大腦是人體中最復(fù)雜的器官。它只有大約1.5千克,卻是我們所有智慧的來源。人類的大腦究竟有什么特別之處?它又是怎么工作的?科學(xué)家們一直在不斷探索。尤其是出于對(duì)人工智能開發(fā)和大腦疾病防治的迫切需要,人們對(duì)腦科學(xué)有了更強(qiáng)烈的期待,也因此讓腦科學(xué)成了科研熱門中的熱門。當(dāng)前,以人工智能為代表的新技術(shù),成為推動(dòng)第四次科技革命走向深入的重要力量,給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等多領(lǐng)域的發(fā)展帶來深刻變革。但是,因?yàn)閷?duì)大腦工作方式的了解有限,人工智能的開發(fā)與研究仍處于比較低的水平。未來,可不可以充分模擬人類大腦,研發(fā)出更高級(jí)的人工智能技術(shù)?人腦與機(jī)器能否高度融合?這一切,都需要建立在對(duì)腦科學(xué)全面研究的基礎(chǔ)之上,都需要我們不斷揭開人腦的奧秘。當(dāng)然,其中也包括影響人腦健康的復(fù)雜因素。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),目前全球有超過5500萬人患阿爾茨海默病。類似的重大腦疾病,還包括幼年期的自閉癥、智力障礙,成年期的抑郁癥和各種成癮行為。目前,這些重大腦疾病已經(jīng)成為患者本人、患者家庭乃至整個(gè)社會(huì)的沉重負(fù)擔(dān)。那么,這些腦疾病是怎么產(chǎn)生的?新的科技研究成果,能不能更好地預(yù)防和治療腦疾病?而未來的腦科學(xué)與人工智能的融合發(fā)展方向又是什么?這些都是迫切需要腦科學(xué)專家研究回答的關(guān)鍵問題。
腦科學(xué)研究除了對(duì)防治腦疾病有決定性意義,還能幫助我們開發(fā)出更接近人腦的智能,為人類服務(wù)?！澳X機(jī)接口”,也稱作腦機(jī)融合技術(shù),就是通過芯片和傳感器,用大腦控制各種設(shè)備,這或許會(huì)成為未來人工智能的一個(gè)熱門方向。2020年8月,有公司成功將芯片植入豬腦,芯片能夠感應(yīng)溫度氣壓的變化,能讀取腦電波、脈搏等生理信號(hào),能通過發(fā)送信號(hào)刺激大腦神經(jīng)元細(xì)胞作出相應(yīng)的反應(yīng)。2021年4月,該公司又實(shí)現(xiàn)了猴子用“意念控制”光標(biāo)打游戲。如果這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到人類身上,不僅能治療大腦損傷和缺陷,還能大大提升人類的認(rèn)知與行為能力。
腦機(jī)接口的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,腦機(jī)接口有兩類:一種是非侵入式的,一種是侵入式的。用腦電波的,就是非侵入式的。這種非侵入式接口非常有用,比如從腦電波判斷大腦狀態(tài),輔助疾病診斷。侵入式的就是直接把電極插入到大腦皮層。它的好處是可以更準(zhǔn)確地記錄大腦的反應(yīng),知道是哪個(gè)區(qū)域作出來的反應(yīng)。侵入式的電極在醫(yī)療方面用途也很廣。
有些腦機(jī)接口是閉環(huán)式的,可以調(diào)控大腦功能。比如可以非侵入式地記錄腦電波,觀察一下腦的狀態(tài),然后作反饋腦刺激,讓大腦進(jìn)入睡眠狀態(tài),或者進(jìn)入清醒狀態(tài),都很有用。睡眠有問題的人很多,即使吃安眠藥都沒效果,這種腦機(jī)接口的調(diào)控模式,就可以幫助睡眠。還有長(zhǎng)途駕駛時(shí),可以通過觀測(cè)司機(jī)的大腦狀態(tài),及時(shí)作出提醒,這樣使司機(jī)能夠保持正常工作狀態(tài)。
類腦人工智能屬于前沿科技,也會(huì)遇到很多社會(huì)倫理問題。比如說現(xiàn)在,我們研究人員可以控制別人的大腦,可以電刺激,可以讀別人的大腦,誰有權(quán)來控制這個(gè)?父母可不可以對(duì)孩子做這個(gè)行為?醫(yī)生什么情況下可以調(diào)控患者的大腦?這些行為都要有倫理標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在研究大腦,研究腦疾病,研究各種藥物治療、各種康復(fù)手段,都是要修復(fù)大腦,保護(hù)大腦。還有一個(gè)路徑,就是增強(qiáng)大腦智能。但也存在社會(huì)倫理問題。比如運(yùn)動(dòng)員吃興奮劑,就可以跑得比別人快,這個(gè)就是不被允許的。
還有一個(gè)問題就是,人工智能可以取代什么職業(yè)?，F(xiàn)在的大公司,都想發(fā)展通用人工智能。以前的機(jī)器人都是做一樣的工作,就是做裝配,現(xiàn)在出現(xiàn)更強(qiáng)的機(jī)器人,很多人就被替代了。大公司當(dāng)然愿意用機(jī)器人,因?yàn)槭″X,機(jī)器人可以一天工作24小時(shí)。那么,社會(huì)上就會(huì)出現(xiàn)失業(yè)問題,而每個(gè)國(guó)家面臨的情況又不一樣,發(fā)展中國(guó)家跟發(fā)達(dá)國(guó)家也不一樣,這些都是發(fā)展類腦人工智能要面臨的問題。
