鲁白:人工智能与生命科学“碰撞”的前景

选择字号:   本文共阅读 958 次 更新时间:2018-01-28 22:32:49

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鲁白  

  

   基因编辑技术、干细胞治疗、基因组疗法,这些近年来兴起的新技术,让人类对生命科学的发展有了新的认识。而中国在引进了一大批高端人才后,近年来在全球的生命科学领域也产生了不小的影响。著名的神经科学家、清华大学教授鲁白就此接受了长城会《千秒》的采访,就生命科学与人工智能等话题阐述了自己的观点。

   作为国际脑科学研究领域内知名的专家,鲁白教授经常会不可避免地被问到人工智能到底能不能超越人类大脑的问题。鲁白认为,这大部分是出于对人脑或者对人体本身了解不够透彻所导致的。人脑有五大功能,分别是感知、运动、记忆、情绪以及认知。人工智能与人脑最大的区别是人工智能没有意识,包括自我意识、想象力、创造力,也没有人作为社会生物的群体行为跟社会行为,因此,人工智能的发展体系和人类经过上万年进化的发展体系是完全不一样的。

   在交流里面,鲁白不止一次表示,要倡导在中国的脑科学研究与人工智能交互,希望用人工智能的方法来推动脑科学研究,人工智能也应该借用脑科学的理论来进一步提高。

   据鲁白介绍,最近各个国家纷纷启动脑研究计划,“脑”可能是生命科学或者整个科学里面最后的堡垒。通过脑计划,延揽一大批原来不是做神经科学的人,比如说工程师、物理学家、化学家等各种各样的人来参与,会给脑科学带来一个革命性的变化。

   至于人工智能对各行各业的冲击,鲁白表示,生命科学领域到目前为止还没有受到人工智能的影响,而这也被他视为目前产生新机会的沃土。他表示,一直到今天,脑科学与人工智能还是两个平行的、互相不交叉的学科,一个是互联网、大数据、机器人、人工智能,另一个是基因编辑、基因组学、精准医疗、脑科学、干细胞、组织工程等。无论是在中国、还是在生命科学发达的美国,都基本上没有交叉。他希望人工智能,尤其是在中国,能应用到生命科学的研究里面,借助人工智能,寻求生命科学领域突破性的发展,这也是他非常看好的一个方向。

   对于人工智能的发展对医学的影响,作为从国际制药巨头GSK出来的科学家,鲁白着重提到了传统药企将受到不可逾越的一个大挑战——持续上百年的医疗体制的红利将受到人工智能、大数据技术的冲击,一直执行他们制定的“金标准”的临床试验这种非常落后的方法,将可能被完全推翻,而随着基因检测、基因编辑等新技术的应用,人类的治疗会变得完全不一样。

   随着生命科学的发展,人类的寿命会越来越长,这也会导致一系列的社会问题。鲁白也提醒,人的寿命越来越长是一定的,但之后人口数量、代际关系、退休后的生活安排、慢性病的困扰都会成为我们必须要面对的问题。

   现在大家普遍认为中国的生命科学研究水平在国际上的地位逐步上升,对此鲁白认为可分三个方面看,其一是尽管中国引进了很多的人才,但总体人才的质和量同美国相比差距还是非常大,他举了一个例子:美国神经学会有44000人,而中国不到4000人;另一方面,鲁白又认为,中国的科研氛围和拼搏精神又是其他发达国家所不具有的,这是一个很大的优势。但同时,中国目前整个科研体系里功利思想非常严重,这是一个容易拖科研后腿的重要因素,必须要改变。

   专访实录:

  

   1、脑科学与人工智能“双撞”前景

   《千秒》:现在大家都在说人工智能会统治人类,对人工智能的发展有一种恐惧感,您觉得人工智能会统治人类吗?

