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關於人類大腦

我們所有看見的或看似的都只是一個夢在另一個夢裡。

——埃德加·艾倫·玻易

計算機程序員是宇宙萬物的創造者,他僅僅是立法者。劇作家、舞台導演、君主,不管他有多麼大的權力,他們之中沒有任何一個人使用過如此不受任何限制的權力去安排一個舞台或者戰場,並指揮如此堅定不移而又盡職盡責的演員或軍隊。

——約瑟夫·韋登鮑姆

一天,天刮著風,兩名僧人正在討論一面搖擺的旗子。第一個說:「我說是旗子在動,而不是風。」第二個說:「我說是風在動,而不是旗子。」一個路過的和尚對他倆說:「風沒有動,旗子也沒有動,是你的心在動。」

——佛教故事

假如有人準備說:「想一想蝴蝶究竟是什麼,那麼它的美將會被丑所替代。」

——路德維格·維特根斯坦

2010年的推測。在下一個10年開始時,計算機將變得根本看不見:編織到衣服中,嵌入在我們的傢俱和環境中。它們將會使用有高速通信和計算資源的全球網(一種萬維網變化出來的網絡,所有它連接的設備都變為可以通信的網絡服務器,從而形成巨大的超級計算機和存儲銀行)。我們將有很高的帶寬,在任何時候可以無線通信連接互聯網。在我們的眼鏡和隱形眼鏡中放置顯示器,使圖像直接投射到我們的視網膜。國防部已經在使用這些技術創造虛擬現實環境,用於訓練士兵27。部隊的創新技術研究所展示了一種令人印象深刻的沉浸式虛擬現實系統。它包含了一個可以對用戶動作做出恰當的回應的虛擬人。

類似的微型設備也會投射到聽覺環境中。手機已被引入到衣服內,它們將把聲音投射到耳中28。有一種可以振動顱骨的MP3播放器,這樣播放的音樂就只有你才可以聽到29。軍隊也開發了從軍盔到顱骨的聲音傳遞方式。

還有一些系統可以遠距離投射聲音,並且只有特定的人可以聽到。在電影《少數派報告》中已經將這項技術改編成劇本(會說話的個性化街頭廣告)。通過調節可以精確瞄準的超聲波音束,超音速技術和音頻聚光燈系統已經實現這項技術了。音束與空氣相互作用,將聲音恢復到可聽範圍內,從而產生了聲音。通過將多組音束集中到牆或其他表面上,一種新型的沒有揚聲器的個性化環繞立體聲也可能會出現30

在任何時間這些東西都將提供高清晰度、全沉浸的聽覺虛擬現實。將顯示設備覆蓋到現實世界之上,用來提供實時的引導和解釋。這樣我們也將擁有擴展的現實。例如,你的視網膜顯示設備可能會提醒我們,「這是約翰·史密斯博士,某某研究院的主管——你最後一次見到他是在半年前的某某會議上」,或者,「這是時代生活大樓,你的會議在10樓召開」。

在世界上,我們將會有對外語、必要字幕的實時翻譯,並且有權訪問整合到我們的日常活動中的多種多樣的在線信息。建立在真實世界之上的虛擬人物將幫助我們檢索信息,做一些雜事和正事。這些虛擬助手不會總是在等待問題和指令,而是當看到我們在努力尋找一條信息時,它們會向前邁進一步。(正如我們想知道有關「女演員……她扮演了公主,或者是女王……在那部電影中與機器人在一起的」,我們的虛擬助手可能在我們的耳朵旁邊私語,或者在我們可見的視野中向我們展示:「在《星球大戰》1、2、3部中,娜塔莉·波特曼扮演了女王阿米達拉」)

2030年的推測。納米機器人技術將提供身臨其境、完全令人信服的虛擬現實。納米機器人將佔據每個源自感官的神經元連接附近的位置。我們已經擁有了這樣的技術,電子設備可以與神經元雙向溝通,而無須與神經元有直接的物理連接。例如,麥克斯·普朗克研究所的科學家們研製的「神經元晶體管」,它可以檢測到附近的神經元觸發,可以激活或抑制附近神經元的觸發31。它包括了神經元與電子神經元晶體管之間的雙向交互。如上所述,量子點也顯示出有能力提供神經元與電子之間的非侵害通信32

