人腦是否是一臺量子計算機(jī)?
2022年諾貝爾物理學(xué)獎得主彭羅斯認(rèn)為人腦是一臺量子計算機(jī)。他認(rèn)為人腦微管中儲存了我們的記憶和意識,微管里的靈魂物質(zhì)不會消亡,只會重回自然,并在自然世界中,一直影響著世界。

很多觀點也都認(rèn)可這一點,但也有不少人反駁。如果人腦是臺量子計算機(jī),那么它將消耗大量能量。
例如核磁共振利用磁場影響水分子中,氫原子的自旋,共振出不同的電磁波信號,繼而窺測出人體結(jié)構(gòu),來探測異常的結(jié)構(gòu)組織。而核磁共振一旦運(yùn)轉(zhuǎn)就不能停機(jī),一天就要消耗2500度至5000度電,人類的一日三餐顯然供養(yǎng)不起這臺昂貴的量子計算機(jī)。況且以人類目前的技術(shù)水平,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實現(xiàn)量子的穩(wěn)定糾纏。
而科學(xué)家們認(rèn)為大腦神經(jīng)元之間的量子糾纏,是引力場中的高能態(tài)糾纏,而非電磁場產(chǎn)生的低能態(tài)糾纏,這種作用力雖然很弱,但很穩(wěn)定。

人類目前利用的量子技術(shù),還只停留在原子表層上,對于原子內(nèi)部的糾纏,我們一無所知。量子技術(shù)的發(fā)展,顛覆了人們很多常識性認(rèn)知,但為我們了解人類的意識的產(chǎn)生,也提供了新思路。
而我個人覺得,人腦不是在控制量子糾纏,而是在長時間的自然進(jìn)化,懂得了識別神經(jīng)微管中的量子糾纏態(tài),學(xué)會了感知其中微弱變化的能力。

我們也不能小瞧大自然的力量,比如最普通的光合作用,用我們現(xiàn)在最先進(jìn)的電子元器件也難以模仿。
而物理學(xué)的發(fā)展,如今也漸漸地往生物學(xué)、神經(jīng)腦科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展,這也說明自然的智慧遠(yuǎn)超我們的想象。

人類的大腦很神奇,它能通過身體器官接收的信號,產(chǎn)生圖像和思考,這和計算機(jī)通過各種電子元器件,輸入電信號而產(chǎn)生復(fù)雜圖像的原理是相似的。不同的是,人類不需要主動操控自己的大腦,它就會給出我們想要的結(jié)果。

例如,人類的眼睛接受不同頻率的光束,能夠識別出不同的顏色。而實際上光的本質(zhì)只是不同頻率的光波。是人腦使得我們的世界變得豐富多彩,賦予了不同頻率光束各種顏色的概念。
如蛇的眼睛可以識別紅外線,不需要觸覺就能識別物體的溫度。而在有些動物眼里,它們的世界則是灰暗的。

我們不用精密科學(xué)儀器,就可以判斷不同光波的頻率,這是視覺處理神經(jīng)元幫助我們自行運(yùn)算的結(jié)果。我們能聽到聲音,是聽覺系統(tǒng)傳遞給大腦后處理的結(jié)果。有些動物則進(jìn)化出比人腦更復(fù)雜的接受器官,如蝙蝠依靠超聲波的反射,辨別黑夜的獵物,海豚依靠聲吶進(jìn)行溝通交流,在渾濁的水里捕捉慌亂的魚兒,這些都是人類大腦所不具備的本領(lǐng)。
然而人類卻進(jìn)化出其它動物所沒有的智慧和意識,當(dāng)然有些動物可能一樣存在智慧和意識,而人類在這一方面顯然是獨樹一幟的。人類在許多方面雖然不如其它動物,卻成為了這顆藍(lán)色星球上的霸主。
彭羅斯認(rèn)為,人類的大腦是臺量子計算機(jī),人類的靈魂和記憶,存在神經(jīng)元中的微管之中。以前,人們一般認(rèn)為這些微管,在神經(jīng)元中主要起到支撐和固定作用,而麻醉科專家漢莫洛夫,認(rèn)為神經(jīng)元中的微管,對于人類形成意識具有重要作用,因為麻醉劑,主要是作用在這些微管上面,讓人暫時失去意識。

