著名科技作家 Tim Urban 在 WaitButWhy 上發表長文,詳解了 Elon Musk “腦機接口”的前世今生和 Neuralink 的宏偉藍圖,包含大腦研究的深入介紹。
這是一篇非常非常非常長但是讀起來卻不會枯燥的文章,尤其關于進化和人腦的部分,圖文并茂,由淺入深,生動詳實,絕對值得細讀,絕對受益匪淺,走過路過不要錯過~
我想給大腦造頂巫師帽
上個月,我接了個電話。
好吧,可能不是這么回事,他沒那么說。但聽了 Elon Musk 正在搞的新公司后,我知道他要干的就是這個。
我之前寫特斯拉和SpaceX 的時候明白了一件事:要想了解某些公司,你得像縮放圖片那樣,放大又縮小地反復看。縮小,看看那些工程師們面對的技術難題;放大,審視我們種族面臨的生存挑戰;再放大,看看這個世界的模樣;又縮小,鳥瞰我們從哪里來向哪里去。
Elon 的新公司也是如此,第一次聽說Neuralink六周后,我就確定其工程之大膽、使命之壯麗,簡直讓特斯拉和 SpaceX 都黯然失色。那兩家公司在試圖定義未來人類會做什么,Neuralink 則意在定義未來人類是什么。
Neuralink 令人腦洞大開的宏大使命,加上人類大腦迷宮般的錯綜復雜,讓我心中裝滿了一堆最難的概念和疑惑。但,像我剛才說的那樣,經過一番放大縮小之后,忽然間一切都豁然開朗。我感覺就好比坐著時間機器去了一趟未來,現在我要告訴你一些根本無從想象的怪事。
不過,在我帶你也坐上這趟時間機器之前,我們又要搞一下那個放大縮小的把戲。因為親身經歷告訴我,不搞清楚往哪兒看,就別想理解 Elon 的巫師帽計劃。
所以,忘了你自己那些關于大腦和大腦未來的知識吧。穿舒服點兒,咱們上路了。
人類巨人
6億年前,什么都做不了。
問題在于大家都沒有神經。沒有神經,你就不能動,也處理不了任何信息。你就那么默默存在著,直到死去。
但,這時,水母出現了。
水母是第一種活明白了的動物。它們發現必須要有神經。水母擁有了世界上第一套神經系統——神經網絡。
水母的神經網絡使它可以從周圍世界里收集重要信息——比如哪里有掠食者和食物——然后把這一信息像打電話一樣傳到身體的各個部位。能夠接收和處理信息意味著水母可以應對環境的變化來提高生存幾率,而不僅僅是漫無目的漂著,祈求好運。
過了一段時間,一種新的動物出現了,還帶來了一個更酷的想法。
扁蟲想明白一件事:如果有一個boss在神經系統中掌管一切,能做的事情就更多。神經系統的boss住在扁蟲的頭部,制訂了一個規則:身體內的所有神經得到的任何新信息,都要直接向他匯報。因此,扁蟲的神經系統都圍繞在boss和其他人之間的中央高速公路周圍,而非各自為戰。在這條路上,神經信使來回傳遞著消息。
扁形蟲的boss和公路是世界上第一個中樞神經系統,在扁蟲頭部里的boss是世界上第一個大腦。
神經系統boss這一思路很快流行起來,地球上出現了成千上萬帶有大腦的物種。
隨著時間的推移,地球上的動物發明了新的復雜的身體系統,boss們也越來越忙。
又過了一段時間,哺乳動物來了。對于動物王國的新一代來說,生活很復雜。是的,他們的心需要跳動,他們的肺部需要呼吸,但哺乳動物在很多方面超越了生存本身,他們擁有愛情、憤怒和恐懼這些復雜的感情。
爬行動物和其他更簡單的動物有個爬行動物腦就夠了,但哺乳動物的要求很多。因此,哺乳動物開發了第二個boss,來和爬行動物大腦配對,并滿足所有這些新的需求,世界上第一個大腦邊緣系統誕生了。
在未來100萬年間,哺乳動物的生活變得越來越復雜,有一天,兩位boss注意到,他們的座艙里來了個新居民。