   鲁白:人工智能会超越我们人类,在一个子领域可以这样说,因为它是一门技术,可以执行很多的功能。现在有人把人工智能跟人脑来比,于是有两个问题反复出现,一个是人工智能会怎么样改变我们的生活,会怎么样推动我们的社会经济的发展,这是好的一方面;另外一个经常问到的问题是,人工智能会不会超过人类、会不会对我们人类造成威胁,甚至有人说今后整个社会是由人工智能来统治,而不是由人来统治,诸如此类的恐惧性的观点。我个人觉得出现这些观点,很多是由于大家对人脑或者是对人本身的了解相当肤浅、不够透彻造成的。

   我们从人脑的角度来看,人脑可以控制的功能,我把它大概分成五个方面:第一是感觉、感知外界的世界;第二是运动,也就是说对外界事物的控制,通过你的运动或者动作来实现;第三是记忆,把外界的信息储存在大脑里面,既有短期也有长期的,在适当的时间场合可以提取出来;第四是情绪,从心理学的角度可以分成六个方面的情绪,恐惧就是一个;第五是所谓的认知功能。人工智能现在的确能做一些事情,而且在有些方面可以做得相当好,甚至超过人。在两个方面我觉得电脑可以远远超过人脑,因为人脑的设计在这些方面不是很完美,一个是计算,还有一个是信息的储存,也就是记忆,这两个方面我觉得电脑可能比人要做得好得多。

   一个非常简单的事实,就是人工智能是没有情绪的。它没有恐惧、没有喜悦,另外我觉得人工智能跟人本质的差别就是意识与自我意识,因为它是一个机器,是按照算法来设计的。根据我现在的知识框架,我没有看出来人工智能有一天会有意识或者自我意识。人在自我意识的基础上,还有想象力、创造力,另外,人作为一种动物是有社会性的,有一种群体行为和社会行为,跟个体做的一些事情,有些时候是不完全一致的,而是要考虑一个种系的生存跟延续。这几方面的因素其实很多都没有出现在大众探讨的范围之内。所以,这就牵涉到你是怎么来认识“人”的本质,人不是一个完成某种功能的器件,而是一种社会的动物,是经过多少万年进化才变成了现在这样,这整个发展的体系跟人工智能的发展体系是完全不一样的路径。

   《千秒》:刚才讲了现在有很多的威胁论,但是人工智能这一块,目前我们也发现有几个趋势,一个是AI其实对大势的理解好像并不像人们想的那么弱;另外,现在还有一种新的科技叫“类脑芯片”,它不是冯·诺伊曼的经典结构,而是类似于人的神经元的芯片,如果按这个趋势发展的话,人工智能会不会对人脑产生一些冲击?

   鲁白:我今年开了一门课,叫做“脑认知与人工智能”,这门课的开法有点特殊,内容也有点特殊。我们的初衷是什么?我觉得一直到今天,脑科学与人工智能是两个平行的、互相不交叉的学科,人工智能受到了神经科学里面众多理论之一的一点点影响,那就是所谓的卷曲神经网络,那是从初级视觉皮层的工作机制中演化来的,变成了今天的深度学习的基础。而人工智能本身对脑科学可以说一点影响都没有。未来要进一步发展,我们的一个出发点,就是人工智能的工作者跟脑科学的研究者要有交流,要有交叉,希望互相有渗透,这是我们的第一个想法。第二个想法是,现在不仅是中国,在国际上都是这样,人工智能做得好的人才,往往是在企业界,在Facebook、在谷歌里,那我们是不是要探索一种新的教学机制,让我们的企业里的科学家有一个机会进入大学的课堂讲课?

   我们还采用了一种比较新的教学的方式,叫做“翻转课堂”。我们的学生通过线下自己先学习。我们从国际领先的高校拿到的一批课程录像视频,都是很顶尖的科学家的课程,包括脑科学方面,学生们先看了,有了准备。到课堂上就能与企业家和脑科学家有一个交流互动。

   这个课我们请到了有名的人工智能创业者,比如余凯、赵勇,搜狗的王小川、华为的李航,还有我们自己做神经科学的科学家、大学教授,我们希望通过这门课来逐渐找出一些人工智能跟脑科学有交叉、有机会发展的地方。

   人工智能的发展以及刚才说的类脑芯片的发展,这其实是两件事情,一件是软件,一件是硬件。硬件的研究,我觉得现在还没到颠覆性突破的时候,但是这个时候一定会来的。也就是说,硬件的一个主要的问题就是为什么人脑这么小小的一个东西,可以做这么多复杂的事情,而不消耗太多的能量。电脑的话要实现这样的功能就需要非常大的能量消耗,类脑芯片目前其实没有办法学习人脑的工作机制,所以这个是类脑芯片需要考虑的一个问题。