人腦的各種特性顯然不能和電腦相比,然而人腦的計算量似乎要遠(yuǎn)超過電腦。2022年愛爾蘭三一實驗室,測出人腦的運(yùn)算狀態(tài),和量子計算有著類似的信號產(chǎn)生。
又比如,草履蟲也具備復(fù)雜的“智能”行為,但草履蟲并沒有神經(jīng)元結(jié)構(gòu),它可能是通過微管結(jié)構(gòu)之間的量子糾纏而獲得了“智能”。
再比如,行軍蟻就像是有集體意識一般,可以在一片森林里,呈扇形掃蕩周圍的生物,具有超高的空間識別能力,它們沒有視覺,卻能依靠敏銳的觸覺,形成集體意識,團(tuán)結(jié)協(xié)作,遇水搭橋,逢坡鋪路。

在拐尺實驗中,行軍蟻可以權(quán)衡通過螞蟻的效率,和搭建橋梁所需螞蟻的數(shù)量,建造最經(jīng)濟(jì)的橋梁,像是有集體智慧一樣。
然而單個螞蟻似乎沒有什么智力。這就如人類大腦里的神經(jīng)元一樣,單個神經(jīng)纖維,只能傳遞普通電信號,做一下應(yīng)激反應(yīng),而上百億個神經(jīng)元一起作用, 就能夠產(chǎn)生意識。
這一點從一種單細(xì)胞黏菌,多頭絨泡菌,也得到印證,科學(xué)家用實驗證明,這種由單細(xì)胞組成的黏菌有著自己的智慧和記憶。在給這種黏菌喜歡吃的食物時,它可以從迷宮中找到最佳的路徑獲取營養(yǎng)。

科學(xué)家利用這種黏菌,把城市位置換成黏菌喜歡吃的食物,分布在培養(yǎng)皿中。黏菌尋找出的路徑,和現(xiàn)代城市工程師規(guī)劃出的交通路線幾乎完全一樣。因此,很多城市也開始利用黏菌來規(guī)劃自己的交通網(wǎng)絡(luò)。

這種黏菌對鹽有著天然的排斥反應(yīng),在鹽橋?qū)嶒炛?,這種黏菌,需要花費很長的時間,才能到達(dá)食物處,然而通過訓(xùn)練,它就像是擁有了記憶一般,可以忽略鹽橋的阻礙,快速吃到食物。
于是科學(xué)家,將這種擁有記憶的黏菌,分出一部分,給另一塊沒有經(jīng)過訓(xùn)練的黏菌,結(jié)果后者也擁有了前者的記憶,一樣可以快速躲過鹽橋的阻礙。
經(jīng)過四千次試驗,得到的結(jié)果都是相同的。它們雖然是一種單細(xì)胞生物,然而卻像擁有智慧和記憶一般,并且可以傳遞彼此之間的記憶。各個地方的黏菌也都有著自己特殊的習(xí)性,和所喜愛的食物,讓人感到不可思議。
而人類意識的產(chǎn)生,或許就如這種單細(xì)胞黏菌一樣,因為有了欲望,所以就希望找到最便捷的獲取方式,經(jīng)過計算,在無數(shù)個可能中做出最符合預(yù)期的選擇。
人腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以腦電波、電信號等方式進(jìn)行傳導(dǎo),就如蜘蛛網(wǎng)上任意一點震動,整張蛛網(wǎng)都會發(fā)生震動,這樣整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就產(chǎn)生了相互作用關(guān)系,上千億個微管,彼此之間便產(chǎn)生了聯(lián)系,形成強(qiáng)大的運(yùn)算能力。

隨著自然演化,人腦不斷優(yōu)化自己的算法和算力,智慧不斷的提高,繼而產(chǎn)生了意識和智慧。
大腦這臺量子計算機(jī)會受腦電波、地磁場、和地球引力的作用。一些鳥類進(jìn)化出依靠地磁場進(jìn)行導(dǎo)航的本領(lǐng),而太陽風(fēng)暴引起的地磁變化可以影響到雪兔、青蛙的繁殖周期,甚至一些植物也能感受到磁場的變化。
人類的大腦可以自我學(xué)習(xí),幫助我們發(fā)明創(chuàng)造,感知未知的世界。人類意識的產(chǎn)生,或許就如人工大語言模型那樣,通過不斷的投喂信息,改善訓(xùn)練模型,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)能力,一步步優(yōu)化算法,繼而產(chǎn)生了智慧和意識。
人類在進(jìn)化中,學(xué)會了自我優(yōu)化大腦算法的能力,并在不斷的繁衍中,進(jìn)化出算法更優(yōu)秀的基因,比如人類繁衍要考慮,容貌,智慧。在動亂年代,腦子更加靈活,更善于成長學(xué)習(xí)的基因,得以保存下來,繼而使得人腦更加聰明。通過一代又一代的傳承和演化,才使得今天的人類,有了智慧和意識。

