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轟動一時的“藍(lán)腦計劃”,10億歐元打了水漂

mK5P_AItists ? 來源:YXQ ? 2019-08-05 09:01 ? 次閱讀

10年砸入10億歐元,為了用計算機(jī)模擬人腦。這個十年前曾轟動全球的項(xiàng)目,如今徹底“死”了,死得悄無聲息。要不是有位西方記者提起,人們幾乎已經(jīng)完全遺忘。

模擬人腦?呵,實(shí)際連一只蠕蟲的大腦也模擬不出來。

2009年的7月22日,瑞士神經(jīng)科學(xué)家Henry MarkramTED大會上宣布,將用計算機(jī)模擬人類的整個大腦,并進(jìn)一步揭露意識的本質(zhì)。

Markram的項(xiàng)目雄心勃勃,將這個項(xiàng)目的時間線,訂到了10年后。歐盟政府牽頭下注,資助其10多億歐元用于研究。

這個項(xiàng)目宣布后,曾引起了一時的轟動,BBC、科學(xué)美國人、英國衛(wèi)報、人民網(wǎng)及國內(nèi)多個門戶網(wǎng)站都參與報道,還引發(fā)過800多名神經(jīng)科學(xué)家的聯(lián)名上書。

放長線、大手筆的投入,換來的結(jié)果呢?

截止到今年7月,10年已經(jīng)過去,而Markram和其模擬人腦的項(xiàng)目已沒有了任何消息。別說人腦,其公布過的兩項(xiàng)研究還止步于鼠類。

還是大西洋報道的記者Ed Yong第一時間發(fā)現(xiàn)了此事,在推特上發(fā)帖,再次引發(fā)對這個話題的討論,引發(fā)吃瓜網(wǎng)友圍觀。

這場研究,開始時轟轟烈烈,結(jié)束時又悄無聲息。

這個項(xiàng)目來龍去脈如何?又是為什么失敗的?

轟動一時的“藍(lán)腦計劃”

模擬大腦的計劃由來已久,是Markram在德國海森堡普朗克醫(yī)學(xué)研究所擔(dān)任博士后時開始的“藍(lán)腦計劃”(Blue Brain Project),只不過那時的目標(biāo)還不是人腦。

因?yàn)槌晒y量老鼠大腦兩個神經(jīng)元之間電信號的強(qiáng)度,Markram一戰(zhàn)成名,1998年,他成為以色列雷霍沃特魏茨曼科學(xué)研究所的一名教授。

注意,這項(xiàng)研究的關(guān)鍵意義在于,給了計算機(jī)模擬人腦的學(xué)習(xí)能力一個可能。

于是,這就有了2009年,Markram在TED大會上,向公眾宣布了一個驚人大計劃:

他要在了解大腦結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,用計算機(jī)創(chuàng)建一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,模擬人腦的86億個神經(jīng)元和100萬億的突觸。

Markram表示,研究一旦成功將對整個人類帶來極大意義:

為老年癡呆等疾病帶來革命性進(jìn)展,研發(fā)出更智能認(rèn)知能力更強(qiáng)的機(jī)器人,甚至幫助找到讓計算機(jī)處理速度更快的方式。

這個項(xiàng)目在公布之后獲得了大量關(guān)注,甚至是政府。

2013年,歐盟政府牽頭,聯(lián)合多個國家和地區(qū)的科研機(jī)構(gòu),打算資助這個看起來極其炫酷的實(shí)驗(yàn)。

他們重金押注,一出手就是13億歐元,將藍(lán)腦計劃更名為“人類腦計劃”,全稱Human Brain Project,簡稱為HBP

拿到這筆巨額資金,HBP項(xiàng)目進(jìn)展似乎并沒有那么順利。

據(jù)《科學(xué)美國人》報道說,當(dāng)時美國出版社用“大腦迷霧”(brain fog)和“大腦沉船”(brain wreck)來嘲諷藍(lán)腦計劃,幾位了解這個計劃的科學(xué)家將Markram稱為“偏離軌道的天才”。

2014年,輿論攻擊甚是猛烈,近800位神經(jīng)科學(xué)家聯(lián)合上述,致信歐盟委員會,稱HBP項(xiàng)目,其管理結(jié)構(gòu)和研究重點(diǎn)都需要改變,它本需要整個歐洲進(jìn)行協(xié)作,就像人類基因組計劃一樣。

27名科學(xué)家組成的評估組中,25人不看好HBP。

研究成果

雖然質(zhì)疑頗多,但HBP也不能說是毫無成就。

經(jīng)歷諸多質(zhì)疑后,2015年,HBP終于拿下一血:其論文Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry,登上了當(dāng)年10月的《Cell》封面。

在這篇論文中,他們首次用計算機(jī)模擬了含有207種亞型的大鼠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),共包含31000個神經(jīng)元和3700萬個神經(jīng)突觸。

Markram的研究思路從這個論文中也多少得以體現(xiàn),他們將大鼠大腦進(jìn)行切片處理,分析每一部分的神經(jīng)元、分子生物學(xué)信息和電生理學(xué)特征,然后在超級計算機(jī)中像拼圖一樣將其重構(gòu)。

這項(xiàng)研究表明,動物大腦中的皮質(zhì)柱(cortical column)是可以被仿真模擬的。

2018年,HBP再次有了進(jìn)展,推出了首張小鼠大腦中每個細(xì)胞的數(shù)字3D圖譜:The Blue Brain Cell Atlas。

論文地址:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fninf.2018.00084/full?utm_source=FWEB&utm_medium=NBLOG&utm_campaign=ECO_FNINF_blue-brain-cell-atlas

