作品介紹

連接組:造就獨一無二的你


作者: 承現(xiàn)峻/ 孫天齊/      整理日期:2015-12-21 20:27:07

導(dǎo)語_點評_推薦詞
本書簡介:
  每個人都是獨特的,我們早就清楚這一點,但科學(xué)家一直沒有弄明白人的獨特性體現(xiàn)在哪里。承現(xiàn)峻認(rèn)為,它就藏在大腦神經(jīng)元的連接方式中。連接組(connectome)是指神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元連接的總和,是遺傳和生活經(jīng)歷發(fā)生相互作用的結(jié)果,是先天與后天的結(jié)合點。承現(xiàn)峻的文字優(yōu)雅清晰,富于幽默感,他在書中介紹了神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展歷程、基礎(chǔ)知識,以及神經(jīng)組學(xué)的研究方法與成果。這項工作如同攀登科學(xué)界的珠穆朗瑪峰,如果成功,將為個性、智能、記憶等的研究提供基礎(chǔ),對孤獨癥、阿爾茨海默癥、精神分裂癥等精神疾病的治療產(chǎn)生極大影響,人工智能也將由此獲得希望。
  作者簡介:
  "承現(xiàn)峻(SebastianSeung),美國普林斯頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所與計算機(jī)科學(xué)系教授。在人工智能和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域做出諸多重要發(fā)現(xiàn),多篇論文發(fā)表于頂級學(xué)術(shù)期刊,學(xué)術(shù)成果得到《紐約時報》、《技術(shù)評論》、《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》等媒體的報道。公民科學(xué)共同體“WiredDifferently”科學(xué)項目主管。2010年的TED演講“我是我的連接組”(Iammyconnectome)將連接組學(xué)帶入了公眾視野。孫天齊,筆名蘇椰,科學(xué)傳播團(tuán)體“科學(xué)松鼠會”成員,曾就職于清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系,研究人工智能、神經(jīng)系統(tǒng)建模,目前自主創(chuàng)業(yè)。譯有《艾倫圖靈傳:如謎的解謎者》一書。"
  目錄:
  "序引言第一部分尺寸重要嗎?一從天才到瘋子二邊界爭端第二部分連接主義三神經(jīng)元不孤單四一路向下,全是神經(jīng)元五記憶的形成第三部分先天與后天六基因森林七更多潛力第四部分連接組學(xué)八眼見為實九沿路追蹤十劃分十一破譯十二對比十三改變第五部分超級人類十四冷凍還是腌制?十五另存為……尾聲"
  前言序言評論"神經(jīng)元是我第二喜歡的細(xì)胞,僅次于我最喜歡的——精子。如果你從來沒有在顯微鏡下觀賞過波瀾壯闊的精子,我建議你馬上揪住一位生物學(xué)家朋友的衣領(lǐng),要求他或者她帶你去看一看。精子們?yōu)椴蝗杈,而風(fēng)雨兼程,視死如歸,你會為此感慨萬千。一個精子,就像一位只帶了一只小小行囊的使者。那里面有線粒體,為它的尾巴提供微小的力量,鞭策它前行。還有DNA,這是一種分子,承載著生命的藍(lán)圖。它沒有頭發(fā),沒有眼睛,沒有心臟,也沒有大腦——它們空無一物地漂游。它們只有信息,用A、C、G、T四個字母寫在DNA上。
