用计算完整模拟人脑靠不靠谱?欧洲挥霍了13亿欧元

2019-08-08 12:26

人类大脑是否可被模拟?这个问题到今天科学家都难以给出答案,即便人工智能技术达到了飞速发展。

早在2009年,就有一位欧洲神经科学家大胆提出,只要十年时间,他就可以用计算机模拟出一个功能细节完备的人类大脑。为此,2013年,欧盟大手笔挥给他13亿欧元(目前汇率约合99亿元人民币),并将这一“人类脑计划”项目立为“未来新兴技术旗舰项目”,该项目也成为全球最重要的脑计划项目之一。

不过,如今欧盟的这一“人类脑计划“实施周期已过半,但距离模拟出人脑还很遥远。科学界开始质疑该计划成立的初衷,欧盟也已经决定不再“将所有的鸡蛋放在一个篮子里”。

从今年起欧盟将不会在一个单独的研究项目中投入10亿欧元。欧盟的脑计划也可能因为资金短缺而无法顺利进行下去,很多科学家则认为,这一计划从提出的一开始就是“不切实际的”。

中科院科技创新成果展江西巡展上,一名观众在观看大脑结构模型。新华社资料

中科院科技创新成果展江西巡展上,一名观众在观看大脑结构模型。新华社资料

从“蓝脑计划”到“人脑计划”

欧盟脑计划的发起人就是十年前夸下海口的瑞士神经科学家亨利·马克拉姆(Henry Markram)。2009年,在英国古城牛津的科技、娱乐与设计(TED)大会上,他宣布了一个惊人的计划,要在了解大脑结构的基础上,用计算机创建一个复杂的数学模型,模拟人脑的86亿个神经元和100万亿的突触。

当时的马克拉姆还沉醉在成功地测量了老鼠大脑两个神经元之间电信号强度的兴奋中。也许是出于对计算机技术的过度乐观,他表示,模拟人脑并不是不可能,而研究一旦成功将对人类带来极大意义,为阿尔茨海默症等疾病带来革命性进展,研发出更智能、认知能力更强的机器人,甚至帮助找到让计算机处理速度更快的方式。

这个项目在公布之后获得了大量关注,并吸引到资金支持。

2009年,由于担心计算机、数字服务和其他技术进一步落后于美国,欧盟委员会的通信网络内容和技术总局设立了“未来新兴技术旗舰项目“,入选该项目至少可获得10亿欧元的资助。

2013年,欧盟政府牵头,26个国家的135个合作机构参与、预期10年的“人类脑计划”(Human Brain Project,简称HBP)正式出台,他们重金押注,一出手就是13亿欧元,并为此定了一个很高的目标:开发信息和通信技术平台,致力于神经信息学、大脑模拟、高性能计算、医学信息学、神经形态的计算和神经机器人研究。侧重于通过超级计算机技术来模拟脑功能,以实现人工智能。

第一财经记者查阅了HBP在2013年递交给欧盟的项目计划书,欧盟人类脑计划的实现分三个阶段:第一阶段是最先两年半的“爬坡阶段“,是建立起一个ICT(信息通信技术)平台的初步版本,并且用一些经过战略选择的数据植入这个平台,目的是为项目内或项目外的研究人员使用该平台做准备;第二阶段是此后四年到四年半的“运营阶段”,是加强对该平台的使用从而产生更多的战略数据并加入更多的能力,同时展现出平台对基础神经科学研究、药物研发应用和未来计算技术的价值;第三阶段是最后三年的“持续性阶段”,能够确保该项目资金上自主可持续,并成为欧洲科学和行业的永久资产。

计划书中写道,为了完成以上三个阶段的工作,HBP计划支出12亿欧元,其中欧盟提供6.43亿欧元资金。

自然网站对欧洲脑计划的报道网页

自然网站对欧洲脑计划的报道网页

马克拉姆发起模拟人类大脑的计划并不是偶然。早在2005年他就已经开始了著名的“蓝脑计划”(Blue Brain Project,简称BBP),该计划的目标是对啮齿类动物大脑建立精确的、生物学上详细的数字重建和模拟,也就是从老鼠开始建模,但最终目标是人类大脑。

为了制作一个真实的模型,研究组需要把各种模块和一些运算法则输入一台超级电脑中。一个神经元的计算量需要用一台笔记本来做,所以,需要上万台笔记本。

为此,IBM还为马克拉姆贡献了一台的Blue Gene“蓝色基因”超级计算机。

该项目使用数据和软件来模拟小鼠大脑的一小部分,重点关注一组被称为皮质柱的神经元。马克拉姆的设想是,“蓝脑计划”的第一个目标是在两三年内通过软件复制大脑新皮质单元(NCC),或者说设计出NCC的模板,然后根据大脑不同区域或者不同动物的大脑对这个模板进行修改,这样就可以模拟各种各样的NCC。


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