要深入了解这个问题的话,让我们先提一个相关的问题,就是人类大脑的工作机制有没有简单的解释?让我们了解一下定量大脑的复杂性的一些观点。 分子生物学的观点:大脑的复杂性,可解 第一种观点是大脑连接组的观点:大脑有多少神经元,有多少胶质细胞,以及神经元间有多少连接?你也许听说过的数据是:大脑拥有大约 1000 亿的神经元,1000 亿胶质细胞,以及百万亿神经元间的连接。这些数据大得惊人,令人生畏。如果我们为了了解大脑的机制,需要去了解所有这些连接(不仅是神经元和胶质细胞间的连接),那么我们肯定无法得出一个解释智能的简单算法。 第二种观点,也是更乐观的观点,是分子生物学中关于大脑的观点。该观点提出的问题是:描述大脑的构造需要多少遗传信息?为了回答这个问题,我们首先需要考虑人和大猩猩的遗传信息的差异。有一种说法你也许听过:人类和大猩猩的基因相似度达到98%。这个数字有时会有出入,通常在95%至99%之间。这是由于比较的是人类和大猩猩的基因组样本,而非全部基因组。但是在2007年,大猩猩的完整基因组得到分析,我们现在已经了解到,人类和大猩猩有大约1.25亿DNA碱基对不一样。整个基因组有大约30亿DNA碱基对,也就是说,正确的数字是人类和大猩猩的基因相似度是96%。 这1.25亿的碱基对中包含多少遗传信息呢?每个碱基对能标记四种可能性——即遗传密码的“基本单位”腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶。所以每个碱基对能用两组遗传信息来表示,刚好够用来指定四个标记之一。那么1.25亿个碱基对就相当于2.5亿组遗传信息, 也就是人类和大猩猩有2.5亿不同的基因。当然了,这2.5亿是人类和大猩猩的所有不同基因组,但我们感兴趣的是其中大脑的部分。不幸的是,没有人知道哪部分是大脑相关的部分。但让我们假定这2.5亿中有一半是大脑的,也就是人类和大猩猩的大脑有1.25亿组不同的基因。 1.25亿是个相当巨大的数字。有多大呢?让我们把它转换成熟悉的东西感受一下:它相当于多少英文文本?我们已经知道,英语文本中一个字母的信息占用一个字节。听起来很少——英文字母表只有26个字母——但英语文本的量非常大。当然了,你也可以说我们的基因组也十分庞大,每对基因组有两字节已经是高估。但让我们忽视这点,因为这最多表示我们高估了大脑的基因复杂性。根据这些假设,我们可以得出人脑和大猩猩脑的差异相当于约1.25亿个单词,或约2500万英文单词。大约是《圣经》的30倍。 信息量相当庞大。不过也还没庞大到无法理解。也许单独一个人无法全部理解这些文本,但一群专业人士或许就能理解。但跟大脑的 1000 亿神经元、100 亿胶质细胞和 100 万亿神经连接比起来,这些就算小儿科了。就算我们粗略用 10 个浮点来描述一个连接,那也需要 70 万亿的字节。这意味着人脑连接组比基因描述要复杂大约 5 亿倍。 这表明我们的基因组不可能包含有神经连接的所有信息。它只能包含大脑机制的总体构造和最基本的一些法则。但这些构造和法则足够让人类具备智能。当然,前提是——小孩子拥有健康、激励的成长环境以及充足的营养来发展智力。假设我们都在合适的环境中成长,一个健康的人类会拥有非凡的智能。从某种意义上说,我们的基因里包含有人类如何思考的本质。 更进一步地说,基因里包含的原则信息似乎超出了我们的理解能力。 以上提到的所有数字都只是非常粗陋的估计。1.25 亿字节有可能是极大的过估,也可能人类思维背后有一些更加集中的核心原则。也许 1.25 亿的大部分只是相关细节的微调,又或许这个数字还是太过保守。我们现时的目标关键是:大脑的构造非常复杂,但也不像你大脑神经连接的数量那么复杂。分子生物学的观点认为,人类总有一天能够弄明白大脑构造背后的基本法则。 前文中我忽视了 1.25 亿字节大概就是人脑和大猩猩脑的遗传差异这一事实。不是所有的脑功能都由那 1.25 亿个单位决定。大猩猩本身就有相当高的智慧。也许智能的关键在于大猩猩和人类共同的心智能力(和遗传信息)。如果这是真的,那么人脑也许只比大猩猩脑高级一点点,至少在智能背后的原则的复杂性上是如此。 (责任编辑:本港台直播) |