安妮 郭一璞 發自 凹非寺

量子位 出品 | 公眾號 QbitAI

10年砸入10億歐元，為了用計算機模擬人腦。這個十年前曾轟動全球的項目，如今徹底“死”了，死得悄無聲息。要不是有位西方記者提起，人們幾乎已經完全遺忘。

模擬人腦？呵，實際連一只蠕蟲的大腦也模擬不出來。

2009年的7月22日，瑞士神經科學家Henry Markram在TED大會上宣布，將用計算機模擬人類的整個大腦，并進一步揭露意識的本質。

Markram的項目雄心勃勃，將這個項目的時間線，訂到了10年后。歐盟政府牽頭下注，資助其10多億歐元用于研究。

這個項目宣布后，曾引起了一時的轟動，BBC、科學美國人、英國衛報、人民網及國內多個門戶網站都參與報道，還引發過800多名神經科學家的聯名上書。

放長線、大手筆的投入，換來的結果呢？

截止到今年7月，10年已經過去，而Markram和其模擬人腦的項目已沒有了任何消息。別說人腦，其公布過的兩項研究還止步于鼠類。

還是大西洋報道的記者Ed Yong第一時間發現了此事，在推特上發帖，再次引發對這個話題的討論，引發吃瓜網友圍觀。

這場研究，開始時轟轟烈烈，結束時又悄無聲息。

這個項目來龍去脈如何？又是為什么失敗的？

轟動一時的“藍腦計劃”

模擬大腦的計劃由來已久，是Markram在德國海森堡普朗克醫學研究所擔任博士后時開始的“藍腦計劃”（Blue Brain Project），只不過那時的目標還不是人腦。

因為成功測量老鼠大腦兩個神經元之間電信號的強度，Markram一戰成名，1998年，他成為以色列雷霍沃特魏茨曼科學研究所的一名教授。

注意，這項研究的關鍵意義在于，給了計算機模擬人腦的學習能力一個可能。

于是，這就有了2009年，Markram在TED大會上，向公眾宣布了一個驚人大計劃：

他要在了解大腦結構的基礎上，用計算機創建一個復雜的數學模型，模擬人腦的86億個神經元和100萬億的突觸。

Markram表示，研究一旦成功將對整個人類帶來極大意義：

為老年癡呆等疾病帶來革命性進展，研發出更智能認知能力更強的機器人，甚至幫助找到讓計算機處理速度更快的方式。

這個項目在公布之后獲得了大量關注，甚至是政府。

2013年，歐盟政府牽頭，聯合多個國家和地區的科研機構，打算資助這個看起來極其炫酷的實驗。

他們重金押注，一出手就是13億歐元，將藍腦計劃更名為“人類腦計劃”，全稱Human Brain Project，簡稱為HBP。

拿到這筆巨額資金，HBP項目進展似乎并沒有那么順利。

據《科學美國人》報道說，當時美國出版社用“大腦迷霧”（brain fog）和“大腦沉船”（brain wreck）來嘲諷藍腦計劃，幾位了解這個計劃的科學家將Markram稱為“偏離軌道的天才”。

2014年，輿論攻擊甚是猛烈，近800位神經科學家聯合上述，致信歐盟委員會，稱HBP項目，其管理結構和研究重點都需要改變，它本需要整個歐洲進行協作，就像人類基因組計劃一樣。

27名科學家組成的評估組中，25人不看好HBP。

研究成果

雖然質疑頗多，但HBP也不能說是毫無成就。

經歷諸多質疑后，2015年，HBP終于拿下一血：其論文Reconstruction and Simulation of Neocortical Microcircuitry，登上了當年10月的《Cell》封面。

論文地址：

https://www.cell.com/abstract/S0092-8674(15)01191-5

在這篇論文中，他們首次用計算機模擬了含有207種亞型的大鼠神經網絡，共包含31000個神經元和3700萬個神經突觸。

Markram的研究思路從這個論文中也多少得以體現，他們將大鼠大腦進行切片處理，分析每一部分的神經元、分子生物學信息和電生理學特征，然后在超級計算機中像拼圖一樣將其重構。

這項研究表明，動物大腦中的皮質柱（cortical column）是可以被仿真模擬的。

2018年，HBP再次有了進展，推出了首張小鼠大腦中每個細胞的數字3D圖譜：The Blue Brain Cell Atlas。

論文地址：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fninf.2018.00084/full?utm_source=FWEB&utm_medium=NBLOG&utm_campaign=ECO_FNINF_blue-brain-cell-atlas