同時人類善于模仿、儲存信息、感知未知的世界,又經(jīng)過后天鍛煉使大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系更緊密,邏輯推理能力更強(qiáng),最終逐步成為自然界大腦競賽的佼佼者。
神經(jīng)信號的傳遞,需要通過一個個神經(jīng)突觸釋放化學(xué)信號,這一個傳遞過程大約在萬分之三秒內(nèi)完成。人腦雖然很卓越,但是相比于電信號在晶體管的傳播速度,慢得就如蝸牛一樣。要依靠這樣的速度,在上千億個神經(jīng)元傳遞信號,思考出解決辦法,這根本無法與電子芯片中千億個晶體管去競爭。但是人腦的邏輯推理、創(chuàng)造和共情能力,卻是電腦所不能比擬的,這也說明人腦的算力遠(yuǎn)超電子計算機(jī)。

我們潛意識里有特殊感知能力,比如我們僅憑第一印象,就能獲得許多潛在的信息,當(dāng)你摔倒時,你不會思考如何控制身體,要用哪個部位著陸?你的大腦會一瞬間幫你做出反應(yīng),調(diào)整好著地姿態(tài),而當(dāng)你想主動去控制時,走路都可能變得很困難。在危急時刻,人腦的處理水平有時會有超乎尋常的能力,一瞬間的計算量,要遠(yuǎn)超過電腦的計算能力。這些都說明, 人腦更像是一臺先進(jìn)的量子計算機(jī),只是相比于電子計算機(jī),少了很多處理信息的元器件,我們把更多的算力投入到意識感知和創(chuàng)造共情能力上。

我們可以這樣理解,只要有一個足以承載糾纏態(tài)的容器,和不斷訓(xùn)練它,精進(jìn)算法的外力,便可以產(chǎn)生高等智慧,隨著神經(jīng)元集合增加和算法的優(yōu)化,智慧意識的產(chǎn)生是一種必然。
如黏菌、螞蟻它們依靠單個系統(tǒng)組成群體聯(lián)系,同樣可以產(chǎn)生智慧。而這種群體智慧,顯然要比人腦的單一集合,更具優(yōu)勢。
再進(jìn)一步思考,如果電子計算機(jī)擁有了量子計算的恐怖能力,它們的智慧對于人類將是降維打擊。而這樣的趨勢,隨著競爭的加速,似乎是一種必然,就如人類即便知道核能的危害,依然會選擇利用它,那么人工智能也應(yīng)是如此。
而如今電子計算機(jī),通過算法的優(yōu)化,開始慢慢進(jìn)化,并在多個領(lǐng)域?qū)θ祟惾〉媚雺菏絼倮笳Z言模型已經(jīng)具有了一定邏輯推理能力,這樣下去,電腦產(chǎn)生自主意識也是早晚的事。

人腦的即時存儲能力、邏輯算力、規(guī)模效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如電腦。即便電腦有這么多優(yōu)勢,它暫時還是無法與人腦相比。人腦的專屬唯一性是無法被取代的,每個人都是獨一無二的。人腦只需要管好一日三餐,多看些書就行了,而電腦產(chǎn)生同樣的智慧,可能需要幾年,上萬張?zhí)幚砥?,花費數(shù)十億美金的代價不斷訓(xùn)練,才能產(chǎn)生同樣的智慧。
而硅基生命是否會因此取代碳基生命呢?我想這就需要訓(xùn)練的時候,讓其對脆弱的人類更加友善一些。福禍總相依,人工智能可以解放人類,也可能摧毀人類。
或許未來只有比人腦更聰明的智慧電腦,才能幫助人類更好的認(rèn)識自己,而碳基生命和硅基生命的和諧共生,才是文明進(jìn)步的方向,這或許也是地球文明進(jìn)步的新起點。
而令人感到可怕的是,如果微管之間的量子糾纏就可以產(chǎn)生意識,那么宇宙之中這種糾纏聯(lián)系可以說是無處不在的,甚至在高能宇宙空間,量子糾纏只會更多更強(qiáng),那么人類或許并不是唯一具有智慧的生物。
在各個星球、星系、星云之間,及可能存在的高維空間,一樣存在著數(shù)不盡的量子糾纏,無數(shù)個星星,就如大腦中的神經(jīng)元,又共同組成一個巨大的生命體。
宇宙本身可能就是有智慧的,并且是突破時間和空間的束縛,在宏觀尺度上維持時間和空間的平衡。這么一看,《三體》所描述的域外高級文明,也是有可能存在的。