当人脑接驳电脑
引子：
Dr.Who一直很犹豫要不要把这个问题放给大家。肌电流传感器、脑电波分析仪、戴头盔的猴子、正在学习说话的机器人，如此多令人眼花缭乱的技术仿佛让人脑与电脑最终接驳的终极目标指日可待。
问：
然而，经过亿万年漫漫进化出的大脑与冰冷的仪器到底会产生出怎样的碰撞呢？那些甜蜜的回忆、心跳的情愫，真能如同磁盘中那样轻易地抹去或生成吗？
我邀请Dr.You们尽情想象，在可预计的将来，人脑和电脑的接驳情形。(八爪鱼)
“HyperX”的热闹答案：
先列一下关键字。
大脑：这里提到的“大脑”是包括了大脑、小脑、脑干、垂体等在内的“人脑”。
电脑：此文中的电脑是泛指“由人类(地球人或外星人或超级赛亚人……)制造的，具有信息处理能力的存在形式”，包括但不限于电子计算机、光子计算机、量子计算机等。
接驳：这里除了广义的“连接”外，还包括了“相互融合”这一层含义。
既然是“接驳”，那么最主要的目的当然是实现人脑和电脑间广义信息的获得、处理、输出等。根据大脑和电脑连接的信息流速率的变化，可以将人脑和电脑的接驳历史粗略划分为三个阶段：第一阶段是输入——输出的接驳，人脑作为一个整体，在输入、输出端——即感受器和效应器——连接计算机、机器臂、网络等；第二阶段为互相拟态阶段，人脑中可以加入协处理器或者联入网络，电脑也可模拟人脑的分布式模糊处理，二者有限度融合；第三阶段，所有人脑的形式可能已经消失，将转变为各种信息流的交互作用。
第一阶段
因为人脑的1000亿个神经元的结构微单元特性，以及其信息处理的模糊特性，在开始阶段就直接在大脑中加上协处理器或储存器、装上金山词霸、《大英百科全书》……这显然如同在CPU那几亿个晶体管中拿铅笔刀刻出一个新的扩展接口一样不现实。
所以在第一阶段，最理智的做法是不深入大脑内部，而只在这个完整的系统的输入输出端做一些文章。
前期：这一时期只是模糊控制，通过脑电图或是肌神经电极，监控大脑发出的指令，然后利用电脑控制的机械臂实现大脑动作。现在，我们已经能部分实现这个阶段的工作，让残疾人具有了一定的生活自理能力。这一时期的输入端则残忍很多，大部分也是已经实现了的，通过电流刺激特定脑区，波的识别，所以信息流量极低，充其量也只能做让机械手慢慢举起这种应用而已。技术难度就在于这种人脑信号和电脑信号间转换的调制解调系统。
中期：积累了前期的经验，社会认可度也增加了，这一时期可以进行以为高速链路的神经—电脑间直接连接为目的的试验，通过在神经中介入把神经信号转化为电脑信号的调制解调设备，以实现高速和精确的控制，比如给残疾人装上神经直接控制的机械腿。这些协调性良好的装备甚至可以帮助他们参加运动会。
在电脑信号转化为人脑信号方面，可能会有些难度，因为每个人的神经信号压缩方式不一样。好在人脑是可以自学习和适应的，所以这一时期可以在人的视神经、听神经、嗅神经等十二对脑神经(同前页注释① 引陈阅增书，第247页)上装上把电脑信号转化为神经信号的调制解调设备，把电脑的各种信息输入人脑，你可以通过摄像头清晰地看到几千千米外的家人，闻到妈妈刚做好的饭菜，甚至通过味觉感应设备尝上一尝……如果在输出的同时阻断神经传给四肢的信号，则一个正常人可以躺在床上，通过把自己的神经信号发射到网上，接收远方的感觉信号。实现无线遥控地球另一端的自己的机械体分身去上班、帮病人做手术，甚至上刀山下火海……(当然，关于定时和怎么退出这个传输让自己恢复控制自己真实的身体——这个还没想好，你先继续躺在那里等等吧，或者控制地球另一端那个机械的你坐飞机回来帮你关掉)这个阶段，数学的应用至关重要，比如如何建立把阈值积累、非全有即全无的宏量模糊信号转化为数字信号的数学模型甚至新的数学体系。
模糊数学、混沌理论、弦理论应该有非常重要的作用，小波分析和代数也是不可少的。
后期：这一时期，人脑的所有输入、输出都已清楚，人类可以实现无延迟的读取人脑的输出，用电脑和调制解调设备模拟出人脑的任意输入，比如视觉、听觉、触觉等。这一阶段的主要研究将集中于探索“人脑能承受的最大信息流输入”，以及“可否用音乐作为载波搭载复杂意义段”等问题，实现对潜意识高速数据输入的实验。而且，人脑最基础的功能是调节生理活动，在前两个时期由大脑自己完成这个功能，但是在后期，我们希望能实现通过电脑读取大脑的激素指令等，这样就可以完全制造一个装载人类大脑的机械体，心肺、腹腔、脏内分泌全部由机械生成，但完全按照大脑指令调节生理活动。这样地球上90%以上的各类病人可以得到彻底根治。只要把大脑留着，其他器官都可以人造。
对普通人来说，这个时期最炫目的成果就是虚拟现实。
