你会把自己的大脑上传到云端吗？

科学家们正在热衷于追求“连接组”——这是一张包含860亿个神经元和100万亿个突触的人类大脑地图，它将使你的大脑结构能够以数字形式重建。

• 作者：Sharon Begley
• 2018年9月6日
• 大脑

插图由 Edmon de Haro 制作

今年早些时候，当脑保存基金会（由霍华德·休斯医学研究所的神经科学家 Kenneth Hayworth 领导）向研究人员颁发奖项，因为他们成功保存了所有猪脑的神经回路时，Hayworth 突然成为媒体关注的焦点。问题在于，大众媒体对此事的简化处理有些过头。他们认为这种脑保存技术与安乐死有关。由于用于保存猪脑的方法只适用于最近死亡的大脑，如果这项技术可以应用于人类，任何希望保存自己大脑的人都需要在大脑状态良好的情况下选择死亡。因此，记者得出结论，这项技术是为了让人们有机会在知道自己大脑会被保存的情况下死去。正如我们将看到的，这并不是重点。

媒体对安乐死的夸张报道掩盖了关于连接组学这一科学领域取得的显著进展以及实现将思维上传到云端的梦想的故事。尽管“至少需要50年才能成功上传第一个完整的人类思维，而要使其变得常规则需100年”，Hayworth 表示，他不仅认为这是科学上可行的，而且是道德上的必然。

但首先，让我们来看看这背后的科学原理。

就像基因组学研究基因组一样，连接组学研究大脑中的连接。这种21世纪生物学制图的最终目标是绘制出每个神经元和每个连接的位置：这些突触被认为编码了我们所说的“思维”，从每一个记忆到个性的各个方面、信念和意识。

在科学家们十年前揭示了线虫 C. elegans （302个神经元，7000个突触）的第一个这样的连线图之后，连接组学正朝着其珠穆朗玛峰般的高峰迈进：绘制860亿个神经元和100万亿个突触的人类大脑连接组。

去年，Hayworth的一位同事 Davi Bock 领导的一个团队获得了果蝇大脑及其10万个神经元的电子显微镜图像，这是绘制实际大脑连接组的第一步。（线虫有原始的神经系统，而不是大脑）。在西雅图的艾伦脑科学研究所，神经科学家们正在迈出绘制小鼠连接组的第一步：他们将一小块一立方毫米的小鼠大脑切成25,000片，并用电子显微镜成像，显示神经元和轴突。

一立方毫米仅是小鼠大脑的千分之一，或人类大脑的十亿分之一，Bock 说。你开始明白为什么一些科学家怀疑这是否能奏效。人类基因组测序首次花费了30亿美元并耗时超过十年，而现在只需1000美元和几个小时。因此，有人假设巨大的技术进步将使人类连接组的研究成为可能。

为了这一天的到来，一家名为 Nectome 的科技初创公司提出使用戊二醛保存大脑，就像它的创始人在猪脑上所做的那样，赢得了来自脑保存基金会的8万美元科学奖。因为，如前所述，突触在生命停止后会迅速分解，因此成像连接组需要一个刚刚死亡的大脑。这当然引发了安乐死风波。然而，安乐死并不是这项技术（如果它真的出现的话）的必要条件。自然死亡的人也可以让上传者随时待命。

在你将其视为科幻小说之前，请注意 Nectome 已经从国家卫生研究院获得了100万美元的拨款用于其保存和连接组研究。Hayworth 说，“这种获奖的保存技术似乎可以完好地保存现代神经科学理论所推测的全部结构和分子特征，这些特征支撑着所有类型的长期记忆，使一个人独一无二。”接受该程序的人“选择‘暂停’……以便最优地保存其大脑的全部信息内容。”

这里要明确的是，我们谈论的不是复活，而是全脑“仿真”，即通过重新创建大脑的连线图及其信息内容来实现数字化。Nectome 描述其使命为：“尽可能好地保存大脑，以保持所有记忆的完整性：从你最喜欢的书的精彩章节到寒冷的冬日空气的感觉，烘焙苹果派或与朋友和家人共进晚餐。如果记忆真的可以被完全保存……我们相信，在本世纪内，将有可能将你保存的大脑数字化，并利用这些信息重现你的思维。”

除了知道哪个神经元连接到哪个——基本的连接组——你还必须知道每个突触的强度吗？放电模式？神经递质的分布？大脑主人在特定突触运作时的主观感受？

如果神经科学最终了解了关于大脑的所有知识，它是否解释了关于心灵的所有难以言喻的奥秘？

一个小细节是，一立方毫米脑组织的信息含量约为1拍字节的数据，Bock 说。整个小鼠大脑约为1000拍字节。而人类大脑的信息量为10亿拍字节——1拍字节等于1百万吉字节——超过了当今云存储的总容量！

但是，那些想进行大脑仿真的研究人员并不因此气馁。相反，他们预测，如2018年的一项研究所述，“最终读取记忆将成为连接组学的日常例行工作”。这些连线图，包括在保存的大脑中，将“捕捉到功能相关的脑电路特征，从而产生心灵和认知功能”——可能在2075年至2100年之间——神经工程师 Randal Koene 在2017年的 SharpBrains 峰会上说。但如果基于连接组建立的大脑仿真成为现实，它是你吗？还是只是你的一个副本？

这和相关的问题呼应了我在2013年4月为《正念》撰写的第一篇大脑科学专栏中探讨的问题：是否有独立于大脑的心灵？心灵只是大脑的功能吗？如果神经科学最终了解了关于后者的一切，它是否会解释前者的每一个难解之谜？如果有人在硅材料中模拟了大脑，它是否会睡眠和做梦，如果不，这是否会降低其信息内容？如果大脑上传是在云端，它会有意识吗？如果意识是脑活动的“涌现属性”（基本上是一个幸福的意外），那么它可能会。它是否会遭受类似单独监禁的精神和感官剥夺？它会想知道它在哪里，如何到达那里，并因存在主义的绝望而受折磨吗？这令人难以置信！

Hayworth 想象将大脑上传安装在一个感知启用的机器人中，以避免最后两个问题。对于那些认为上传不能是原来的那个人的人来说，他问道，如果 C-3PO 的硬盘转移到了一个新的机器人中，有人会怀疑它不再是 C-3PO 吗？不会。那如果是完美复制的硬盘放入第二个机器人呢；那也是 C-3PO 吗？是的，他说：“大多数人都不会对复制 C-3PO 提出哲学问题。如果我们接受了唯物主义的神经科学观点（心灵就是大脑），我们必须接受仿真将是你的。”

未能追求可能使大脑仿真成为可能的研究是不道德的，Hayworth 认为。“没有尝试发展技术来保存独特的大脑神经回路模式是不道德的，这种模式编码了个体，包括在所有大屠杀幸存者去世之前保存他们的记忆和知识，这对我来说就像是再次烧毁亚历山大图书馆，失去了无法估量的人类经验。”

科幻 | 天堂在人间？

Netflix 热播剧集《黑镜》中出现了对连接组创新异常浪漫的观点。在“圣朱尼佩罗”这一集中，两位女性在模拟的加利福尼亚派对小镇（1987年风格）相遇：这是一个为死者和垂死者准备的天堂，在这里，如果他们选择将自己的思维上传，就可以离开孤独的晚年生活。圣朱尼佩罗不仅给了她们美好的时光，还给了她们第二次机会去建立人际关系、自我表达和治愈。问题是，这种技术的使用是否代表了逃避主义的极端，还是人类创造的慈悲天堂。