在這項(xiàng)研究中,Markram將研究主體放至小鼠,通過這份圖譜可對小鼠大腦中每個區(qū)域進(jìn)行可視化,還能下載相關(guān)數(shù)據(jù)用于自己的分析和建模。

Markram表示,這份圖譜是當(dāng)時關(guān)于小鼠腦細(xì)胞全部區(qū)域最準(zhǔn)確的預(yù)估結(jié)果。

昔日輝煌已成過去,無論過程如何曲折,從結(jié)果來看,“10年內(nèi)用計算機(jī)模擬人腦”的計劃,終究成為了“曾經(jīng)夸下的海口”。

各國專家都不看好

神經(jīng)科學(xué)家們不看好HBP,可不是一兩天的事了。

四年前,HBP團(tuán)隊(duì)在Cell上發(fā)布小鼠大腦建模成果時,就引來了各國科學(xué)家的批評,他們認(rèn)為這個項(xiàng)目沒什么實(shí)際意義,純屬浪費(fèi)錢,建模不是解決問題的途徑,建模就是問題本身,沒有試圖解決某個特定的研究問題。

當(dāng)時,里斯本Champalimaud中心的神經(jīng)科學(xué)家Zachary Mainen評價說,這個項(xiàng)目沒什么吸引人的,只是工作量大而已。

德國法蘭克福馬克斯普朗克腦研究所主任Moritz Helmstaedter覺得,雖然把數(shù)據(jù)做出來是好的,但HBP只是拉大旗作虎皮,大肆宣傳,但實(shí)際上什么新發(fā)現(xiàn)也沒有,“把一大堆數(shù)據(jù)放在一起并不是科學(xué)發(fā)現(xiàn)?!?/p>

而且,當(dāng)時公布的小鼠大腦模型遺漏了腦組織的許多要素,比如血管、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,它們占到了大腦中90%的細(xì)胞,Markram對此的解釋是這只是初稿,將來還會增加更多數(shù)據(jù)。

但前面那位德國學(xué)者Helmstaedter卻發(fā)出了嘲諷:“這就跟‘我想登上月亮,我已經(jīng)把梯子架在了大樹上’一樣?!?/p>

倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的神經(jīng)科學(xué)家Peter Latham也覺得,這個項(xiàng)目工作量非常龐大,但實(shí)際上并沒有研究出來大腦究竟是如何工作的。

加拿大滑鐵盧大學(xué)的理論神經(jīng)科學(xué)家Chris Eliasmith則認(rèn)為,這個項(xiàng)目有點(diǎn)“高射炮打蚊子”了:“你完全可以用一個小一點(diǎn)的模型來實(shí)現(xiàn)這個結(jié)果?!碑?dāng)時Eliasmith已經(jīng)發(fā)布了一個包含250萬個神經(jīng)元的模型,但它的模型比HBP小得多。

依照這些科學(xué)家們的批評,似乎藍(lán)腦項(xiàng)目就像是一個巨大的搬磚項(xiàng)目,磚搬了很多,但實(shí)際上什么房子都沒有蓋起來。

不只是“沒有意義”這一點(diǎn)讓人質(zhì)疑,其后,不少專家學(xué)者都覺得Markram的想法實(shí)在是太難實(shí)現(xiàn)了。

神經(jīng)科學(xué)家Grace Lindsay認(rèn)為,對秀麗隱桿線蟲的302個神經(jīng)元做映射和建模已經(jīng)很難了,模擬860億神經(jīng)元的人類大腦,是完全不現(xiàn)實(shí)的,甚至單單把這個作為目標(biāo)都是一件不靠譜的事情。“你的腦袋里面有一個大腦了,然后你在計算機(jī)里放了一個大腦,這能說明什么呢?”

至于Markram所說的,要把這個模擬出來的大腦做成某種測試環(huán)境,Lindsay承認(rèn)測試環(huán)境有價值,但是測試環(huán)境需要基于循環(huán)邏輯,而且,所測試的研究想法必須非常先進(jìn)?!爱?dāng)神經(jīng)科學(xué)‘完成’了,我們應(yīng)該做這樣一個模型,但現(xiàn)在做恐怕很難。”

甚至,加拿大Neurolinx研究所的Klaus M. Stiefel和辛辛那提大學(xué)的Daniel S. Brooks還專門寫了一篇論文來闡述為什么針對人類大腦的模擬做不成。他們認(rèn)為,即使是低等動物,也需要大量參數(shù),對哺乳動物來說,參數(shù)、組織層次限制和大腦特定生態(tài)學(xué)特征會讓這件事情無法達(dá)成。

網(wǎng)友集體反諷

悉尼科學(xué)家Jon Brock想起了自己的“悲慘歲月”:

我2013年也被叫去弄一個澳大利亞版本的“HBP”,那會兒所有人都覺得這特搞笑,但是沒人能想到啥更厲害的項(xiàng)目,所以我們最后提了一個沒這么宏大的目標(biāo),最后不了了之了。

也有人覺得立10年flag這事太開玩笑:

對10年后最靠譜的預(yù)測只有:十年后我的體重會超過現(xiàn)在。

還有不少人,質(zhì)疑歐盟給10億是有錢燒的:

要我說,這項(xiàng)目最大的bug就是Markram本人,歐盟咋能把10億歐元這么大一筆錢扔給一個人管呢?這就跟寡頭一樣。還好他走了。

不知道他們之前這樣花了多少個10億歐元?

可能很多錢都花在了類似的項(xiàng)目上。

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原文標(biāo)題:模擬人腦項(xiàng)目徹底宣告失?。汉馁Y10億歐,10年前轟動全球,如今死得悄無聲息

文章出處:【微信號:AItists,微信公眾號:人工智能學(xué)家】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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