互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)：建立互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大腦計(jì)劃的理論基礎(chǔ)

互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)：建立互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大腦計(jì)劃的理論基礎(chǔ)

前言：本文是互聯(lián)網(wǎng)大腦計(jì)劃啟動(dòng)建議的第五篇，互聯(lián)網(wǎng)大腦計(jì)劃是在新世紀(jì)新的科技背景下，將互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與腦科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行交叉研究，從而建立具有中國(guó)特色的“大腦計(jì)劃”，其特點(diǎn)可以總結(jié)為：““三個(gè)支點(diǎn)，兩個(gè)目標(biāo)，一個(gè)基礎(chǔ)“。本文將重點(diǎn)介紹互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大腦計(jì)劃中國(guó)面臨的機(jī)遇，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)提出的背景和主要研究方向的詳細(xì)內(nèi)容。提出互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)應(yīng)該成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大腦計(jì)劃的理論研究基礎(chǔ)。1.互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大腦計(jì)劃的中國(guó)機(jī)遇十八大以來(lái)，國(guó)家主席習(xí)近平提出“中國(guó)夢(mèng)“，確定中國(guó)人民到新中國(guó)成立100年時(shí)建成富強(qiáng)民主文明和諧的社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，另一方面通過(guò)“人類(lèi)命運(yùn)共同體”的闡述，第一次向世界傳遞對(duì)人類(lèi)文明走向的中國(guó)判斷。習(xí)近平總書(shū)記在不同時(shí)間、不同場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)：“綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)說(shuō)到底是創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)?！薄皠?chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)?！薄皠?chuàng)新始終是推動(dòng)一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族向前發(fā)展的重要力量，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，就是要推動(dòng)以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新?！被ヂ?lián)網(wǎng)與腦科學(xué)的交叉對(duì)比、互聯(lián)網(wǎng)大腦架構(gòu)體系建立、互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)的提出，是在過(guò)去10年里在中國(guó)形成的創(chuàng)新成果?；ヂ?lián)網(wǎng)與腦科學(xué)的結(jié)合作為21世紀(jì)科技發(fā)展的新方向和新領(lǐng)域。留給中國(guó)難得的重大前沿理論創(chuàng)新機(jī)遇，這需要中國(guó)各領(lǐng)域科學(xué)家，特別包括互聯(lián)網(wǎng)，神經(jīng)學(xué)，人工智能，進(jìn)化論，科技哲學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家抓住機(jī)遇，勇于探索，搶占這個(gè)新時(shí)代條件下的基礎(chǔ)科學(xué)理論制高點(diǎn)。2015年兩會(huì)期間，李克強(qiáng)在政府工作報(bào)告中提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，從而搶占新興產(chǎn)業(yè)和新興業(yè)態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)高地。在李克強(qiáng)總理的號(hào)召下，在中國(guó)，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)與越來(lái)越多的行業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)合，釋放出巨大的能量。包括金融，農(nóng)業(yè)，制造業(yè)，交通，服務(wù)業(yè)等等?；ヂ?lián)網(wǎng)+腦科學(xué)，同樣蘊(yùn)含了巨大的創(chuàng)新能量和拓展空間，有可能使中國(guó)在21世紀(jì)的前沿科學(xué)領(lǐng)域占領(lǐng)制高點(diǎn)。并深刻影響到包括網(wǎng)絡(luò)理論、科學(xué)技術(shù)哲學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)，認(rèn)知科學(xué)，乃至中國(guó)傳統(tǒng)文化和思辨方式在新科技條件下的價(jià)值體現(xiàn)，國(guó)家軍事政治在互聯(lián)網(wǎng)條件下的發(fā)展策略和理論架構(gòu)等。前文中提到，從技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致科學(xué)突破的角度看，互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的科學(xué)突破即將發(fā)生在腦科學(xué)領(lǐng)域，也就是破解大腦奧秘的鑰匙就在互聯(lián)網(wǎng)身上而不是其他，但從各國(guó)目前腦計(jì)劃的制定看，互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)因素并沒(méi)有得到足夠的重視。沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)作為參照物，宏大的腦計(jì)劃必將成為無(wú)源之水，無(wú)根之木，目前歐美腦計(jì)劃出現(xiàn)的問(wèn)題已經(jīng)反映出這種傾向?！斑@是因?yàn)槿鄙僖粋€(gè)腦科學(xué)的統(tǒng)一框架。”美國(guó)哥倫比亞大學(xué)神經(jīng)學(xué)家拉斐爾?尤斯特說(shuō)，科學(xué)家現(xiàn)在只能研究其中的個(gè)體或小部分，就像是“通過(guò)一個(gè)像素來(lái)理解電視節(jié)目一樣”。這些連接之間的每一層次都有各自的運(yùn)作法則。但是，“這些運(yùn)作法則，我們目前幾乎一無(wú)所知”。基于此，我們建議在相關(guān)部門(mén)的支持下，采取科研自組織和國(guó)家隊(duì)相結(jié)合的方式，聚集來(lái)自神經(jīng)科學(xué)，計(jì)算機(jī)，人工智能，科技哲學(xué)，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)，國(guó)家戰(zhàn)略等方向的(青年)科學(xué)家組成攻堅(jiān)力量，啟動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大腦計(jì)劃，搶占新時(shí)代條件下的互聯(lián)網(wǎng)，腦科學(xué)方向基礎(chǔ)科學(xué)理論和科技成果研究制高點(diǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)大腦計(jì)劃的特點(diǎn)可以歸納為：“三個(gè)支點(diǎn)，兩個(gè)目標(biāo)，一個(gè)基礎(chǔ)“。