這個看上去似乎是隨機出現的嬰兒實際上是大腦皮層的早期版本,雖然他一開始不起眼,卻造就了靈長類動物,然后是巨猿,然后就是早期的原始人類。這個新boss從嬰兒成長為一個孩子,并最終成長為對事情該如何進行有自己獨立想法的少年。
新boss的想法被證明是有用的,他讓原始人學會了工具制造、狩獵策略以及與其他原始人類的合作。
接下來的幾百萬年,新boss漸漸更成熟更智慧,他的想法越來越好。他想出了如何不再赤身裸體。他想出了如何控制火。他學會了如何使矛。
但他最酷的把戲是思考。他把每個人的頭腦變成了這個人自己的小世界,使人類成為能夠有復雜想法、推理決策并作出長期計劃的第一種動物。
然后,也許大約10萬年前,他取得了一個突破。
人類的大腦已經發展到可以理解,即使聲音“rock”不是巖石本身,它還是可以被用來作為巖石的一個符號。它是一個指向巖石的聲音。早期的人類于是發明了語言。
不久,萬事萬物都有了詞語表示。公元前50000年,人類相互之間已經開始用復雜的語言進行充分的對話。
新皮層已將人類變成魔術師。他不僅使人的頭腦成為一個充滿復雜思想的奇妙的內部海洋,其最新突破也已經找到了一種將這些想法轉化成象征性聲音的方法,并將它們通過空氣振動傳送到其他人類的頭腦中,這些人就可以解碼聲音并將想法吸收到自己的內部思想海洋中。人類的大腦皮層考慮事情考慮了很久,現在他終于有人可以談論這些事情了。
隨后新皮質也發生變化了。新皮質共享彼此的一切——從過去的故事,到他們想到的有趣的笑話,再到他們形成的意見以及未來的計劃等等。
但最有用的是分享他們學到的東西。如果一個人通過嘗試和錯誤了解到,某種類型的漿果導致他過去48小時腹瀉不止,他就可以使用語言與其他人分享這一來之不易的教訓。就像把教材復印分享給每個人一樣。部落成員使用語言將該教訓傳遞給他們的孩子,他們的孩子再把它傳給自己的孩子。一個人“遠離那種漿果”的智慧,可以穿越時間和空間,讓許多不同的人避免犯下同樣的錯誤,不再有類似糟糕的體驗。
當一個人想出了一個好點子,同樣的事情也會發生。一個非常聰明的獵人特別觀察了星座和每年野生牛羊遷移模式的聯系,他就可以分享他設計的使用夜空來確定牛羊還剩多少天回來的方法。盡管能夠自己想出這個方法的獵人屈指可數,但現在部落所有未來的獵人都將受益于一個祖先的獨創性,因為一個獵人的頂尖發現是每個未來的獵人的知識起點。
知識的進步使得狩獵季節更有效率,也使得部落成員有更多的時間改良他們的武器——幾個世代以后,一個超級聰明的獵人發現一種可以更精確地拋出更輕、更密集的矛的方法。就像這樣,部落內每一個現在和未來的獵人都會用更有效的矛來追捕。
語言為最聰明的人達成頓悟提供了可能,并把知識積累到一個由部落知識構成的塔中。每一個知識的誕生都伴隨著一位祖先的醍醐灌頂。新一代都將這個知識塔安裝在他們的頭腦中,作為他們生活的起點,大腦帶領他們基于祖先的經驗,做出新的更好的發現,部落的知識由此不斷擴大。語言是下面二者的分水嶺:
軌跡的提升主要有兩個原因。每一代人,都可以利用談話、比較記錄的方法,再結合他們的個人學習經歷(這就是為什么藍色的柱形在第二個圖表中高得多),來學習更多的新東西。而且每一代人都能夠將更高的學習成果傳遞給下一代,所以知識會隨著時間的推移越來越好。
知識的共享就像一個盛大的、集體的,代際間的合作。數百年后,避開某種漿果的建議已經變成種植成排的漿果、并每年收獲一次的復雜系統。關于牛羊遷徙的天才發現已經變成了一種牲畜馴化制度。長矛,通過數百年數百次的調整,變成了弓箭。
