读书笔记《A Thousand Brains》by Jeff Hawkins

这本书太惊艳,讲科研的书能如此引人入胜激动人心,我可能还是第一次遇到。

看了作者Jeff Hawkins的自述经历,真乃牛人也。他是那种我想象中的科学家,一个有强烈的好奇心和热忱,可以超越既有规则,创造新游戏的人。

Jeff本科学的EE。但后来某个时刻读到一篇跨时代的大脑皮层论文,一下子被那个理论吸引,因此对大脑皮层理论研究产生极大兴趣,后来去伯克利读博。

在博士开题论文里,Jeff叙述了自己的科研想法。几位教授对此赞许有加,但拒绝了这个课题……因为博士生是要给导师干活的,导师要靠能做出成果的课题来拿科研基金和教职。学术界研究的问题都非常非常小而具体,极少有人有野心和才华像Jeff一样想去研究一个类似物种起源或牛顿力学那样宏观伟大的理论。像Jeff提出的当时很少有人在做的成果虚无缥缈的神经学纯理论研究,既难拿基金,又难找导师,也难毕业。

所以Jeff在伯克利的读博期间,有两年他是完全自己一人在图书馆度过,就一直不停地看相关的书和论文。

后来过了几年,没找到合适机会,他就自己创建了一个专门研究大脑皮层理论科研的科研初创公司。后来这个公司直接并入了伯克利的神经学系。Jeff吐槽说,他读博时伯克利的人都说研究纯理论没前途,若干年后大家又觉得有前途了……

再后来Jeff又创立了更符合他科研目标的新科研小公司。这个公司创立后第五年才发表第一个科研成果,第二个成果则是在那之后的第六年。这本书就是关于从那以来,Jeff和同事对于大脑皮层理论神经学的最新研究成果的。

这本书分为三大章,分别为:

  1. 对人类大脑皮层工作模式的新理解;
  2. 现有人工智能的局限和为什么真正的人工智能并不会带来想象中的道德危机;
  3. 未来人类与机器可能的共存模式。

虽然是一本书,但三大章的内容跳跃还挺大的。个人认为第一章价值最大也最推荐阅读,第二章也算可以一读,但第三章完全跳过也没什么(除非你平时热衷于了解“硬科幻”内容)。

我说一下这本书(主要是第一章)对我来说最具启发的两点:

第一,这本书让我了解到一个优秀的科学家是如何工作的。

Jeff用了不少笔墨描述他研究脑神经理论的旅程,包括最初如何受到启发激励开始科研之路,他如何决定科研的方向,近十年如何做出几个关键的理论突破。细节上包括他在什么情境下找到研究突破的灵感,具体什么契机启发了他,以及他为什么对自己提出的理论假说充满自信。

我印象特别深刻的几个段落,是Jeff推理出皮柱层(cortical columns)使用reference frame来处理组织信息这个理论的时刻。Jeff当时在办公室等妻子来找他吃饭,手里拿着一个马克杯,感受着手指在杯子表面移动的触觉变化,思考着大脑皮层如何预测手指触觉。他意识到大脑肯定为杯子建立了一个相对人体位置的参考系,这个想法也和前人的假说也连接上了。

这些生动的细节让人立体地看到,一个理论科学家每天是如何工作的。科学家不仅仅是天天埋在书里或电脑前的脸谱化形象,也不总是人物传记里靠灵光乍现作出新发现的天才形象。

从Jeff的经历上我看到,除了智商,好奇心和品味对成为优秀科学家来说或许更加重要。做研究需要一定智力水平,但我现在觉得智力的重要性和门槛也许并没有普通人想象得那么高。但是好奇心作为一种原动力,却是优秀科研工作者所必需的。品味的高下则决定了研究方向的选择。有些方向越走越宽,有的越走越没前途……

比如,在能力上我其实完全可以继续读博继续做语言学领域的研究,但我承认,我没有那份对语言学的强烈好奇心,我没有特别想要探索的具体问题和方向。我若是走语言学学术路,多半只能算搬砖,而无法做出特别有价值的研究。

第二,Jeff对大脑皮层工作模式理论的研究推理过程写得非常精彩。

Jeff沿袭学术导师Mountcastle的“大脑皮柱层存在通用算法”假说,提出皮柱层的通用算法具体是如何实现的。

作为一个脑科学业余爱好者,我没有判断该理论价值的资质,但我却能够感受到这个创新理论的伟大魅力:大脑皮层可能通过一个简洁通用算法, 而非分区的高度专门化算法,来实现学习能力极强的功能多样化的人类智能。尤其是当作者解释「thinking is a form of movement」时,我为这个理论感到震撼。因为科研理论而感受到直达心灵的震撼,对我来说可能还是头一回。

除了理论本身,Jeff将新神经学理论向非专业人士讲述的方式也很值得学习借鉴。

Jeff多次使用触摸马克杯和认路这样几乎所有人都熟悉的日常生活经验作为阐述皮柱层研究理论的基础,让大部分人都可以很快领会到文章论点。在这里《物种起源》也许不算特别合适的类比,但两者都是在实验数据不足的情况下向所有人提出全新理论的书。这个包装、传达新信息的过程读起来和理论本身一样启发人。