文|观察未来科技

前不久，马斯克宣称已将自己的大脑上传到云端的消息，给互联网带来了不小的震撼，马斯克不仅声称将大脑上传到云端，更表示已经与自己的虚拟版本交谈过。先不说马斯克这次又是日常嘴炮，还是真的已经上传大脑，上传大脑这项技术都已经以一种可视的速度逼近人们的生活。

如果有朝一日，人类真的研发出了把人的大脑上传到计算机的技术，即把我们的意识转移到电脑硬件上，那就意味着，人类找到了延长寿命的终极方法。实际上，机械大脑一定是未来——人类的技术正在朝数字化世界生存狂奔而去，但在机械大脑到来前，人类需要解决的事情还有很多。

上传大脑真的可以实现吗？

这种上传大脑的技术基础，就是全脑仿真技术（Whole-brain Emulation）。

而这种全脑仿真技术能够应用必须满足两个前提：一是我们已经具备足够好的大脑模拟技术，能够在模拟大脑的同时，模拟人的意识。二是这种模拟技术不仅仅是简单的模拟，而是对原本人类意识的复制，在所有相关方面都与原来的人的思想完全一样。

近些年，人类在全脑仿真技术上的努力也是可见的。比如，美国艾伦研究所的科学家早在2003年就开始着手建构人脑以及非人灵长类大脑的基因表现图谱联结图谱。2010年起，美国国家卫生院以及数所大学也联合展开了“人类大脑联结计划”，共有一千两百位健康受试者（包括数百对双胞胎以及他们的非双胞胎手足）接受了大脑造影、基因定序以及行为检测。同时，德国与加拿大的科学家也在合作进行“巨脑计划”，目前，他们已经建立了一个来自六十五岁女性的三维大脑模型，其高达二十微米的分辨率，让单一细胞都几乎无所遁形。

另外，自适应可塑伸缩电子神经拟态系统（SyNAPSE）计划则希望利用神经突触模拟芯片来建立一个数位大脑。2014年，IBM成功发表了仿人脑芯片。该芯片拥有一百万个“神经元”以及2.56亿个“突触”，可以短暂模拟大脑活动。同年，日本的“京”超级计算机（K Computer）使用八万三千个处理器，也成功模拟了人类一秒钟脑部活动的百分之一。

2013年，欧盟也展开了“人脑计划”。这项十年计划拥有十三亿美元的资金，旨在通过尖端的计算机工具来绘制一张精细的人类脑部活动地图，并希望利用这些信息来建造一台能够模拟人脑网络结构的超级计算机。

这些超大型研究计划，正在试图解开复杂的大脑结构。透过追踪大脑中的神经联结、建构超高分辨率的人脑模型，以及绘制大脑的基因“表现”或基因活动地图，“上传”人脑结构与信息的科幻小说情节，或许就将在未来的一天得以实现。

不过，需要提醒的是，尽管人们正在尝试解开复杂的大脑结构，但这并不是一件容易的事情。大脑属于中枢神经系统，其包含了大约900亿个神经元。大脑时时刻刻接受来自视神经、听觉神经等，以及周围神经系统传送过来的信号。大脑将这些信号进行解析，并产生感觉，进而对外在环境做出反应形成运动信号。运动信号再通过脊髓传达到周围神经系统，进而控制肌肉控制人的身体，做出复杂的高级的运动行为.

当脑神经开始处理信息，就会产生相应的电磁信号。从神经元的构造来看，当神经元传达信号时，神经元内外的带电离子流动形成电流，电流到达突触后激发化学反应继续传递信号给下一个神经元。

当一定数量的神经元像集成电路一样一起工作时，就可以产生能被宏观的电极所探测到的电磁信号。而电磁型号的变化，则反映出当前皮层区域的活跃程度。这些信号经过放大，编译变成了包含信息的信号。这样研究人员就可以进行数据分析，用算法推测出大脑想表达的东西。

但至今，现代科学所掌握的关于脑的一些知识和脑波的分析方法依然只是脑科学的冰山一角，这决定了人们没有那么快能够实现完全的全脑仿真。换言之，全脑仿真所需的技术需要通过科学的渐进发展取得，但从技术角度来看，目前并没有不可跨越的障碍。

关于大脑的思想实验

当前，上传大脑的未来从技术上看来是安全的，但这样的技术还需要经过思想检验——问题依然存在。

第一个问题是，机器真的可以有意识吗？这是智能技术发展至今，人们仍然难以回应的问题。对于这一问题，心灵计算理论（Computational Theory of Mind, CTOM）给出了肯定的回答。心灵计算理论认为，物质实体对意识来说并不重要，重要的是物质实体以哪种方式被组织起来，而能够产生意识的组织方式是（恰当类型的）信息处理或运算。

但这需要满足两个前提条件：其一，我们要给出“智能”在行为上的定义，即定义机器要做什么；其二，与“智能”相对应，我们要给出“意识”的定义，即定义作为一部机器，它有怎样的感受。在这样的基础上，再加上各种额外的输人和输出设备，机器就能够以极高的一致性模拟我们的大脑，直到在基本粒子的层级上与原来的人类大脑没有什么区别。

然而，现阶段，科学家对意识的产生的研究，对记忆塑造的方法以及不同脑皮质分区合作的机理尚没有定论。以记忆存储为例，记忆的物理形式究竟是什么？是神经网络的结构状态，还是分子网络的组学状态，这本身就需要界定。