語言為人類群體帶來遠遠超過個人智力的集體智慧,并允許每個人從集體智慧中受益,就像他自己想出來的一樣。我們知道弓箭是一種原始技術,但在其發明之前,就是把愛因斯坦強拉到森林里,讓他想出最好的狩獵裝置,他也不可能那么聰明,發明出弓箭來。只有集體的努力才能讓弓箭誕生。
能夠彼此交流也允許人類形成復雜的社會結構,隨著農業和動物馴化等先進技術的發展,部落人群隨著時間的推移開始定居在某些地點,形成有組織的超級部落。當發生這種情況的時候,每個部落積累的知識塔可以和更大的超級部落共享,形成一個超級塔。合作提高了每個人的生活質量。公元前10000年,第一批城市形成了。
根據維基百科上所說,有一種名為Metcalfe 定律的東西,其中指出,“電信網絡的價值與系統的連接用戶數量的平方成正比。”旁邊還附著這個舊電話構成的小圖。
人群間的溝通也同理。兩個人可以有一個對話。三個人有四個不同的對話組(三個不同的雙人對話,加上三人之間的對話)。五人有 26 個對話。二十人有1,048,554個對話。
所以不僅一個城市的成員受益于作為基礎的巨大知識塔,而且Metcalfe’slaw 意味著談話可能性的數量急劇上升,出現前所未有的多樣性。更多的對話意味著更多的想法相互撞擊,會導致更多的發現和頓悟,使得創新的步伐飆升。
人類很快就掌握了農業,這解放了許多人,讓他們可以有各種各樣的其他想法。不久之后,他們取得了一個新的巨大突破:書寫。
歷史學家認為人類最初大約在5 - 6,000年前開始寫下文字。在那以前,集體知識塔只存儲在人們的記憶網絡中,只能通過口頭傳播進行訪問。在小部落中,這個系統效果不錯,但是在一大群人分享的知識體積大得多的時候,記憶本身就很難支持這一切,而且大部分都會失敗。
如果語言讓人們將思想從一個大腦傳遞到另一個大腦,寫作就可以把理念維系在一個物理對象上,比如一塊石頭上。當人們開始用薄薄的羊皮紙寫作時,需要幾周時間通過口頭傳播的大量知識可以被壓縮成一本書或你可以握在手中的卷軸。人類集體知識塔現在就整齊地碼放在城市圖書館和大學的書架上。
這些書成了人類在一切事物上的宏偉指導。他們引導向新的發明和發現,而這些反過來又成為書架上的新書。該指導教會我們貿易和貨幣的復雜性,還有造船、建筑,醫藥和天文學。每一代人開始用于生活的知識和技術都比上一代更高,進步不斷加快。
但精心手寫的書都像珍寶一樣被看待(在15世紀中期,當時全歐洲只有30000書)。這時另一個突破來了:印刷機。
15世紀,大胡子Johannes Gutenberg 想出了一個方法來創建同一本書的多個相同的副本,比以往任何時候都更快更便宜。(或者,更準確地說,Gutenberg 誕生時,人類已經了解了發明印刷機的前 95 %,而Gutenberg 以以前的知識為出發點,發明了最后的5%)。
總之,不管Gutenberg 的印刷機怎樣簡陋,這仍是人類傳播信息的能力的巨大飛躍。在未來的幾個世紀,印刷技術迅速提高,機器從Gutenberg 一個小時可以打印的約25頁,到19 世紀初已上漲100倍,變為2,400張。
大規模生產書籍成為可能,這一信息不脛而走,成本降低,不再是精英的特權,百萬大眾現在可以進入書籍的世界,識字率繼續提高。一個人的想法,現在可以到達數百萬人。大眾傳播的時代已經開始。
書籍的雪崩使知識超越國界,全球各區域的知識塔終于合并、擴展,成為一個各種知識全面匯聚的知識塔。
我們作為整體溝通得越好,我們的物種就越能夠發揮作用,就像一個單一的有機體。集體知識塔是它的大腦,每個人的大腦就像一個神經或它身上的肌肉纖維。隨著我們時代大眾傳播的興盛,人類的集體形態——人類巨人,出現了。
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