如果我們想要體驗真正的現實,那麼納米機器人只需保持其位置(在毛細血管中),什麼也不做。如果我們要進入虛擬現實,它們會抑制源自實際感官的輸入,並用虛擬環境中恰當的信號替換它們33。你的大腦感受到了這些信號,好像它們是從你的身體裡來的。畢竟,大腦並沒有直接感受到來自身體的信息。正如我在第4章討論的,從身體而來,描述觸摸、溫度、酸鹼水平、食物流動和其他物質事件信息的輸入(每秒幾百兆的比特)流過脊髓第一層神經元,透過丘腦腹內側核後部,在島葉皮層的兩個區域內結束。如果這些編碼正確(通過大腦逆向工程的努力,我們將會知道如何去做),你的大腦將感受到這些合成信號,與真實的情況一樣。就像平常的那樣,你可以決定引起肌肉和四肢運動,但納米機器人會攔截這些神經元之間的信號,抑制你真正四肢的運動,以引起你的虛擬四肢運動作為替代,適當調整你的前庭神經系統,並在虛擬環境中提供合適的移動和再定位。

網站將提供一整套的虛擬環境用於瀏覽。有的是真實地點的重建,另外一些是在物質世界中沒有對應的稀奇環境。有些確實是不可能的,因為它們違背了物理定律。我們將能夠訪問這些虛擬的地方,可以與其中的真人或者假人(當然,最終兩類人不會有明顯的區別)進行各種交互,從商業談判到性感的邂逅。「虛擬現實環境設計師」將是一種新的職位描述和新的藝術形式。

變成另一個人。在虛擬現實中,我們不會限於單一的人物,由於我們將能夠改變我們的外表,事實上就變成了另一個人。無需改變我們物理的身體(在現實世界),在三維虛擬環境中,我們將能夠很容易地變換我們設計出來的身體。在同一時間,我們可以為不同的人選擇不同的身體。所以,你父母可能看到的是一個你,而你女朋友感覺到的是另一個你。然而,其他人可以決定覆蓋你的選擇,看到一個不同於你為自己選擇的軀體。你可以為不同的人挑選不同的身體映射:為聰明叔叔挑選本·富蘭克林的身軀,為惱人的同事挑選小丑的身軀。浪漫的情侶可以選擇他們希望變為的人物,甚至變為對方。這些都是很容易改變的決定。

2001年在蒙特雷舉辦的TED(科技、娛樂、設計)會議上,在一個虛擬現實的示範中,我有機會體驗了把自己映射成為另外一個人會是什麼樣。通過放在我衣服上的磁性傳感器,計算機能夠跟蹤我的所有運動。利用超高速動畫,計算機生成了一個真人大小的、接近照片真實度的年輕女子——拉蒙娜的影像,她實時地隨著我運動。利用信號處理技術,我的聲音被轉化為一個女人的聲音,並且控制著拉蒙娜嘴唇的動作。因此,對於TED聽眾來說,好像是拉莫娜自己在表演34

為了使這個概念更好理解,觀眾可以看到我和拉莫娜在同一時間有著完全相同的移動方式。一個樂隊來到舞台上,與我——拉蒙娜合作演出了傑弗森·艾爾柏蘭的《White Rabbit》,以及一首原創歌曲。當時,我的14歲女兒也裝備了磁性傳感器,並加入了我。她的動作變成了一個男伴舞者在跳舞,他是虛擬的TED會議東道主理查德·索爾·沃爾曼。演示的焦點不是沃爾曼的街舞,而是他確實在做著我女兒的舞步。在場的觀眾是華納兄弟富有創造性的領導層。他們悄悄地離開,並製作了電影《西蒙尼》(Simone)。在電影中,人工智能帕西諾扮演的角色,以相同的方式把他自己轉化為西蒙尼。

這一體驗對於我來說是深刻而感人的。當我在看\"cybermirror\"(一種告訴我觀眾正在看什麼的顯示設備)時,我認為這是西蒙尼,而不是我在鏡子裡看到的人。我體驗到了把自己變為其他人的那種激動的力量,而不僅僅是一些理智的想法。

人類在識別時經常與他們看到的身體緊密聯繫起來(「我是一個大鼻子的人」、「我很瘦」、「我是個大傢伙,」等)。我發現有機會可以自由地成為另一個人。我們都能夠在大量不同的個性之間轉換,但是當我們沒有容易可用的表達方式表達這些個性時,我們通常都會抑制它們。今天,我們的技術非常有限,如時裝、化妝品、髮型,可以根據不同的場合和人際關係去改變我們自己,但在未來的全沉浸虛擬現實環境中,我們的性格調色板將會得到大大拓展。