而要实现记忆的存储甚至转移，首先需要了解记忆的编码形式并能进行读取。目前已经知道一些基因与记忆的形成有关，甚至被当做是否有记忆形成过程发生的依据，如c-Fos、zif268等，但是这些基因的表达模式本身并不能达到作为记忆编码形式来对待的要求。

第二个问题是，在上传了大脑后，上传的大脑还是我们本身吗？大脑上传，就代表着成功复制出另一个大脑。这意味着，上传的大脑可能是另一个完全独立的大脑，上传之后，那个云端的大脑就会和个人本身毫无关系。原本这个在肉体中的大脑，不但不能知道云端中的大脑有何感受，甚至完全无法知道它是否存在，更何况，原本肉体中的大脑还会随着生理机能的衰退死去。显然，这种上传方式，会因为原本的肉体大脑和后来的云端大脑之间不存在“连续性”，而让人感到不安全且不确定性。

对于此，一个假设是，一开始的时候，我们只取代大脑一千亿个神经元中的“一个”神经元，那么由于硅芯片的功能可以完全取代并执行任何一个神经元的功能，因此，我们可以合理推论这个人所有已知功能和相关行为都不会出现变化。此时，在人的意识是大脑功能运作后的产物的基础上，由于在神经元被硅芯片取代后的大脑功能不会改变，我们的意识状态应该也不会有所改变。

并且，如果持续取代更多的神经元，直觉上来说，意识应该不会在置换到某个神经元时突然消失，因为我们目前的脑科学中并不认为脑中有某一个特定的神经细胞就是意识的所在位置，因此应该不会有“当某个特定脑细胞消失或死亡时就会导致意识消失”的现象发生。

此外，由于每个硅芯片的生理功能都和被取代的神经元功能相同，因此，由于神经细胞被取代后的大脑功能不变，意识也应该会继续存在。

如果每一个人脑都通过此方法上传，最后再把所有的“硅脑”联结在一起，或者是把每个硅脑分别连接到预先设定好的网络之中，那么原本肉体中的大脑就可以在云端的世界中存在。

上传大脑的未来

那么，在满足了一系列的条件后，当人类选择上传自己的大脑时，人类将迎来一个怎样的未来？

首先，从技术角度来看，上传后的大脑必然是一串有限的、由0和1组成的字符串。因此，只要能够上传成功，拷贝这一字符串就是轻而易举的事情。这意味着，人类能根据自己的意愿，复制自己的大脑备份存档，然后存放于现实世界中的需要的地方。也就是说，不论一个人因何种原因死亡，他总能通过一份存档重新开始生活。这种技术几乎能够保证，只要人类尚未灭绝，个体就不会死亡。

《智能解放：上传后的机械心智的未来》一书中，罗素·布莱克福德（Russell Blackford）就列举了上传大脑技术可能吸引人的特点：

“这一技术可能会赋予我们诸多优势，如更丰富的经历、大幅提高的思考速度等，而且会让我们有机会通过各种方法提高自身的认知水平、运动能力和感知能力。而最明显的是，这种技术或许能够让我们超脱于肉体存在：与血肉之躯相比，或许电脑硬件更耐用。在未来，或许我们能够无限地从一台计算机转移到另一台计算机上，这就意味着，我们可以以不朽的形式存在。”

不仅如此，当大脑上传技术得以在社会中普及，任何人都某一刻终结肉体生命并把大脑上传云端，因为在云端，将诞生一个与真实世界完全相同的虚拟世界——当所有人都选择上传大脑的时候，我们就会在那个虚拟世界中有同样的朋友、同样的亲人、同样的宇宙、同样的地球，以及同样的生活环境。

并且，在这个虚拟世界中，一切的感受都和我们目前身处的真实世界没有太大差别，以至于我们甚至不会察觉到自己是处于云端虚拟世界之中。这个云端世界与现实世界的唯一不同之处，就是我们的大脑不会受到肉体的限制，也不会随着肉体死去。无数人追求永生不死的愿望，都可以在上传大脑之后达成。

上传大脑也将在社会层面掀起巨变。1994年，美国经济学家罗宾·汉森 （Robin Hanson）就曾在一篇论文中做出了两个基本假设，其中一个假设是，在当下的社会中，硬件成本以指数级的方式快速下降，这一趋势将持续下去。

硬件成本的下降意味着，社会可以以低廉的成本复制珍贵的人类大脑，甚至不需要花任何费用得到全人类最杰出的大脑，这些大脑能够在不同硬件上运行，进而以不同的速度运行。于是，一个到处都是上传大脑的社会，将拥有更快的创新速度，并带着人类加速狂奔。

当然，随之而来的还有不可回避的，也是最根本的存在问题，就是这种追求永生的欲念，仍然会囚禁我们的大脑并让我们产生痛苦。毕竟，“想要达到永生”也只是一种持续的“感觉追寻”而已。

实际上，自从大脑进化出意识以来，人类就总是在“追求感受”或“排斥感受”中轮回。如果真的想要完全解开一切束缚，那我们不但需要摆脱基因的掌控，更要摆脱大脑对于感觉的追求，但这已经不是技术的范畴，而需要更深的思索。