第二，深度神經(jīng)網(wǎng)絡與視覺神經(jīng)機制的關系。

首先從神經(jīng)科學講起。1981年，大衛(wèi)·休伯爾和托斯坦·維厄瑟爾這兩位科學家獲得了諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。他們在20世紀60年代通過對貓眼的研究把哺乳動物識別物體的機制研究清楚了。1981年日本科學家福島邦彥提出，人工的視覺屬于多層神經(jīng)網(wǎng)絡。這套算法激發(fā)了隨后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的誕生。楊立昆和辛頓等發(fā)明了數(shù)學方法，把它的模型做出來了。這就是深度學習。

深度學習跟人類視覺一樣，它有很強的適應性。任何信號都可以變成一個一個的像素點。以前的人工智能方法是一把鑰匙，只能開一把鎖，而我們現(xiàn)在的深度學習方法，它是一套萬能的開鎖工具，雖然第一次開鎖不會很順利，但是經(jīng)過訓練，它能把很多問題都很好地解決，這就是深度學習強大的原因。但是深度學習也有不足之處，它高度依賴于人。比如說我們拿一張人的X光片給機器讀，它是讀不出來的，必須要有人把腦袋畫出來，告訴機器這是病人的腦袋，那是健康人的腦袋。畫出來以后，再讓機器讀，這個過程叫標注。所以目前人工智能高度依賴人工標注，有一句話叫做，“有多少人工，就有多少智能”。這表明人工智能現(xiàn)在還不能夠獨立思考。

深度學習還有很大的問題，它只能識別一個最根本的東西，缺乏常識的概念。而檢測人工智能水平高低的方法是看圖說話，把一幅圖畫給人工智能檢測，讓它用一句話描述出這幅圖畫。假設有一幅飛機撞橋的圖片讓人工智能檢測，它的識別結(jié)果可能是飛機停在高架橋上。由于它不知道相關常識，就不知道是飛機撞在高架橋上。第二張圖片是一個男人向女人求婚，但人工智能的識別結(jié)果可能是一個男人向一個女人推銷鉆石。人工智能沒有常識，沒有概念。形成概念也許是人類特殊的認知能力，目前想要讓人工智能形成概念是非常困難的。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡之父辛頓認為深度學習已經(jīng)進入瓶頸期。他可能比較保守，其實現(xiàn)在就是發(fā)展腳步慢一點兒。他相信克服人工智能極限的關鍵，在于搭建一個連接計算機科學和生物學的橋梁。

第三，腦科學與類腦人工智能關聯(lián)的層次。

人工智能有類腦和不類腦兩種。腦科學與類腦人工智能的關系有三個層次，分別是微觀層次、算法層次和宏觀層次。借鑒腦的整體功能來發(fā)展人工智能是一個辦法。比如，我們?nèi)四X有具體的結(jié)構，有運動區(qū)、語言區(qū)。語言區(qū)前部是說話的語言區(qū)，后面是語義理解區(qū)、視覺區(qū)等。要做一個類腦人工智能的機器人，你就可以仿照人腦把這些體系、系統(tǒng)全部做進去。這也是相互借鑒的方法。這就是宏觀層次。

第四，腦機接口與增強智能。

還有一種類腦的人工智能，屬于人腦和機器一起識別的。腦機接口與增強智能，加在一起叫腦機融合，就是大腦和機器融合。左邊是大腦，右邊是電腦，它們之間可以相互傳遞信息。如果信息從大腦出來，去控制電腦叫腦控。如果把電腦的信息往大腦里傳，讓大腦獲得更多的信息，有更強的能力，這就叫做增強智能或者控腦。

我們來看一下，首先是腦機接口，就是我們把腦子里的信號讀出來，去控制汽車、輪椅、機械臂等。中科院開發(fā)出一套目光打字的系統(tǒng)，通過一個電極帽，把人腦皮層發(fā)出的信號讀出來。這時他若盯著一個字母一段時間，這個字母就能在電腦上顯示出來?，F(xiàn)在許多國家的軍隊也在研究這項技術。

下面我講另外一個方向，就是用機器去控制大腦。首先是增強智能。我們總是覺得讀書太累，背一個英文單詞就得半天，幻想要是有個機器能夠把字典輸?shù)饺四X子里去，就不用背了，那該多好啊。美國國防高級研究計劃局是美國國防部屬下的一個行政機構，負責研發(fā)用于軍事用途的高新科技，他們研究能不能把一個人的知識傳給另一個人，于是，他們找來一個飛行經(jīng)驗非常豐富的飛行員，讓他戴上電極帽，讓他使用模擬飛行器飛行，在這個過程中把他大腦的腦電波信號全部記錄下來，然后他們找一些沒有什么飛行經(jīng)驗的新飛行員，把這些人分成兩組使用模擬飛行器，第一組戴著不傳腦電信號的電極帽，第二組戴的電極帽能夠把資深飛行員的腦電波對應地刺激飛行員的大腦。最后得出結(jié)論，第二組的成績比第一組高出33%。這個結(jié)果似乎提示了知識是可以通過腦電波傳遞給其他人的。當然，這還需要更多的試驗加以證明。

