脑技术篇

顾 勇

俗话说，“工欲善其事，必先利其器”，“没有金刚钻，别揽瓷器活”。对大脑奥秘的探索，也正是依赖于技术的进步。

探索大脑奥秘的第一步是“看结构”。“看结构”可以通过肉眼看，借助放大镜和显微镜看，将组织加以染色或荧光染色使得不可见的东西显现之后看，或者使用电子显微镜看。随着科学家对大脑研究的深入，“看结构”的手段将逐步精细和复杂化。譬如说，肉眼只能看到整块的脑组织，而通过使用电子显微镜，科学家可以看到脑细胞内细胞器的结构。

探索大脑奥秘的第二步是“看过程”。一般说来，“看结构”需要把脑组织从整体中分离出来，因此我们所看到的“结构”就好像是一张张静止的截图。然而，我们所感兴趣的是人类多才多艺、八面玲珑、左右逢源的整体能力以及瞬息万变的个体思想之物质基础。静止的结构能够给予我们的提示还是太少。因此，除了静止的结构之外，我们还要看动态的过程。比如说，目前科学家可以观察到的动态过程主要有两种，一是通过荧光标记看结构的动态变化，二是通过不同手段（双光子成像和传统电生理）观察神经元电活动的动态变化。“看过程”不光是观察脑，还可以部分模拟脑的工作原理，这就是人工智能和类脑技术方面的进展。(https://www.daowen.com)

探索大脑奥秘的第三步是“主动干扰”，也就是人为改变大脑的结构或者电活动。这种技术的目的是双重的。第一，基于“看结构”和“看过程”，科学家提出关于脑功能的假说。采用“主动干扰”的方式，科学家们可以排除不相关的因素，锁定嫌疑因素来检验自己的假说。第二，“主动干扰”的手段或许可应用于临床，以便治疗或者缓解人类的脑疾病。

本篇中“闪闪发光的脑”和“天才可否人造？——漫谈人工智能与神经科学”将介绍“看结构”和“看过程”相关的内容，“大脑的光控开关”、“大脑与电脑的对话：脑机接口”以及“神奇的‘脑起搏器’”将介绍与“主动干扰”相关之内容。