科学所需攻破的最后堡垒：意识与心灵

维多利亚时代伟大的生物学家托马斯·赫胥黎曾说：“人类的所有问题中，最根本和最有趣的问题是确定人在自然界中的位置和他与宇宙的关系。”我们已经能够用先进的技术拍摄数十亿光年以外的星系，操控生命的基因，探测原子的秘密，但心灵和宇宙仍然迷惑和折磨着我们。这也是最神秘的和迷人的前沿领域。
我们有灵魂吗？我们死后会发生什么？我到底是谁？在自然界的所有秘密中，心灵和宇宙是两个最大的奥秘。

我们先来了解下神秘的大脑吧。在银河系中有1000亿颗恒星，大致与我们大脑中的神经元的数量相同。我们要走近39万亿公里才能到达太阳系外的第一颗恒星。

心灵和宇宙构成了最大的科学挑战，但它们也有一种奇特的关系。它们一方面是两极对立的：一个是关于外层空间的广阔；另一个涉及内部空间。弦场论创始人之一、知名美国物理学家加来道雄认为，理解宇宙中最大的秘密，并不需要心灵感应或超人的能力，只需要有一个开放、执着和好奇的心。

大脑只有1.36千克左右，但它却是太阳系中最复杂的物体。虽然大脑的重量只占身体的2%，却有一个贪婪的胃口，它消耗身体能量的20%。在新生儿期，婴儿的大脑消耗能量更惊人，达到65%，而80%的人类基因的编码是用于大脑的。头颅内的神经元是千亿级的，还有大量的神经连接和通路。

我们需要不断提醒自己，人类的心灵仍然是世界上最伟大、最神秘的力量。

物理学家的心灵课题
加来道雄是一位理论物理学教授，他对心灵也异常痴迷。他认为，过去10多年来物理学所取得的进步，让解读某些心灵的壮举成为可能。现在，科学家通过磁共振成像扫描可以读取在我们大脑中流动的思想。科学家也可以插入一枚芯片到完全瘫痪病人的大脑中，并把它连接到计算机上。

从望远镜发明以来，人类花了350年的时间进入了太空时代，但自从磁共振成像和先进的脑部扫描引进以来，科学家仅仅用了15年的时间就有效地把大脑和外部世界连接起来。

科学需要攻破最后的堡垒是意识。大脑皮层内最新的进化结构是新大脑皮层，它控制高级认知行为。这是人类最高度发达的部分，它占我们大脑的质量多达80%，但只有一张餐巾纸那么厚。

17世纪知名哲学家哥特弗里·莱布尼茨曾这样描绘：“如果你能把大脑平摊成一英里大，并在里面行走，你不会找到意识在哪儿。”意识这个问题吸引了几个世纪的哲学家，但直至今日也没能找到一个简单的有关意识的定义。一些哲学家怀疑是否有可能建立一种意识理论。他们声称，意识绝不可能得到解释，因为一个对象不能理解自己，所以我们没有能力解决这个复杂问题。

哈佛大学心理学家史蒂文·平克曾强调说：“我们不能看到紫外线。我们不能在精神上旋转一个在第四维度的对象。也许我们也不能解决诸如自由意识和情感这样的难题。”

不断解密的心灵感应
目前在神经科学中做着一个巨大的、引人注目的实验。科学家利用电磁的能力现在可以探测到人的思想，可以发送心灵感应的信息，用心灵感应来控制我们周围的物体、记录记忆，或许还能增强我们的智力。心灵感应也许是最直接、最实用的新技术，它曾一度被认为是绝对不可能的。

心灵感应已经离我们越来越近了。关于“未来五年的五项预测”中，即用来预测未来五年中可能发生的五项革命性发展项目，IBM公司的科学家们声称，人们将能够与计算机进行心灵交流，或许在不久的将来就会取代鼠标和语音命令。这意味着用意念的力量可以命令电话给他人拨号、缴纳信用卡账单、驾驶汽车、约会、创作优美的交响乐及艺术品等。

心灵感应技术可以带来无限机遇，从计算机巨头、教育家、电子游戏开发公司、音乐录音室到五角大楼，似乎每个人都会向这一技术靠拢。

泛泛来说，在任何时刻当一个电子突然加速，它便会释放电磁辐射波。当电子在大脑中振动时，同样会释放无限电波。但是这些信号太过微弱，难以探测到，即使我们能觉察到这些无线电波的存在，我们也很难将其弄清楚。进化演变没有给我们解码这种毫无规律的无线电信号的能力，但计算机却可以。科学家们利用脑电图扫描得到了人类思维的原始近似值。

脑电图传感器的优点在于它们不具有侵害性，且十分快捷。人们所要做的就是将装有许多电极的头盔戴在头上，剩下的就交给脑电图传感器处理，脑电图传感器能迅速识别每一毫秒都在变化的信号。当然，要解决的问题依旧很多，脑电图传感器的问题就有许多悬而未决。电磁波经过头颅骨时会逐渐减弱，因而要想找出电磁波源自何处绝非易事。另外，这一方法能够辨别出你所想的到底是一辆汽车还是一栋房子，但它不能重塑该车或房子的形象。

在可预见的很长一段时间内，科学家要面临的问题不再是：人们能不能通过一台隐藏在暗处的仪器遥远地解读其他人的思想，而是是否同意自己的思想被人记录起来。

脑联网走进现实
脑联网已逐渐走进现实，不仅科学家，企业家也在寻求脑-机接口（BMI）技术，他们希望把某些类似的新颖发明融入其永久的商业计划中。通过电子游戏、运用脑电图传感器的玩具。目前脑-机接口技术已经打入年轻人的市场。早在2009年，神念科技公司就推出第一款类似玩具：意念球场，这款游戏运用脑电图传感器，玩家可以通过意念在迷宫里移动球。现如今，意念控制视频游戏同样火热起来了。