第五，人工智能發(fā)展新方向與人工智能的倫理。

我們還要討論一個問題，就是腦機融合會產(chǎn)生什么后果。我們可以把知識傳給大腦，可以把大腦能力增強。其一，富人是不是有權力變得更聰明？其二，有一個英國產(chǎn)的機器人叫索菲亞，她有表情、笑容，她已經(jīng)獲得了沙特阿拉伯的公民權，機器人可以成為公民嗎？其三，機器人有了感情，它和人的感情怎么處理？機器人可以與人類結(jié)婚嗎？我覺得現(xiàn)在已到了討論這些問題的時候了，因為這些問題出現(xiàn)的時間可能會比我們想象的快。

四、腦疾病與健康用腦

（一）腦疾病的診斷與防治

第一，兒童自閉癥的癥狀。

現(xiàn)在自閉癥兒童越來越多，自閉癥兒童被稱為“來自星星的孩子”，為什么這樣叫？因為梵高有一幅畫叫《星空》，在這幅《星空》里每顆星星孤獨地閃爍著。這些自閉癥的孩子就生活在自己的世界里，就像一顆顆孤獨的星星獨自閃爍。自閉癥兒童比較容易表現(xiàn)出來的癥狀有兩個：一是刻板行為，重復一些簡單的行為；二是很少跟別人交流。有些人認為自閉癥兒童在某些方面智商超常，其實自閉癥兒童大多數(shù)都智商低下。正常人的智商是100，自閉癥兒童的智商普遍偏低，只要超過70就叫高能自閉癥，就是自閉癥里面高智商的。關于自閉癥的成因到現(xiàn)在也沒有完全解釋清楚。與自閉癥相關的核心基因有100個，一般基因有300個，所以到底是哪一個基因?qū)е伦蚤]癥，現(xiàn)在也說不清楚。

第二，青少年網(wǎng)癮的預防。

以前大家覺得上網(wǎng)、打游戲沒什么了不起。但是2018年6月18日世界衛(wèi)生組織發(fā)布了第11版《國際疾病分類》（ICD-11），其中新增了游戲障礙的診斷分類，正式將游戲障礙與合成毒品、酒精、煙草等一同列入物質(zhì)使用與成癮行為障礙。所以我們要提高警覺，關注青少年的網(wǎng)癮問題。

第三，抑郁癥的癥狀、病因以及防治。

現(xiàn)代社會生活壓力大，很多人會抑郁，但是抑郁不等于抑郁癥?？傮w來講，抑郁癥有很多癥狀，比如說，記憶力不好、腦子不夠用、心情不好等。抑郁癥是有辦法治療的，可以用藥物提高病人的神經(jīng)興奮性，然后通過心理治療、物理治療來克服抑郁癥。

第四，帕金森癥的癥狀、病因以及防治。

帕金森癥的發(fā)病機理已經(jīng)研究的比較清楚了。帕金森癥早期有哪些癥狀？一是面具臉，臉部表情不夠靈活，有時候會流口水；二是走路姿勢異常，會曲腿；三是易疲勞，睡眠不好，有社交孤立感；四是小寫癥，寫一行字時會越寫越小。帕金森癥闡述的發(fā)病機理是什么呢？就是病人腦子里面的多巴胺細胞缺失了。治療很簡單，就是補充多巴胺，但是人的大腦外圍有血腦屏障，多巴胺無法通過，所以使用左旋多巴胺跨過血腦屏障進入大腦，來代替多巴胺。左旋多巴胺有些副作用，比如會讓心率不齊等，并且左旋多巴胺只能用兩到三年?，F(xiàn)在有一種新的辦法叫做深度腦部刺激，也叫腦起搏器，就是把一個細小的電極植入患者的腦袋里面，然后在胸部貼兩塊電池，他感到震顫的時候，馬上用開關把胸部的電池控制器打開，然后刺激大腦。深度腦部刺激可以讓一個患者比較體面地生活10年。

第五，阿爾茲海默癥的癥狀、病因以及干預。

阿爾茲海默癥的發(fā)病原因有兩種說法。一種是淀粉樣蛋白沉積，觀察阿爾茲海默癥病人的大腦切片，可以看到這種沉積。還有一種是Tau蛋白磷酸化的沉積。這兩種說法都沒有得到完整的理論證實。阿爾茲海默癥有一些癥狀，比如喜歡獨自徘徊、心理障礙、判斷力下降、易怒、不安幻覺、定向能力下降等。阿爾茲海默癥的診斷不僅僅靠這些癥狀判斷，它還可以靠分子探針結(jié)合影像指標來確診。