三個(gè)支點(diǎn)：以互聯(lián)網(wǎng)，人工智能，腦科學(xué)三個(gè)領(lǐng)域作為支點(diǎn)進(jìn)行跨學(xué)科交叉研究，從而形成21世紀(jì)中國(guó)原創(chuàng)的重要科學(xué)成果；兩個(gè)目標(biāo)：1)通過(guò)腦科學(xué)預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；2)利用互聯(lián)網(wǎng)作為研究大腦的參照系，建立以互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為參考的人腦模型，從而為揭開(kāi)神經(jīng)學(xué)科學(xué)難題建立一條新的科學(xué)路徑；一個(gè)基礎(chǔ)：以形成中國(guó)原創(chuàng)的互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)學(xué)科作為未來(lái)腦計(jì)劃的基礎(chǔ)。2.互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)的提出和研究方向從過(guò)去10年科學(xué)研究進(jìn)展看，互聯(lián)網(wǎng)與腦科學(xué)這兩個(gè)原本距離遙遠(yuǎn)的領(lǐng)域，關(guān)系遠(yuǎn)比想象的要深入和密切，我們認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)大腦計(jì)劃的核心以互聯(lián)網(wǎng)，人工智能，腦科學(xué)為基礎(chǔ)，建立在中國(guó)原創(chuàng)的互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)學(xué)科，目標(biāo)是通過(guò)腦科學(xué)預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，建立以互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為參考的模仿大腦模型，從而為揭開(kāi)大腦之謎建立一條新的科學(xué)路徑。并以此為基礎(chǔ)，從而找到撬動(dòng)中國(guó)腦計(jì)劃向縱深發(fā)展并引領(lǐng)世界科技發(fā)展的關(guān)鍵因素?？梢赃@樣描述互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)(Internetneurology)：基于神經(jīng)學(xué)的研究成果，將互聯(lián)網(wǎng)硬件結(jié)構(gòu)，軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與信息，商業(yè)應(yīng)用有機(jī)的整合起來(lái)，從而構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)完整架構(gòu)體系，并預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)沿著神經(jīng)學(xué)路徑可能產(chǎn)生的新功能和新架構(gòu)；根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)不斷產(chǎn)生和穩(wěn)定下來(lái)的功能結(jié)構(gòu)，提出研究設(shè)想，分析人類(lèi)大腦產(chǎn)生意識(shí)，思想，智能，認(rèn)知的生物學(xué)基礎(chǔ)；研究互聯(lián)網(wǎng)和人類(lèi)大腦結(jié)構(gòu)如何相互影響，相互塑造，相互結(jié)合，相互促進(jìn)的雙巨系統(tǒng)交叉關(guān)系。如果以腦科學(xué)和互聯(lián)網(wǎng)為橫坐標(biāo)軸兩端，生理學(xué)和心理學(xué)作為縱坐標(biāo)的上下兩段，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)將由四部分組成：互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)生理學(xué)，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)心理學(xué)，腦互聯(lián)網(wǎng)生理學(xué)，腦互聯(lián)網(wǎng)心理學(xué)，它們之間的交叉部分將形成第五個(gè)組成部分-互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知科學(xué)，他們的關(guān)系如圖2所示，更為詳細(xì)的介紹如下：(1)互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)生理學(xué)(Internetneurophysiology)重點(diǎn)研究基于神經(jīng)學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能和架構(gòu)，包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)自主神經(jīng)系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)反射弧，基于深度學(xué)習(xí)等算法，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像，聲音，視頻識(shí)別等互聯(lián)網(wǎng)人工智能處理機(jī)制。(2)互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)心理學(xué)(Internetneuropsychology.)重點(diǎn)研究互聯(lián)網(wǎng)在向成熟腦結(jié)構(gòu)進(jìn)化的過(guò)程中，產(chǎn)生的類(lèi)似神經(jīng)心理學(xué)的互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)象。包括但不僅限于互聯(lián)網(wǎng)群體智慧的產(chǎn)生問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)的情緒問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)夢(mèng)境的產(chǎn)生和特點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)的智商問(wèn)題等。(3)腦互聯(lián)網(wǎng)生理學(xué)(BrainInternetphysiology)重點(diǎn)研究大腦中存在的類(lèi)似于互聯(lián)網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)的地方，使得不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)成為破解大腦生物學(xué)原理的參照系，包括但不僅限于大腦中的類(lèi)搜索引擎機(jī)制，大腦中類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)路由機(jī)制，大腦中的類(lèi)IPv4/IPv6機(jī)制，大腦神經(jīng)元類(lèi)社交網(wǎng)絡(luò)的交互機(jī)制，人類(lèi)使用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)大腦生理學(xué)結(jié)構(gòu)的重塑影響等。(4)腦互聯(lián)網(wǎng)心理學(xué)(BrainInternetpsychology)重點(diǎn)研究互聯(lián)網(wǎng)對(duì)人類(lèi)大腦在心理學(xué)層面的影響和重塑，包括但不僅限于互聯(lián)網(wǎng)對(duì)使用者產(chǎn)生的網(wǎng)癮問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)使用者智商影響問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)使用者情緒和社交關(guān)系的影響問(wèn)題等(5)互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知科學(xué)(TheInternetincognitivescience)可看做互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)生理學(xué)，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)心