梁坤

30年前，美國(guó)政府啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃—— 一個(gè)長(zhǎng)達(dá)13年的測(cè)序及繪制所有人類基因的研究項(xiàng)目。盡管項(xiàng)目一開(kāi)始遭到了懷疑乃至反對(duì)，但是該計(jì)劃卻讓遺傳學(xué)研究領(lǐng)域從此煥然一新，并被認(rèn)為是歷史上最成功的科學(xué)計(jì)劃之一。

現(xiàn)在，美國(guó)情報(bào)系統(tǒng)下設(shè)的情報(bào)先進(jìn)研究計(jì)劃署（IARPA）已為一項(xiàng)類似的雄心勃勃的計(jì)劃投資了1億美元。皮層網(wǎng)絡(luò)機(jī)器智能計(jì)劃（MICrONS）旨在逆向建造1立方毫米的大腦，研究大腦進(jìn)行運(yùn)算活動(dòng)的方式，并將研究結(jié)果更好地應(yīng)用于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能計(jì)算領(lǐng)域。

目前，IARPA已經(jīng)招募了3個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，分別由哈佛大學(xué)生物和計(jì)算機(jī)學(xué)家David Cox、卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)家Tai Sing Lee和貝勒醫(yī)學(xué)院Andreas Tolias帶領(lǐng)。每個(gè)團(tuán)隊(duì)均提出了解決這一問(wèn)題的5年計(jì)劃。

MICrONS作為奧巴馬“腦計(jì)劃”的一部分，旨在把由大腦激發(fā)的智能計(jì)算再向前推進(jìn)一步。今天的大量技術(shù)都在依賴一種叫作人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方式，正如其名字暗含的那樣，這些算法受到了大腦構(gòu)造系統(tǒng)的啟發(fā)。“這是一項(xiàng)巨大的投資，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為它要解決的是一個(gè)非常重要的挑戰(zhàn)，它將會(huì)對(duì)信息學(xué)界乃至全世界產(chǎn)生變革性的影響?！盜ARPA的MICrONS項(xiàng)目管理人Jacob Vogelstein說(shuō)。

各個(gè)團(tuán)隊(duì)將嘗試?yán)L制一只嚙齒類動(dòng)物1立方毫米大腦皮層的所有神經(jīng)元。這類動(dòng)物大腦皮層的神經(jīng)元數(shù)量不足人類大腦皮層的百萬(wàn)分之一，數(shù)字可能看起來(lái)很小，但到目前為止科學(xué)家一次僅能測(cè)量幾個(gè)神經(jīng)元或是通過(guò)功能性磁共振成像獲得合成照片中上百萬(wàn)神經(jīng)元的活動(dòng)情況。

現(xiàn)在，MICrONS成員計(jì)劃當(dāng)嚙齒類動(dòng)物在進(jìn)行視覺(jué)感知或是學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，記錄及測(cè)量10萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)和連接情況，其中涉及到納米級(jí)分辨率的成像，“這就像是通過(guò)一寸一寸地測(cè)量，來(lái)繪制美國(guó)地圖一樣?！盫ogelstein說(shuō)。但他對(duì)目標(biāo)非常樂(lè)觀，因?yàn)榻谝呀?jīng)出現(xiàn)了大規(guī)模的神經(jīng)科學(xué)研究成果，網(wǎng)上已經(jīng)有大量的新工具可以在納米級(jí)的層面了解大腦?！彼f(shuō)，“所以這一點(diǎn)在歷史上是獨(dú)一無(wú)二的，我們有良好的工具和技術(shù)，尤其是首次擁有在每個(gè)神經(jīng)元以及每個(gè)突觸層面揭示大腦接線圖的技術(shù)?！?/p>