的教授。

请注意,这项研究的关键在于它为计算机提供了模拟人类大脑学习能力的可能性。

因此,在2009年,马克拉姆在TED大会上向公众宣布了一个惊人的大计划:

在了解大脑结构的基础上,他利用计算机创建了一个复杂的数学模型,模拟人类大脑的86亿个神经元和100万亿个突触。

马克拉姆说,一旦研究成功,它将为整个人类带来重大意义:

为阿尔茨海默氏症等疾病带来革命性进步,开发更智能,更智能的机器人,甚至帮助找到提高计算机速度的方法。

该项目在宣布后得到了很多关注,甚至是政府。

2013年,欧盟政府在几个国家和地区领导了一个联合研究机构,为这个看似很酷的实验提供资金。

他们做了一个大赌注,拍摄的是13亿欧元。蓝色脑计划更名为“人脑计划”,全称为人脑计划,简称HBP。

凭借这笔巨额资金,HBP项目的进展似乎并不那么顺利。

根据科学美国人的说法,美国出版商利用脑雾和大脑残骸嘲笑蓝脑计划。一些了解该计划的科学家称马克拉姆为“偏离”。赛道的天才。“

2014年,舆论攻击非常激烈。近800名神经科学家将上述内容结合起来,并写信给欧盟委员会,称HBP项目需要改变其管理结构和研究重点。它需要在整个欧洲进行协作,就像人类基因组计划一样。 。

在27位科学家中,有25位对HBP并不乐观。

虽然有很多疑点,但HBP不能说没有成就。

经过多次提问,在2015年,HBP终于得到了血液:它的论文“新皮层微电路的重建和模拟”,于当年10月在“细胞”的封面上。

在这篇论文中,他们首次用计算机模拟了含有207种亚型的大鼠神经网络,共包含31000个神经元和3700万个神经突触。

  Markram的研究思路从这个论文中也多少得以体现,他们将大鼠大脑进行切片处理,分析每一部分的神经元、分子生物学信息和电生理学特征,然后在超级计算机中像拼图一样将其重构。

  这项研究表明,动物大脑中的皮质柱(cortical column)是可以被仿真模拟的。

  2018年,HBP再次有了进展,推出了首张小鼠大脑中每个细胞的数字3D图谱:The Blue Brain Cell Atlas。

  在这项研究中,Markram将研究主体放至小鼠,通过这份图谱可对小鼠大脑中每个区域进行可视化,还能下载相关数据用于自己的分析和建模。

  Markram表示,这份图谱是当时关于小鼠脑细胞全部区域最准确的预估结果。

  昔日辉煌已成过去,无论过程如何曲折,从结果来看,“10年内用计算机模拟人脑”的计划,终究成为了“曾经夸下的海口”。

  各国专家都不看好

  神经科学家们不看好HBP,可不是一两天的事了。

  四年前,HBP团队在Cell上发布小鼠大脑建模成果时,就引来了各国科学家的批评,他们认为这个项目没什么实际意义,纯属浪费钱,建模不是解决问题的途径,建模就是问题本身,没有试图解决某个特定的研究问题。

  当时,里斯本Champalimaud中心的神经科学家Zachary Mainen评价说,这个项目没什么吸引人的,只是工作量大而已。

  德国法兰克福马克斯普朗克脑研究所主任Moritz Helmstaedter觉得,虽然把数据做出来是好的,但HBP只是拉大旗作虎皮,大肆宣传,但实际上什么新发现也没有,“把一大堆数据放在一起并不是科学发现。”

  而且,当时公布的小鼠大脑模型遗漏了脑组织的许多要素,比如血管、神经胶质细胞,它们占到了大脑中90%的细胞,Markram对此的解释是这只是初稿,将来还会增加更多数据。

  但前面那位德国学者Helmstaedter却发出了嘲讽:“这就跟‘我想登上月亮,我已经把梯子架在了大树上’一样。”

  伦敦大学学院(UCL)的神经科学家Peter Latham也觉得,这个项目工作量非常庞大,但实际上并没有研究出来大脑究竟是如何工作的。

  加拿大滑铁卢大学的理论神经科学家Chris Eliasmith则认为,这个项目有点“高射炮打蚊子”了:“你完全可以用一个小一点的模型来实现这个结果。”当时Eliasmith已经发布了一个包含250万个神经元的模型,但它的模型比HBP小得多。

  依照这些科学家们的批评,似乎蓝脑项目就像是一个巨大的搬砖项目,砖搬了很多,但实际上什么房子都没有盖起来。

  不只是“没有意义”这一点让人质疑,其后,不少专家学者都觉得Markram的想法实在是太难实现了。

  神经科学家Grace Lindsay认为,对秀丽隐杆线虫的302个神经元做映射和建模已经很难了,模拟860亿神经元的人类大脑,是完全不现实的,甚至单单把这个作为目标都是一件不靠谱的事情。“你的脑袋里面有一个大脑了,然后你在计算机里放了一个大脑,这能说明什么呢?”

  至于Markram所说的,要把这个模拟出来的大脑做成某种测试环境,Lindsay承认测试环境有价值,但是测试环境需要基于循环逻辑,而且,所测试的研究想法必须非常先进。“当神经科学‘完成’了,我们应该做这样一个模型,但现在做恐怕很难。”

  甚至,加拿大Neurolinx研究所的Klaus M. Stiefel和辛辛那提大学的Daniel S. Brooks还专门写了一篇论文来阐述为什么针对人类大脑的模拟做不成。他们认为,即使是低等动物,也需要大量参数,对哺乳动物来说,参数、组织层次限制和大脑特定生态学特征会让这件事情无法达成。

  网友集体反讽

  悉尼科学家Jon Brock想起了自己的“悲惨岁月”:“我2013年也被叫去弄一个澳大利亚版本的“HBP”,那会儿所有人都觉得这特搞笑,但是没人能想到啥更厉害的项目,所以我们最后提了一个没这么宏大的目标,最后不了了之了。”也有人觉得立10年flag这事太开玩笑:对10年后最靠谱的预测只有:十年后我的体重会超过现在。对10年后最靠谱的预测只有:十年后我的体重会超过现在。

还有不少人,质疑欧盟给10亿是有钱烧的:“要我说,这项目最大的bug就是Markram本人,欧盟咋能把10亿欧元这么大一笔钱扔给一个人管呢?这就跟寡头一样。还好他走了。”

  不知道他们之前这样花了多少个10亿欧元?可能很多钱都花在了类似的项目上。


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