   至于人工智能,现在大家震惊的只是在一个又一个领域里面的应用的突破,我个人的理解是,我不是这方面的专家,这个领域并没有新的理论的巨大突破。深度学习的理论突破在之前已经发生了,现在只是越来越多地进入比如说语音识别、图像识别以及对医疗方面的应用、对诊断方面的应用这些场景。金融股市分析的这类应用也会越来越多。新的技术来了以后,对各行各业的影响就像当年互联网对各行各业的冲击是一样的。比如互联网的概念、总体的思想思路、理论是很早就发现,但是直到最近这些年,它才对各行各业有了巨大的冲击,比如滴滴打车等,是在移动互联网的出现后,才得以广泛应用的。所以我觉得我们今后还会有新的机会,当人脑的脑科学和人工智能进行交互、交叉以后,可能会产生巨大的颠覆性突破。

   人工智能对人脑本身也会产生影响,比如通过一些植入性的器件,可以把人脑的一部分的控制能力外部化,也可以把外界的一些东西通过器件输入到人脑,这是双方互动,也就是输出和输入。我觉得这些都是非常有可能的,而且是人类的一个需求。无论大家接受或不接受,有一个现象不可否认,就是人们越来越把自己的功能外延化。比如说过去人走路是靠两条腿,后来有自行车,再后来有汽车,现在没有汽车行吗?不行!人的能力越来越发展,我就把我自己的功能一部分外延化了,过去是把我身体的一部分外延化,把我的手、脚、视觉、听觉这些东西外延化,现在有可能把我脑子的相当一部分功能外延化。

   机器做得最好的领域之一是记忆的储存。过去人是用人脑来记忆,比如每天的日程,现在都可以用机器做了,我们就不需要用脑去记这些东西了,我的通讯录、我的全部手机号码都记在这里面。另一个机器胜过人脑的地方是计算。现在人们肯定是不会自己来计算,而是用计算机来计算了。接下来会发生的事情我们生活中的一些本来要用脑的部分,包括图像识别、语音识别,凡是能够用程序化的数据积累能够做的事情,人工智能都会进入。举一个例子,我觉得在不久的将来就会发生。比如看一个脑的磁共振的片子,现在靠的是医生,他看了很多很多片子,有很多经验、很多年的积累,他通过自己的判断来做出诊断,但一个医生看的片子再多也不可能有人工智能看得多,人工智能可以把全世界所有的片子都看完,把各种各样的情况全部分析进去,最后它做出的判断可以达到甚至超过医生(的水平)。也许在不远的将来,医生看了脑磁共振片子和电脑诊断结果,不用病人说话,他就知道这个人有没有抑郁症,我觉得这个事情可能会做得到。

   至于人工智能有没有应用到我们的脑研究当中去,现在还没有。

   《千秒》:讲到人工智能来看片子这个例子,其实也是现在大家谈得比较多的一个问题,就是人工智能的发展会代替越来越多的行业的人工。如果这样的话,人工智能会不会把医生给代替掉,或者是把医生的某部分功能代替掉,来促进医生做一些其它的研究或工作?

   鲁白:我想这是一定的,至于人工智能对我们现有的职业甚至现有的生活有什么样的冲击、甚至威胁,我是这样看这个问题的:它会让一些行当消失,也会让一些行当的做法完全不一样,但是又会产生新的行当。举一个简单的例子,滴滴打车,还有最近出现的ofo、mobike(摩拜单车)这种,当一个新的互联网技术出来了以后,它就会颠覆性地改变原来的做法,但是它同时又创造了很多新机会。mobike出来了以后,我们过去那种小的电动三轮车很快就会被淘汰掉,因为我们自己骑自行车到哪里都行,但是它又会创造很多新的机会出来,比如说需要把自行车放在一个规范的地方,把一些坏的自行车给修好,诸如此类,这个新的工作机会就出来了。

医疗行业也是这样子,医生用在诊断上面的能力可能部分被人工智能取代,但是他又可以把他自己的精力集中到怎么样给病人做更好的治疗,(点击此处阅读下一页)

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文章来源:“知识分子”公众号

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