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「解碼人腦開端」江安世 :先懂大腦,才能讓AI像人一樣思考

品牌實驗室
2022.03.18

AI科技躍上全球舞台,成為所有產業進化的新動力。但在實現能像人腦一樣運作的AI之前,首先要先回答的問題是:人類的大腦是怎麼運作的?

以畫出全球首張果蠅全腦神經網絡立體圖譜成就、被紐約時報評為「解碼人類大腦的開端」的中央研究院院士江安世,如何看到與芸芸眾生不一樣的世界?

人類發展至今,最大的謎團之一,也許就是我們的大腦。直到現在,我們依舊無法掌握大腦如何產生意識、記憶學習,讓人類有別於其他生物而能成為萬物之靈。

美國哥倫比亞大學神經學教授Richard Axel破解了果蠅嗅覺神經網絡的第一層機制,因而獲得諾貝爾醫學獎,而江安世則帶領團隊成功找出第二、第三層機制,並陸續發現果蠅的記憶儲存和聽覺傳導途徑,是全球公認最有機會破解人腦神經網絡的學者之一。

為解答問題而創造科技

「 我重視的是問對問題。」江安世說。

如果說科學研發的創新是知識和靈感的結合,江安世為領域開創出新視野似乎是必然。因為想要知道大腦運作的樣貌,江安世30年來不斷探究大腦,為了回答一個問題,隨之延伸出更多問題,強烈的求知慾望讓他從來不缺題材,「因為當你問對問題,在尋找解答的過程當中,靈感就會自然而然、源源不絕地出現。」

當新的問題接踵出現,如何找到答案?江安世說:「這時候就需要創造新的科技。」像是為了能夠看清楚生物組織的立體結構,江安世花費5年研發出能讓蟑螂腦組織變透明的「FocusClear」試劑,細胞結構、神經網路的立體分布,過去要費力切片到1~6微米才看得到,現在可在高倍率顯微鏡下直接透視一覽無遺。

攀向高峰 繼續挑戰更高的山丘

在許多人也許是嚴肅枯燥的科學研究,從江安世口中娓娓道來,卻更像是一場將天馬行空化為真實的解謎冒險,在那個世界裡,有無窮無盡的可能性。

「我一直覺得想像力是沒有極限的。」他說,追求問題解答的過程,是一步步地以合理的步驟逐步完成,當遇到過往經驗沒有下一步可參考時,就會順勢推展出「怎麼補足」的新問題,這時候也許有靈感、也許不斷嘗試錯誤,但當到達原本想像的極限之後,就會發現,解決一個問題,後面還有更多的問題。換句話說,想像力是無窮的,沒有極限。「當你站在一個山丘的高峰上,你才發覺還有更多、更高的山。至少在我們人生的旅程當中,這個高山是永遠攀登不完的。」

江安世與其研究團隊建構「果蠅全腦神經網路圖譜」,期望將果蠅的腦神經細胞完全解碼,進而揭開人類大腦運作的秘密。

現階段AI與人腦的距離:意識誕生之謎

在這個沒有極限的想像裡,會不會真的有一天,人類真的能創造出和人腦一樣的AI?

江安世分析,現階段的人工智慧,和人腦最大的差別在於意識。有人預測,未來當仿腦的AI運算速度達到某種程度以上,能對人腦達到相當程度的模擬,就有可能產生意識,「人類現在還不完全理解,人的意識是怎麼演化出來的。」言下之意,人工智慧還在起步階段,距離能看到AI模擬人腦意識的那一天還有一段漫長的距離,但絕非不可能。而在意識之後,人腦還有情感、性格等謎團待解開,「這部分也許以後能一個個克服,讓很多機器做不一樣的事情,再一起產生集體的價值。」

用肉眼看不見的「微」觀視野 看見大腦裡的萬千世界

當人類對大腦的理解和AI的運算能力齊步起飛,人腦與電腦終於開始出現交會點,其中一個重要的共同點,是追求越來越精細的世界。像是被江安世作為研究對象的果蠅大腦,深度只有約零點五毫米,而透過越來越精密與智慧的顯微科技,例如175年來鑽研光學的蔡司顯微技術,不但能呈現超高倍數的清晰顯微影像,也能縮短數據採集和分析過程,並對活體細胞進行快速、低光毒性的成像。用科技做為探索人腦秘密的工具,再進一步以對人腦的探究成果,作為AI發展的創新來源。

像蔡司175年來的創新,為各種領域的發展提供動力,例如蔡司顯微鏡在奈米尺度上將微小的結構視覺化,並以高效的計量系統提升工業、材料科學、生物科學研究領域的生產力和品質。1900 年發現結核病細菌的羅伯特·科赫(Robert Koch),使用的就是蔡司的顯微鏡。正如蔡司始終秉持的創新精神,只要人類還有挑戰想像極限的渴望,未來就還有無限可能。

「也許在2100年之前,AI就能夠自己做決定了,那是不是在那個時候它會產生意識呢?那這也是很多科學家的預言,我們可以想像得到,那時候才是AI元年,一個新的世界展開。」江安世說:「那會是什麼樣的一個世界呢?在前面提到極限以外還是無窮的極限,到了那一天你就會看到更高的山。」

「想像力是無窮的,是沒有極限的。」江安世不斷用科學創新研發,開啟人類對智慧AI的想像。

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