  如果這位生物學(xué)家朋友還愿意繼續(xù)陪你玩,那就再請他帶你看看神經(jīng)元。精子引人入勝之處在于它不竭地運動,而神經(jīng)元則會以它美麗的形態(tài)讓你嘆為觀止。如同普通細(xì)胞一樣,神經(jīng)元也有一個平凡的圓形部分,里面包裹著細(xì)胞核和DNA。但是胞體只是畫面的一小部分,你還會看到修長的分支伸展開來,分支又分支,就像一棵樹。精子是明快的極簡主義,但神經(jīng)元卻是巴洛克式的華麗。(如圖13)
  圖13我最喜歡的細(xì)胞——精子正在使卵子受精(左圖)和一個神經(jīng)元(右圖)。1
  即使置身于一億規(guī)模的隊伍中,每個精子也是獨自為戰(zhàn)。它們當(dāng)中最多只能有一個勝者完成使命,令卵子受精。這是一場勝者通吃的戰(zhàn)爭。當(dāng)一顆精子成功時,卵子的表面就會發(fā)生變化,形成一層屏障,阻止其他所有的精子再進(jìn)入。無論雙方的主人是美滿的愛人還是行茍且之事,總之精子和卵子都會結(jié)成彼此忠貞的一對。
  但與精子不同,神經(jīng)元從不知孤單為何物,它們都是多情種。每個神經(jīng)元都會同時與其他上千個神經(jīng)元擁抱,它們的分支意大利面似的糾纏在一起。所有的神經(jīng)元組成了一個緊密連接的網(wǎng)絡(luò)。
  精子和神經(jīng)元,象征著世間最大的兩個謎:生命和智能。生物學(xué)家希望能了解,精子攜帶的那些寶貴的DNA如何編碼構(gòu)造一個人類所需的一半信息。而神經(jīng)科學(xué)家好奇的則是,這個神經(jīng)元大網(wǎng)絡(luò)如何能夠思考、感覺、記憶和認(rèn)知——也就是說,大腦如何能夠產(chǎn)生美妙的心智現(xiàn)象。
  我們的身體精密非凡,但大腦卻以如謎的方式,占據(jù)著至高無上的君王地位。心臟泵送血液,肺部吸入空氣,就像房子的管道一般。它們也都很復(fù)雜,但是并不是謎。思維和情緒則不同。我們到底能否理解它們,理解大腦的工作原理?
  千里之下,要始于足下。要想了解大腦,何不先了解它的細(xì)胞?雖然神經(jīng)元也是細(xì)胞的一種,但它卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其他細(xì)胞復(fù)雜,這從它那些華麗的分支就不難看出來。盡管我已經(jīng)研究了這么多年神經(jīng)元,但我仍然會為它們的宏偉所震撼。我想到了地球上最壯觀的樹,加利福尼亞紅杉樹。如果你想知道自己多么渺小,那就去墨爾紅木公園(MuirWoods),或者北美洲西岸的其他紅木森林去看一看吧。你會見到那些生活了幾個世紀(jì),甚至上千年的大樹,它們在如此漫長的歲月里,長成了令人眩暈的高度。
  我用巨塔般的紅杉樹來類比神經(jīng)元,是不是太夸張了?如果從絕對尺寸上來說,確實是的,但如果進(jìn)一步想想,你會發(fā)現(xiàn)它們是完全可以媲美的自然奇觀。紅杉樹的小枝,細(xì)到只有一毫米,與整棵樹球場般的高度相比,是十萬分之一。而神經(jīng)元的一個分支,稱為神經(jīng)突,長度可以從大腦的一邊延伸到另一邊,而它的直徑卻只有0.1微米,是長度的一百萬分之一。2如果考慮這個相對比例,紅杉樹與神經(jīng)元相比,簡直是小巫見大巫了。
  那么為什么神經(jīng)元要有神經(jīng)突?為什么它們要像樹一樣長很多分支?對于樹來說,長枝條的原因是顯而易見的:樹冠要接收光照,那是它的能量來源。一條光線穿進(jìn)樹冠,就會被某一片樹葉接收,而不會照到地面。類似地,神經(jīng)元長成這樣,是為了接收聯(lián)絡(luò)。如果一條神經(jīng)突從另一個神經(jīng)元的神經(jīng)突中間穿過,它可能就會接觸其中的某一條。就像紅杉樹“想要”被光照射一樣,神經(jīng)元“想要”與其他神經(jīng)元接觸。"
  





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