1.4 脑科学对人工智能的意义

人工智能是利用计算机模拟人类智能创造机器智能的科学领域。经过几十年的发展，人工智能已经取得了一系列令人瞩目的成就。1997年，IBM深蓝计算机因为击败了当时的世界国际象棋冠军卡斯帕罗夫而名声大噪。2016年，谷歌公司的AlphaGo又在全世界人民面前打败当时的围棋世界冠军李世石，掀起了人工智能技术的新一轮热潮。2022年12月，一款名为ChatGPT的聊天机器人继AlphaGo之后又掀起一轮人工智能浪潮。人工智能技术如今已成功应用于机器翻译、机器人、语言和图像理解等诸多领域，以代替人类执行复杂或规模庞大的任务。人工智能已经在棋类博弈、图像识别等多方面远超人类智能水平。但是，现有的人工智能技术还处于发展阶段，虽然以ChatGPT为代表的大语言模型已经可以熟练地驾驭语言并完成多种任务，但是在高级认知功能方面还远弱于人类。究其原因在于，人工智能向脑工作机制的学习还不够“类脑”。当然人类对脑的认识本身也还十分粗浅。目前的人工神经元只是参考神经元间的部分拓扑结构而搭建的数学模型，其核心算法是计算机科学研究者发明的，而非来自对生物神经系统的解析，与脑的原理和能力相去甚远。通过模拟、解译和反演等多种手段，通过脑科学及认知科学等探究记忆、学习、决策等原理并构建计算模型，在类脑智能的设计上模拟仿真和再现脑局部和整体功能的工作结构，发展类脑智能算法，以使机器获得更好的概括能力、抽象能力。因此，理解和认识脑，不仅对认识人类自身具有重要作用，对人工智能的研究更具有重要意义。

过去几十年，由于对人脑智能机制缺乏理解，研究人员从不同角度提出各种关于智能形成的理论，这些方法对发展人工智能起到了促进作用，但只在逻辑推理等初级认知智能及视觉感知智能方面对人类智能进行一定程度的模拟，在人类高级智能方面尚未取得进展。因此，未来要发展类人的人工智能技术，脑和神经系统就是很好的参考和参照物。人类智能和人工智能从不同的起点研究智能问题，它们相互影响、相互促进，有望实现两者的汇聚，启发人们从多角度探索更强的智能。

“中国脑计划”等世界各国的脑计划一方面有益于人类对大脑疾病的探索；另一方面，类脑科学研究则主要应用于人工智能技术的研发方面。类脑模型的建立和类脑计算、处理及存储设备技术的研究，有助于对新一代人工智能及类脑智能进行研究。

神经科学和类脑人工智能的深入发展不仅有助于人类理解自然和认识自我，而且有助于促进精神卫生事业发展和预防神经疾病、护航健康社会、抢占未来智能社会发展先机。

未来20年，与神经科学和类脑智能有关的技术发展对人类健康、科技发展、国家安全等领域都将产生深远影响。同时，神经科学和类脑智能技术本身存在“两用性”风险，其在医疗卫生、军事、教育等方面的应用可能会引发一系列安全、伦理和法律问题。