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前言:本文节选至2012年年9月清华大学出版社出版的《互联网进化论》一书,该书介绍地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_591a83bf01011wbh.html
作者:刘锋
第一次工业革命(The Industrial Revolution ),又称产业革命,18世纪60年代发源于英格兰中部地区,资本主义因此完成了从工场手工业向机器大工业过渡的过程。工业革命是以机器取代人力,以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命。由于机器的发明及运用成为了这个时代的标志,因此历史学家称这个时代为“机器时代”(the Age of Machines)。
大工业革命使人类无论在力量使用还是观察能力上都获得的极大的提高。为此后100年开始的物理学大突破,奠定了技术基础。相对论和量子力学就是20世纪科学突破的成果。
德国犹太物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,而后于1901年获瑞士国籍。爱因斯坦首先在各种对以太风观测的零结果中猜想到以太的不存在性,并在对洛伦兹和庞加莱的理论的研究中发现了动体的电动力学导致的光速不变性与原本的速度叠加原理的矛盾。对于这一矛盾,爱因斯坦声称是其好友米歇尔·贝索帮助他领悟到了解决方案,即同时性的相对性。1905年6月30日,爱因斯坦完成了论文《论动体的电动力学》,并发表在同年9月的《物理年鉴》上。在这篇论文中,著名的划时代的相对论诞生了。
1925年德国物理学家维尔纳·海森堡建立矩阵力学和奥地利物理学家埃尔温·薛定谔建立波动力学和非相对论性的薛定谔方程,从而推广了德布罗意的物质波理论为标志的量子力学。矩阵力学是第一个完备且被正确定义的量子力学理论,通过将粒子的物理量阐释为随时间演化的矩阵,它能够解释玻尔模型所无法理解的跃迁等问题。矩阵力学的创始人是海森堡,另外他的德国同胞马克斯·玻恩和帕斯库尔·约尔当也做出了重要工作。
1969年开始,互联网为代表的新技术革命在美国发动,从那时到现在的40多年里,互联网取得了迅猛的发展,连接线路从最初的电话线发展到现在的光纤、无线通讯、电缆等多种类型,应用从最初的电子邮件、FTP、BBS发展到现在的博客、视频、搜索引擎、SNS等数千种种类,各个国家在科技、军事、文化、娱乐、商业等各个领域都受到互联网越来越强大和深入的影响。
应该说,互联网对于人类的影响已经远远超过了大工业革命。与工业革命增强人类的力量和视野不同,互联网极大的增强了人类的智慧和知识,大工业革命导致了物理学的巨大突破,那么互联网引发的科学革命在哪里?从我们2005年开始的互联网进化研究看,一切迹象都指向了神经学领域,奇妙的是物理学与力和光有关,而大脑与智慧和知识恰恰最为紧密。
大脑之谜是与宇宙之谜等量齐观的难题,千百年来,大脑一直是人类不懈研究的重要领域,尽管科学家一个接一个的科研成果让我们对大脑和神经学领域有了越来越多的了解,但直到今天,科学家所发现的所谓大脑的秘密也只是冰山一角。
近十年来世界各国在脑科学领域投入了巨额的研究经费,可是真正具有重要突破意义的新的基础实验或理论成果几近空白。美国推行的“脑的十年”计划除了进行了一场大规模的舆论宣传之外,事实上在基础研究方面并没有显著成效,以致一些哲学家提出,心灵的神经生理学研究纯粹是浪费时间。有学者认为,像认知神经科学的模块化主张,实际上不过是建构起了一个个先天获得装置式的“乔姆斯基王国”。而新一代的计算机只是在运算速度上有了突破,而模拟人的心智的人工智能研究进展则停滞不前。人工智能的重要创始人明斯基曾说,以计算理论解释认知和智力的数十年努力均失败了。这也加重了从事计算主义心智研究者的悲观情绪。
互联网进化论提出:互联网正在从一个原始的、不完善、相对分裂的网络进化成一个统一的,与人类大脑结构高度相似的组织结构,它将同样具备自己的虚拟神经元、虚拟感觉、视觉、听觉、运动、中枢、自主和记忆神经系统。互联网虚拟大脑的不断成熟将对神经学产生重大的启发式影响,我们通过对比互联网的结构和应用,将为神经学研究开辟了一条新的道路。
2008年我们在人类功效学杂志发表论文提出互联网与大脑交叉对比观点。指出互联网向人脑的方向进化,而人类大脑至少在数万年前就应该拥有目前完整的互联网结构和应用。
2010年6月30号,美国科学家在《国家科学院院刊》(PNAS)发表论文指出老鼠大脑一小块区域中的神经系统类似互联网结构。作为一个实验,证明人脑中的确存在类互联网应用。
2011年1月10日,美国科学家在www.eurekalert.org发表论文提出人脑神经元的关系非常类似Facebook的结构,并提出Facebook神经元,与我们在2008年9月在发表的论文中提到的互联网虚拟神经元相同。
2010年3月,我们在中国科学院研究生院进行了的实验。通过对比人脑记忆和回忆特定词汇和图像的方法,验证人脑中是否存在搜索引擎。
从这些进展我们可以看出,互联网虚拟大脑和人类大脑对于科学研究非常互补(见表一),我们在未来的几十年里有可能可以同时了解双方的特点,用已经了解的人类大脑结构我们可以预测互联网下一步的发展动向。(注意不是规划),同样随着时间的推移,由于互联网进化速度异常快速,我们可以对比发现越来越多人脑的秘密希望看到神经学科学家在这方面的进展(表1)。
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