除了圍繞所有的感官外,這些共享的環境也可以包含情緒塗層。納米機器人也將能夠產生神經相關性,包括情感,以及其他感官體驗,也能夠產生心理反應。開顱手術的實驗表明,刺激大腦中的某些特殊點可以引起情緒感受(例如,在《The Age of Spiritual Machines》中,我報道過一個女孩,當刺激大腦中一個特殊點時,她就會對一些事物產生興趣)35。某些情感和次要反應需要大腦活動模式,而不是特定神經元刺激模式,但通過使用大量的分佈式納米機器人也可以刺激這些模式。

體驗噴射器。「體驗噴射器」將會把人們整個的情感體驗以及情感反應的神經相關性發送到網絡上,就像人們今天用網絡攝像機播送他們臥室的影像一樣。一個流行的娛樂活動將是深入到別人的情感束中,體驗那個人是什麼感覺。這也是電影《傀儡人生》的前提。以虛擬體驗設計出的新藝術形式將會有已存檔的大量可選擇的體驗供人們挑選。

擴展你的思想。大約在2030年,納米機器人最重要的應用就是,通過將結合生物和非生物智能,我們的才智真正得到擴展。在第一階段,通過納米機器人之間的通信建立起高速虛擬連接,這將增強我們數以百萬億計的非常緩慢的神經元間的連接 36。這將給我們提供機會,極大地增強我們的模式識別能力、記憶力以及綜合思考能力,當然也可以直接與強大的非生物智能結構連接。該技術也可以提供從一個大腦到另一個大腦的無線通信。

這裡需要著重指出的是,在21世紀上半葉結束時,通過非生物基質的思考將占主導地位。正如我在第3章中提到的,人類的生物思維被限制為每個人腦每秒1016個結果(1016cps)(根據大腦區域神經形態建模),對於所有人腦來說,這一數字約1026cps。這些數字不會有一點改變,甚至通過生物工程調整我們的基因都不會改變。相反,非生物智能的處理能力正以指數級速度(它自身以該速率提高)成長,到21世紀40年代中期,它會大大超過生物智能。

到那時,我們將會克服只是把納米機器人放置在生物大腦中的模式。非生物智能將數十億倍強大於生物智能,所以它會占主導地位。我們將有3.0版本的人體,我們將能夠以希望的那樣修改或重新實例化為新的樣子。21世紀的第二個十年內,在全沉浸的視覺、聽覺虛擬環境中,我們將能夠迅速地改變我們的身體;20年代,在包含所有感官的全沉浸虛擬現實環境中,我們能夠迅速地改變它;40年代,在真正的現實中就可以實現。

非生物智能也應該視為人類,因為它完全是從人造機器文明起源的,並且從某種程度上說,至少它是基於人類智慧的逆向工程。我在第7章中會討論這個重要的哲學問題。這兩個智能世界的合併不僅是生物和非生物思想的合併,更重要的是思維的組織方式,它可以以任何實際上可想像到的方式擴展我們的思維。

今天,我們的大腦在設計上是相對固定的。雖然我們以增加了神經元連接和神經遞質濃度這些形式作為學習過程中的常規部分,但是目前人腦的整體能力是被高度限制的。到21世紀30年代末,當我們思想中非生物部分開始佔據主導地位時,我們將能夠超越大腦神經區域的基本結構樣式。基於大規模分佈式智能納米機器人的腦植入將大大擴展我們的記憶,極大地改善我們所有的感官、模式識別及認知能力。由於納米機器人可以相互溝通,它們將能夠建立任何一組新的神經連接,以打破現有的連接(通過抑制神經觸發),創建新的生物非生物混合網,加入完全非生物網絡,當然也包括與非生物智能的緊密連接。

將納米機器人作為腦添加劑來使用,相比於今天就已在使用的外科神經移植有顯著的進步。無需外科手術,納米機器人就可以通過血液引入人體,並可以在必要時直接離開人體,所以這一過程很容易復原。它們是可編程的,因此,它們可以在前一分鐘提供虛擬現實,而後一分鐘提供大腦的擴展。它們可以改變自己的形狀,也可以改變它們的軟件。也許最重要的是,它們是大量分佈的,因此可以遍佈大腦的數十億個位置,然而外科神經移植只能放置在一個,或最多幾個位置上。

