第二，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與視覺神經(jīng)機(jī)制的關(guān)系。

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

深度學(xué)習(xí)跟人類視覺一樣，它有很強(qiáng)的適應(yīng)性。任何信號(hào)都可以變成一個(gè)一個(gè)的像素點(diǎn)。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(xué)習(xí)方法，它是一套萬能的開鎖工具，雖然第一次開鎖不會(huì)很順利，但是經(jīng)過訓(xùn)練，它能把很多問題都很好地解決，這就是深度學(xué)習(xí)強(qiáng)大的原因。但是深度學(xué)習(xí)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(jī)器讀，它是讀不出來的，必須要有人把腦袋畫出來，告訴機(jī)器這是病人的腦袋，那是健康人的腦袋。畫出來以后，再讓機(jī)器讀，這個(gè)過程叫標(biāo)注。所以目前人工智能高度依賴人工標(biāo)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(dú)立思考。

深度學(xué)習(xí)還有很大的問題，它只能識(shí)別一個(gè)最根本的東西，缺乏常識(shí)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(shè)有一幅飛機(jī)撞橋的圖片讓人工智能檢測，它的識(shí)別結(jié)果可能是飛機(jī)停在高架橋上。由于它不知道相關(guān)常識(shí)，就不知道是飛機(jī)撞在高架橋上。第二張圖片是一個(gè)男人向女人求婚，但人工智能的識(shí)別結(jié)果可能是一個(gè)男人向一個(gè)女人推銷鉆石。人工智能沒有常識(shí)，沒有概念。形成概念也許是人類特殊的認(rèn)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(luò)之父辛頓認(rèn)為深度學(xué)習(xí)已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期。他可能比較保守，其實(shí)現(xiàn)在就是發(fā)展腳步慢一點(diǎn)兒。他相信克服人工智能極限的關(guān)鍵，在于搭建一個(gè)連接計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的橋梁。

第三，腦科學(xué)與類腦人工智能關(guān)聯(lián)的層次。

人工智能有類腦和不類腦兩種。腦科學(xué)與類腦人工智能的關(guān)系有三個(gè)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(gè)辦法。比如，我們?nèi)四X有具體的結(jié)構(gòu)，有運(yùn)動(dòng)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(gè)類腦人工智能的機(jī)器人，你就可以仿照人腦把這些體系、系統(tǒng)全部做進(jìn)去。這也是相互借鑒的方法。這就是宏觀層次。

第四，腦機(jī)接口與增強(qiáng)智能。

還有一種類腦的人工智能，屬于人腦和機(jī)器一起識(shí)別的。腦機(jī)接口與增強(qiáng)智能，加在一起叫腦機(jī)融合，就是大腦和機(jī)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(qiáng)的能力，這就叫做增強(qiáng)智能或者控腦。

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

下面我講另外一個(gè)方向，就是用機(jī)器去控制大腦。首先是增強(qiáng)智能。我們總是覺得讀書太累，背一個(gè)英文單詞就得半天，幻想要是有個(gè)機(jī)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(jì)劃局是美國國防部屬下的一個(gè)行政機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)研發(fā)用于軍事用途的高新科技，他們研究能不能把一個(gè)人的知識(shí)傳給另一個(gè)人，于是，他們找來一個(gè)飛行經(jīng)驗(yàn)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(gè)過程中把他大腦的腦電波信號(hào)全部記錄下來，然后他們找一些沒有什么飛行經(jīng)驗(yàn)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(hào)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(yīng)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(gè)結(jié)果似乎提示了知識(shí)是可以通過腦電波傳遞給其他人的。當(dāng)然，這還需要更多的試驗(yàn)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(gè)問題，就是腦機(jī)融合會(huì)產(chǎn)生什么后果。我們可以把知識(shí)傳給大腦，可以把大腦能力增強(qiáng)。其一，富人是不是有權(quán)力變得更聰明？其二，有一個(gè)英國產(chǎn)的機(jī)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(quán)，機(jī)器人可以成為公民嗎？其三，機(jī)器人有了感情，它和人的感情怎么處理？機(jī)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(shí)候了，因?yàn)檫@些問題出現(xiàn)的時(shí)間可能會(huì)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?yàn)殍蟾哂幸环嫿小缎强铡?，在這幅《星空》里每顆星星孤獨(dú)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(dú)的星星獨(dú)自閃爍。自閉癥兒童比較容易表現(xiàn)出來的癥狀有兩個(gè)：一是刻板行為，重復(fù)一些簡單的行為；二是很少跟別人交流。有些人認(rèn)為自閉癥兒童在某些方面智商超常，其實(shí)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(guān)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(guān)的核心基因有100個(gè)，一般基因有300個(gè)，所以到底是哪一個(gè)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(yù)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(guān)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(huì)生活壓力大，很多人會(huì)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(jī)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(shí)候會(huì)流口水；二是走路姿勢異常，會(huì)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(shí)會(huì)越寫越小。帕金森癥闡述的發(fā)病機(jī)理是什么呢？就是病人腦子里面的多巴胺細(xì)胞缺失了。治療很簡單，就是補(bǔ)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(jìn)入大腦，來代替多巴胺。左旋多巴胺有些副作用，比如會(huì)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(gè)細(xì)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(shí)候，馬上用開關(guān)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(gè)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(yù)。

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(shí)。阿爾茲海默癥有一些癥狀，比如喜歡獨(dú)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(biāo)來確診。