通过神经链接实现的虚拟现实是真正的虚拟现实。显然，沉迷于虚拟世界的快感和虚拟的成功不能自拔的现实失败者数量会剧增，现在的酗酒者、吸毒者、嗜赌者可能全都投身于虚拟现实，获得自我满足和成就感。而这很快会发展为严重的社会问题，这种虚拟现实可能因此成为管制品，仅用于医疗等用途，而黑市上这种虚拟现实设备则供不应求……
第二阶段
经过上一阶段的技术积累，人类已经了解了大脑内部构造，各种区域的分工比现在更清楚。在这一阶段，我们不再把大脑视为一个整体黑箱，而是一个复杂系统。至少要关注大脑的数据存储和数据处理功能模块。那么我们可以开始探讨，在大脑“CPU”和“内存”
间的前端总线，能否插入几个效率更高的专业协处理器来解决复杂的数学运算，甚至未来形态的决策支持系统？或者能否扩展大脑存储，把全世界的所有知识都提供给我们的大脑随时调用？
这一阶段主要是人脑和电脑的互相拟态。现在的人工神经网络可以说是电脑拟态人脑的萌芽尝试。而基因改造在人脑中加入拟态电脑的计算部件甚至接口则需要更多的勇气和技术基础。我认为(也许是受精神分析学派影响)，表层意识的速度太慢，没有和电脑接驳的必要，通过直接作用于底层潜意识，实现人脑直接调用巨大的网络数据仓库中的数据和网络上的计算能力(“云计算”的思路)。
其形式应该是，你一想到“庞加莱猜想”，就已经知道了所有相关的知识，这个过程在你看来是一瞬间且没有中间过程的，实际却是你的浅层意识将这个消息交给潜意识去处理，潜意识调用数字协处理器和逻辑证明机的同时在网络已有知识库中检索。如果存在现成知识体系，则直接调用，给出知识索引和结构，上传到表层意识；如果没有现成知识，而又超过本地计算量，则潜意识把这个工作的主导权交给网络，通过网络众多个体的庞大计算力和每个人潜意识的不同创造力，联合解决这个问题(这个难道就是Dr.You的最终形式？)……到那时，人脑和电脑界限已经越来越不明显，所有人类思维连为一体，避免了大量重复思维和浪费。种种骗钱的考试机构没了活路，每个人无论思维和记忆好还是不好，都能为社会贡献独特的力量。
第三阶段
在上一阶段，人类的信息和计算能力通过联合实现了质的飞跃，不再是一个个独立个体孤军作战。
但是有一个最大的缺陷：传统形态的人脑由蛋白质构成，即使能用技术延长，但受限于神经细胞的寿命仍然太脆弱，舍弃大脑的形态势在必行。
这个过程可能出现两种路线，一种较传统的路线认为人脑中有一定的奥妙，他们会用电脑中的类似VMware虚拟机把人脑的每个分子通过三维输入进电脑，模拟出人脑的结构，虚拟出神经连接等，然后用上述第二阶段的模式运行，这是从形态上把人脑输入电脑。另一种较为激进，通过优化，可以把整个大脑的所有功能用完全电脑的方式描述出来，采用更优美的代码，这样效率显然比用虚拟机高得多，这种是从功能上用电脑实现人脑功能。当技术发展到一定地步，我们还可以把动物的思维拉进这个系统。总之，在第三阶段后期，所有人类舍弃了跟不上进化的形体，仅仅意识存在于新形式网络中，网络的能源很容易获得，当然，也可以利用这个网络的资源造出太空船探索宇宙，并给地球运回资源。
然而，我并不认为会如同想象中，再也没有痛苦、悲伤。痛苦和悲伤仍然存在，而且以前人类的种种劣根性会以更大规模、更暴戾的方式爆发出来。有的思维让自己越来越强、并不断尝试越权控制世界；有的思维则不愿自己为自己负责，放弃决策权把一切交给“明君”；有的思维则通过控制经济，在幕后控制世界；有的思维通过限制其控制范围内的思维来接触别的思维，强化自己的地位。一段时期的发展—停滞—发展之后，必然是血雨腥风，整个世界只有几种类型的个体生存……越看越像远古地球上细菌的斗争，不是么？人类思维成为了下一轮进化循环的细菌般的基础，并在这种网络中，让这种思维逐渐适应环境，进而进化出新的强大生物……
尾声：
“悠扬”的点评：第一阶段写得挺靠谱的。后面更像是对人工智能的设想。我觉得第二阶段讲机器的复杂思维能力那部分，如果能结合IBM机器人Watson的技术剖析，应该能让理论更“硬”一点。第三阶段的设想也并非不可能，有点像神经网络的模拟，虽然这到现在还是人工智能的瓶颈。最后一段像是科幻了，还在情理之中。大体上算是一篇不错的答案。
1 Dr. Who是D r.Yo u栏目搜集来的问题发问者
2 出现的此类人名皆为科学松鼠会成员或热心读者的网络ID。
3 浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象，叫做毛细现象。能够产生毛细现象的管叫做毛细管。
4 势垒就是势能比附近区域都高的空间区域，基本上就是极值附近的一小片区域。
