人脑模拟

人脑模拟，又称心理模拟，是指通过设计自动机器来模仿人脑活动的一种科学研究。这类自动机器在信息输入输出系统、控制系统、反馈器传导以及网状结构方面，与人脑及其活动有着一定的相似之处。最早的设计电子计算机便是基于模拟神经系统活动的理念。

研究概述

人脑模拟的研究始于洛桑理工学院大脑与思维学院主任亨利·马克莱姆领导的研究小组。他们在成功模拟小鼠新脑皮层单元活动的基础上，提出了人类模拟并复制大脑的计划。这一计划的第一阶段成果是成功模拟出了小鼠新脑皮层单元的活动模式。

成果展示

亨利·马克莱姆及其团队使用IBM超级计算机绘制了小鼠单脑皮层单元的活动模拟图，并将其公开供全球科研机构使用。尽管这些模拟图看似混乱且平凡，但实际上，这是神经科学研究领域的一项重要突破。研究人员通过对小鼠脑皮层活动的数据采集和计算机模拟，证实了脑机制活动的可计算性和可再现性。他们的工作不仅限于对大脑生理机能的分析和描述，还包括了对大脑如何运作、思考、记忆和理解等问题的研究。马克莱姆团队正在建立一种大脑模板，通过记录脑皮层单元的活动轨迹，将其转化为记忆、认知和推理的过程。他们的目标是在硅片上开发出能像人类一样思考的计算机。

面临挑战

尽管小鼠脑皮层单元活动的绘制成功证明了马克莱姆团队的研究思路的有效性，但在早期，这一计划曾遭到广泛质疑。许多脑科学家认为，对于大脑的理解尚浅，无法模拟其运作机制。然而，马克莱姆坚持认为，这些差异仅在于运算速度的不同，而非本质区别。他的研究团队已经在神经中枢结构数据库建设上取得了显著进展，并建立了世界上最大的单神经细胞数据库。自2005年起，IBM公司与马克莱姆团队合作，利用IBM超级计算机的强大计算能力，构建大脑皮层回路的详细模型。马克莱姆预计，随着计算机运算能力的提升，模拟和复制人类大脑将成为现实。

应用前景

人脑模拟的研究有望帮助人们更深入地了解大脑，包括研究精神障碍的发生机制。未来，随着研究的深入，可能会引发科学伦理方面的争议。人工智能的发展与神经科学密切相关，两者的结合是未来研究的重要方向。中国人工智能学会理事长钟义信教授指出，人工智能应成为信息技术的重要支撑，以便为其提供决策服务。在中国，人工智能研究已不再单纯跟随国外趋势，而是能够独立开展重大问题的创新研究。钟教授强调，随着传感、通信和控制技术的发展，人工智能的应用应该随之增加。

参考资料

人脑模拟--仿脑组织体模的应用.中国科学院生物物理研究所.2024-11-03

人脑模拟：计算机如何思考.稀土掘金.2024-11-03

【前沿科普】人脑模拟——仿脑组织体模的应用.澎湃新闻.2024-11-03