莫利2004:全沉浸虛擬現實似乎並不那麼迷人。我的意思是,運行在我腦袋周圍的那些納米機器人看起來像小蟲子。

雷:哦,你不會感覺到它們,它們甚至比不過你對大腦中神經元或者胃腸道中細菌的感覺。

莫利2004:事實上,我能感覺到。不過,我現在已經可以讓我的朋友完全浸入,剛剛好的完全的融合。

西格蒙德·弗洛伊德:嗯,這與我年輕的時候,他們常常對電話的談論一樣。人們會說:「當你們可以聚會時,誰需要與幾百英里以外的人談話呢?」

雷:沒錯,電話是聽覺虛擬現實。因此,全沉浸虛擬現實基本上是一個全身電話。你可以隨時隨地與任何人聯繫,但可以做的就不僅僅是聊天了。

喬治2048:你可以和你喜歡的娛樂明星在一起。

莫利2004:任何我想要的時候,我都可以在我的幻想中做到。

雷:幻想是好的,但真正的東西——或者這樣說,虛擬的東西——是更加真實的。

莫利2004:如果這樣的話,那麼我「最愛」的名人正在忙什麼呢?

雷:在大約2029年,虛擬現實將展現它的另一個好處:會有數百萬的人造人供你選擇。

莫利2104:我知道你回到了2004年,但是當《非生物人法案》在2052通過時,我們就可以去掉那個術語了。我的意思是,我們更加真實……嗯,讓我描述它一下。

莫利2004:是的,也許你應該這麼做。

莫利2104:這麼說吧,你不必擁有明確的生物結構,你會……

喬治2048:……激動?

莫利2104:我想你應該清楚的。

蒂莫西·勒瑞:如果你有一個壞的旅行呢?

雷:你是說,如果虛擬現實體驗出了差錯?

蒂莫西:沒錯。

雷:那麼,你可以選擇離開。這就像掛電話一樣。

莫利2004:是建立在你對軟件還有控制的假設基礎上嗎?

雷:是的,我們確實需要關注這件事。

西格蒙德:從這裡,我看到了一些對真實身心健康有益的可能性。

雷:是的,在虛擬現實中,你可以成為你想成為的任何人。

西格蒙德:太好了,有機會表達壓抑了很久的渴望……

雷:不僅是你可以與你想要的人呆在一起,也可以成為這個人。

西格蒙德:沒錯。我們可以在我們的潛意識中創造出自己的對象了。想一想,夫妻可以改變他們的性別。他們可以變為對方。

莫利2004:我可以認為這是治療的手段嗎?

西格蒙德:當然。只有在我小心地監督下,我才會建議這樣做。

莫利2004:這個自然。

莫利2104:嘿,喬治,還記得那時我們每個人都在同一時間變成了艾倫·庫茲威爾小說中的異性角色嗎?

喬治2048:哈,我最喜歡你變為那個18世紀的法國發明家,就是做出懷表的那個。

內德·路德:我可以看到,它正在失控。人們將開始花費大量的時間沉浸在虛擬現實中。

莫利2004:哦,我想,我10歲的侄子已經這樣了,因為他在玩視頻遊戲。

雷:這些視頻遊戲還不是全沉浸的。

莫利2004:是這樣的。我們可以看到他,但我不知道他是否注意到我們了。但是,當有一天他的遊戲是全沉浸式的了,我們將再也看不到他。

喬治2048:如果考慮2004年的弱虛擬世界的話,我可以理解你的焦慮。但在我們2048年的虛擬世界裡,這不是一個問題。它們要比真實的世界更具吸引力。

莫利2004:是嗎?你怎麼知道?你從來沒有進入過真正的現實。

喬治2048:我聽說過不少這方面的討論。不管怎樣,我們可以模擬它。

莫利2104:嗯,任何時間,只要我想,我就可以有一個真正的軀體,真的沒有什麼大不了。我不得不說,不依賴於特定的軀體,真是一種解放啊,更不用說依賴於一個生物的軀體了。你能想像,被人用無休止的限制和負擔完全束縛起來的感覺嗎?

莫利2004:是的,我明白你的感受。