脑机技术的下一步自然过渡到脑脑技术，这就让心灵互联网或脑联网成为了可能，从而实现大脑到大脑的互动。

布朗大学的神经科学家约翰·多诺霍完善地开发了这项技术，他创造了一个设备叫做“脑机接口”，帮助受到大脑伤害的人沟通。他引起了媒体的重视，甚至在2006年成为《自然》杂志的封面人物。

如果大脑能够控制计算机或机械臂，在大脑中不放电极，计算机能够识别一个人的思想吗？如今，已有实验证明，只靠思维就能移动光标，用这种方法训练部分瘫痪病人书写简单句子了。

一些玩具公司销售的头巾里面有脑电波类型的电极，如果你以某种方式集中思想，你就可以激活头巾中的脑电波，然后这些脑电波就能控制玩具。例如，可以通过纯粹的思维就可升起圆筒里的乒乓球。

2013年杜克大学研究员米格尔·尼科莱利斯完成了《星际迷航》电影里的一种技术：心灵融合，即两个大脑间思维的融合。

起初，尼科莱利斯用的是两组老鼠做实验。当科学家的实验超出动物的范围，开始实施人脑对人脑的直接交流实验，也就是通过互联网实现信息在人脑之间的传递时，便迈向了关键的下一步。华盛顿大学实现了这一具有里程碑意义的一步。

一位科学家将脑电波信号（移动你的右手臂）传输给另一位科学家；第一位科学家戴上脑电图传感头盔，并开始玩视频游戏。游戏里，他设想移动右手臂发射一枚加农炮弹，他很小心地保持着不移动自己的右手臂。脑电图传感头盔上的信号通过互联网传输给了另一位科学家，这位科学家头戴经颅磁头盔，这个头盔小心地安放在控制其右手臂的那一部分大脑的上方。当信号传到第二位科学家时，这个头盔会将一段磁脉冲输入其大脑，使得其右手臂不由自主地动起来（右手臂自己动起来）。因此，通过遥控，一个人的大脑可以控制另一个人的活动。

这一新突破为很多可能的技术带来了希望，如通过互联网传递非言语信息。

脑联网的产生足以改变人类文明进程。每一种新的通讯系统诞生，如语言、文字，计算机的诞生都改变了时代，脑联网不可避免地会在社会中产生重大的影响，引领人们从一个时代向另一个时代跨越。

超大组织在行动
意识与心灵，如何攻破这个人类最后的堡垒，各国政府也纷纷行动起来。我们来看大脑反向工程。2013年1月，改变医学和科学前景的两大重大项目铺展开来。一夜间，曾被认为太过复杂而无法解决的大脑反向工程，突然成为世界上最大经济体之间的科学竞赛和荣耀的一个焦点。

首先，在国情咨文中，时任美国总统奥巴马宣布向“推进创新型神经技术开展大脑研究计划”提供联邦研究资金，总共大约30亿美元，这震惊了科学界。与打开基因研究闸门的“人类基因组计划”一样，该大脑研究计划将通过绘制大脑中的电通路，揭开大脑神经层面的秘密。

几乎与此同时，欧盟宣布“人类大脑工程”将得到11.9亿欧元资金，以对大脑进行电脑模拟。该工程使用世界上最大的超级计算机，将用晶体管和钢铁创建复制人类大脑。

如果获得成功，这些科学家将改变人类的历史进程。他们不仅会找到治疗精神疾病的新药和疗法，还可能解开人类意识的奥秘，也许可能将意识上传到计算机。

这是一项令人敬畏的工作。人类大脑包含了1000亿个神经元，接近银河系中恒星的总数。每个神经元又与上万个神经元相连接，所有可能的连接加起来达1亿亿个。因此，人的大脑能够产生的"思维"数量完全是天文级别的，超出了人类的认识范围。

对大脑逐个神经元进行分解至少有三种不同的方法。
1、利用超级计算机对大脑进行电子模拟，这是欧洲人采用的方法。

2、绘制活性大脑的神经通路，这是美国"大脑研究计划"（BRAIN）所使用的方法。

3、对控制大脑进化的基因进行解码，这是微软共同创始人保罗·艾伦所开创的方法。

艾伦提供了1亿美元的慷慨资助，研究的目标是绘制小白鼠大脑的图像或图谱，重点是识别那些负责形成大脑的基因。

早在2011年，艾伦研究所就宣布已经绘制了两个人类大脑的生物化学图谱，找到了1000个解剖部位，包含了1亿个数据点，这些数据能够说明基因如何以基本的生物化学形式呈现。这项研究确认，有82%的人类基因在大脑中得到表现。

大脑反向工程有一个长远的影响，如果意识可以转移到计算机中，是否意味着人类将不会死去？

在不久的将来，会有那么一天，我们可以用自己的心灵控制计算机和游戏。我们会成为操作系统的一部分，并融入我们所描述实验的类似机制中。我们用来和计算机进行交流的所有设备，鼠标、键盘等，或许都会渐渐消失。未来，我们也许只需在内心下达指令或愿望，隐藏在环境中的微型芯片就会悄无声息地去执行。

人们可以将思想连接到某种可以将人的力量放大数百万倍的能源上，如此一来，人们就可以拥有神一样的力量了。