在這項研究中，Markram將研究主體放至小鼠，通過這份圖譜可對小鼠大腦中每個區域進行可視化，還能下載相關數據用于自己的分析和建模。

Markram表示，這份圖譜是當時關于小鼠腦細胞全部區域最準確的預估結果。

昔日輝煌已成過去，無論過程如何曲折，從結果來看，“10年內用計算機模擬人腦”的計劃，終究成為了“曾經夸下的海口”。

各國專家都不看好

神經科學家們不看好HBP，可不是一兩天的事了。

四年前，HBP團隊在Cell上發布小鼠大腦建模成果時，就引來了各國科學家的批評，他們認為這個項目沒什么實際意義，純屬浪費錢，建模不是解決問題的途徑，建模就是問題本身，沒有試圖解決某個特定的研究問題。

當時，里斯本Champalimaud中心的神經科學家Zachary Mainen評價說，這個項目沒什么吸引人的，只是工作量大而已。

德國法蘭克福馬克斯普朗克腦研究所主任Moritz Helmstaedter覺得，雖然把數據做出來是好的，但HBP只是拉大旗作虎皮，大肆宣傳，但實際上什么新發現也沒有，“把一大堆數據放在一起并不是科學發現。”

而且，當時公布的小鼠大腦模型遺漏了腦組織的許多要素，比如血管、神經膠質細胞，它們占到了大腦中90%的細胞，Markram對此的解釋是這只是初稿，將來還會增加更多數據。

但前面那位德國學者Helmstaedter卻發出了嘲諷：“這就跟‘我想登上月亮，我已經把梯子架在了大樹上’一樣。”

倫敦大學學院（UCL）的神經科學家Peter Latham也覺得，這個項目工作量非常龐大，但實際上并沒有研究出來大腦究竟是如何工作的。

加拿大滑鐵盧大學的理論神經科學家Chris Eliasmith則認為，這個項目有點“高射炮打蚊子”了：“你完全可以用一個小一點的模型來實現這個結果。”當時Eliasmith已經發布了一個包含250萬個神經元的模型，但它的模型比HBP小得多。

依照這些科學家們的批評，似乎藍腦項目就像是一個巨大的搬磚項目，磚搬了很多，但實際上什么房子都沒有蓋起來。

不只是“沒有意義”這一點讓人質疑，其后，不少專家學者都覺得Markram的想法實在是太難實現了。

神經科學家Grace Lindsay認為，對秀麗隱桿線蟲的302個神經元做映射和建模已經很難了，模擬860億神經元的人類大腦，是完全不現實的，甚至單單把這個作為目標都是一件不靠譜的事情。“你的腦袋里面有一個大腦了，然后你在計算機里放了一個大腦，這能說明什么呢？”

至于Markram所說的，要把這個模擬出來的大腦做成某種測試環境，Lindsay承認測試環境有價值，但是測試環境需要基于循環邏輯，而且，所測試的研究想法必須非常先進。“當神經科學‘完成’了，我們應該做這樣一個模型，但現在做恐怕很難。”

甚至，加拿大Neurolinx研究所的Klaus M. Stiefel和辛辛那提大學的Daniel S. Brooks還專門寫了一篇論文來闡述為什么針對人類大腦的模擬做不成。他們認為，即使是低等動物，也需要大量參數，對哺乳動物來說，參數、組織層次限制和大腦特定生態學特征會讓這件事情無法達成。

網友集體反諷

悉尼科學家Jon Brock想起了自己的“悲慘歲月”：

我2013年也被叫去弄一個澳大利亞版本的“HBP”，那會兒所有人都覺得這特搞笑，但是沒人能想到啥更厲害的項目，所以我們最后提了一個沒這么宏大的目標，最后不了了之了。

也有人覺得立10年flag這事太開玩笑：

對10年后最靠譜的預測只有：十年后我的體重會超過現在。

還有不少人，質疑歐盟給10億是有錢燒的：

要我說，這項目最大的bug就是Markram本人，歐盟咋能把10億歐元這么大一筆錢扔給一個人管呢？這就跟寡頭一樣。還好他走了。

不知道他們之前這樣花了多少個10億歐元？

可能很多錢都花在了類似的項目上。

參考鏈接：

1、https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/07/ten-years-human-brain-project-simulation-markram-ted-talk/594493/

2、https://www.sciencemag.org/news/2015/10/rat-brain-or-smidgeon-it-modeled-computer

3、https://link.springer.com/article/10.1007/s13752-019-00319-5

— 完 —

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