蓝脑工程引发道德问题

　　我进入IBM驻纽约的T.J.Watson研究院实习的那一天，正是IBM和瑞士大学合作的“蓝脑”工程(BlueBrain)开始启动的当天，而此研究项目的IBM主管，正是我的实习导师。这，对我来说，真是个幸运的巧合。

　　“蓝脑”工程，是在IBM拥有的超级计算机-蓝色基因的构思基础上，企图应用超级计算机的高速度，来虚拟人类大脑的多种功能，比如认知、感觉、记忆等等。可以说，这台计算机所做的就是一个翻译的工作，只不过想要翻译的，是未知的、神秘的人类大脑。以上所说的这些设想至今无法实现，原因很简单，因为人们还没有研制出具有这样处理能力的电脑。

　　不过庆幸的是，生物方面的数据和资源收集得差不多了。瑞士洛桑大脑与思维学院主任亨瑞·马克兰实验小组花了十多年的时间已经逐步建立起了神经中枢结构数据库，所以现在他们拥有着世界上最大的单神经细胞数据库。而在这个数据库的基础上，蓝脑在第一阶段中将建立新皮层单元在整个大脑中的电子结构模型。而下一阶段的研究是要绘出大脑的反应回路和动态模型，这要求蓝色基因超级计算机拥有至少每秒高达22.8万亿次浮点计算的运算能力。如果此项工作能完成的话，就可以模拟出新皮层单元的活动，从而再向模拟整个大脑进军。初步预计整个计划实施至少要10年以上。

　　可为一石激起千层浪，这个报道一出，立即引起了方方面面的注意。立时，我的实习导师接到无数的求职信、采访要求与合作邀请。其中一个来自波士顿电台的采访要求引起了我的注意。他们关心的问题是，这项工程如果能够成功，那模拟出的大脑是不是有意识了呢？这个意识的存在是否代表他“活着”？这里面的道德底线又是什么呢？“蓝脑”引发的道德问题，我猜这是所有人关心的问题。

　　且不说这项工程浩大的研究是否能最终完成，即使能达到目标，能模拟人脑，那也是多年以后的事情了。随着科技的发展，那时候人的价值观和道德观念能变成什么样还未可知。几年前，器官移植、安乐死等等还不都是存在着不少非议？不都认为是违背伦理的？时至今日，大部分人都已经能够默默接受。何况器官移植已经拯救了不少人的性命，在造福着人类；而安乐死也在很多国家进行了试验，甚至开始正式在死刑犯身上实施。科技发展突飞猛进，人的观念也日新月异，用今日的道德标准臆断未来，多少有些不公平吧？

　　网络上对“蓝脑”的反应也是高潮迭起。一个汇集了很多博士的论坛网站对这项工程提出了褒贬不一的看法，包括此间的可行性、道德标准等等，也有不少人给出一些有参考价值的建议。其中一个我认为最好的建议就是，他让我们先研究美国总统布什的脑袋，因为这个脑袋相对别人的来说应该简单好多吧。



近日，IBM和洛桑理工学院（The Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne，EPFL）宣布了一项重要的联合研究行动——“蓝色大脑计划”，该计划将把对大脑研究推向新的高度。

今后两年，来自两家组织的科学家将一起工作，利用IBM的网络服务器“蓝色基因” （Blue Gene）超级计算机的超强计算能力，来创建人类大脑最大和最复杂的部分——新大脑皮层回路的详细模型。科学家们希望，通过将计划逐步扩展到大脑的其他部分，最终建造出整个人脑精确的计算机模型。

人类对于大脑如何运转知之甚少。利用数字模型，科学家可以模拟分子水平的大脑运转，能够清楚地显示出内部处理流程，如思考、理解和记忆。科学家还希望理解大脑中的部分回路如何以及为什么导致大脑失常，这被认为是某些精神病的原因，如孤独症、精神分裂症和抑郁症。

洛桑理工学院的教授，负责执导这一项目的亨利·马克莱姆（Henry Markram）透露：“模拟细胞层次的大脑是一项艰巨的任务，需要考虑成千上万的参数。IBM在生物模拟领域的经验无可匹敌，并具备世界上最先进的超级计算技术。有了这些资源和技术的强强联合，我们才着手启动神经系统科学领域最雄心勃勃的研究计划。”

洛桑理工学院大脑和心智学院（Brain and Mind Institute）由马克莱姆创办，积累了10多年的研究和湿试验室数据，已被整理纳入世界上最全面的有关新大脑皮层微观结构的经验数据库中。

IBM的研究者将发挥其模拟复杂生物系统的丰富经验，帮助把这些数据转换为大脑的数字3维模型，模拟大脑内部高速的电化学反应。模型运行在4台“蓝色基因”超级计算机上，将以前所未有的精确度3维模拟大脑的运转。

蓝色基因是迄今为止世界上最快的超级计算机系统，使科学研究在计算能力上达到空前的水平。IBM公司研究中心副总裁塔克·阿哥拉哇拉（Tilak Agerwala）表示，“真正关键的并不是计算能力本身，而是如何将它应用到科学、工程和实务中，推动创新和发明。”

据马克莱姆预测，运用蓝色基因超级计算机进行实时实验，必将大大加速脑研究的进程。“计算机形成精确的大脑模拟后，主体实验前的实验准备和布置将走出实验室，在硅片中完成。有了确定的模拟，我们预测，过去湿试验室一天的研究量在蓝色基因上几秒钟就可完成。”

落户在洛桑理工学院的计算机系统，约占四个冰箱的地面空间，处理速度峰值不低于22.8兆浮点运算/秒（22.8 teraflops），从而成为世界上最强大的超级计算机。

项目第一阶段是对新皮层进行软件复制。新皮层约占人脑总重量的85％，支配语言、学习、记忆和复杂思考等认知功能。精确复制新皮层是整个大脑模拟过程中至为关键的第一步，它还将在大脑功能的遗传、分子和认知水平之间提供链接。随后的几个阶段，将进一步扩大模拟区，从其它脑区的回路，最终扩展到整个大脑。

作为与IBM的协议的一部分，蓝色基因的部分时间将用于其它艰巨的研究项目。其中一个项目是，IBM苏黎世研究实验室（Zurich Research Lab）的研究员将与洛桑理工学院复杂物理和纳米结构物理研究所（Institute of Complex Matter Physics and Nanostructure Physics）科学家一道，研究后CMOS半导体技术，如碳纳米管，继续寻求更小的半导体和微芯片。

在其它领域，洛桑理工学院研究员将运用蓝色基因探索血浆生成能量的方法，而另一支研究团队将运用它研究蛋白质的折叠，及其在克雅氏病（疯牛病）和其它疾病中的作用。