假如有一天,真正跟人差不多的一群機(jī)器人出現(xiàn),這群機(jī)器人有自我思考能力,那時(shí)的社會(huì)應(yīng)該是什么樣的社會(huì),這是我們需要認(rèn)真考慮的。這可以算是倫理問題,也是社會(huì)問題。我們必須設(shè)計(jì)出一種模式,將來發(fā)展出來的人工智能,通過管控,能夠更好地服務(wù)人類、造福人類,而不會(huì)有危害,這是未來制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要把握的方向。
近幾年,全世界掀起腦科學(xué)研究的浪潮,這個(gè)浪潮在歐美、日本都推動(dòng)了國(guó)家性的腦科學(xué)計(jì)劃。我們中國(guó)科學(xué)家在過去幾年中也做了很多努力——積極推動(dòng)中國(guó)腦計(jì)劃的啟動(dòng)。中國(guó)腦計(jì)劃相比其他幾個(gè)國(guó)家的腦計(jì)劃會(huì)有所差別。我們聚焦多方面,包括腦科學(xué)現(xiàn)在一些基本的問題、腦疾病的診斷治療、腦啟發(fā)的人工智能。這三個(gè)領(lǐng)域都在腦計(jì)劃范圍之內(nèi),而且這個(gè)腦計(jì)劃配合的是中國(guó)中長(zhǎng)期科學(xué)的戰(zhàn)略規(guī)劃,計(jì)劃是到2035年。內(nèi)容的主體是做基礎(chǔ)研究,就是做腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)。要知道大腦的環(huán)路,知道它的功能,也要知道大腦的發(fā)育是怎么進(jìn)行的。在這個(gè)基礎(chǔ)主體之外有兩翼,也就是“一體兩翼”。“一翼”是希望能夠研發(fā)出各種腦機(jī)接口,比如用大腦的信息控制機(jī)器,就是調(diào)控大腦信息的技術(shù);能夠研發(fā)出新的計(jì)算方法,人工智能研究中機(jī)器學(xué)習(xí)的方法是關(guān)鍵,希望能夠開發(fā)出類似人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)的算法,還有各種類似人神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的器件,以及各種智能體、機(jī)器人等。另外“一翼”,就是腦疾病,有了認(rèn)知功能的基礎(chǔ),就可以對(duì)很多和認(rèn)知相關(guān)的重大腦疾病進(jìn)行早期診斷,在發(fā)病之前,能夠發(fā)現(xiàn)各種指標(biāo)出現(xiàn)變化,就可以及早干預(yù)很多疾病。像退行性的疾病,發(fā)展到后期就很難治,早期干預(yù)是最好的模式。這需要進(jìn)行很多臨床大數(shù)據(jù)收集來作為研究基礎(chǔ)。
(摘編自蒲慕明《我們?yōu)槭裁匆剿魅四X的奧秘?》)
1.下列對(duì)材料相關(guān)內(nèi)容的理解和分析,不正確的一項(xiàng)是( )(3分)
A.“阿爾茨海默”在文中是指一種重大的腦疾病,類似的還有幼年期的自閉癥、智力障礙等。
B.“腦機(jī)接口”在文中是指通過芯片和傳感器,用大腦控制各種設(shè)備的一種腦機(jī)融合技術(shù)。
C.“侵入式腦機(jī)接口”在文中是指直接把電極插入大腦皮層,可以改善睡眠、及時(shí)提醒疲勞司機(jī)。
D.“一體兩翼”在文中是指做基礎(chǔ)研究以及希望能夠研發(fā)出各種腦機(jī)接口和對(duì)腦疾病的早期診斷。
2.下列對(duì)材料相關(guān)內(nèi)容的概括和分析,不正確的一項(xiàng)是( )(3分)
A.將腦機(jī)融合技術(shù)應(yīng)用到人體,不僅能治療大腦損傷和缺陷,還能大大提升人類的認(rèn)知與行為能力。
B.用腦電波的非侵入式的腦機(jī)接口非常有用,可以從腦電波中觀察、判斷大腦狀態(tài),輔助疾病診斷。
C.中國(guó)的腦計(jì)劃配合的是中國(guó)中長(zhǎng)期科學(xué)的戰(zhàn)略規(guī)劃,計(jì)劃是到2035年,內(nèi)容主體是做基礎(chǔ)研究。
D.現(xiàn)在研究大腦,都是為了修復(fù)大腦,保護(hù)大腦,增強(qiáng)大腦智能,這些都是符合倫理標(biāo)準(zhǔn)、有益無害的。
3.根據(jù)材料內(nèi)容,下列說法正確的一項(xiàng)是( )(3分)
A.當(dāng)前,人工智能開發(fā)水平快速提高,以人工智能為代表的新技術(shù)給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化等多領(lǐng)域的發(fā)展帶來深刻變革。
B.類腦人工智能屬于前沿科技,但也會(huì)遇到很多社會(huì)倫理問題。這些倫理問題如果處理不好,將會(huì)給社會(huì)帶來很大的危害。
C.新的科技研究成果及中國(guó)腦計(jì)劃可以對(duì)很多和認(rèn)知相關(guān)的重大腦疾病進(jìn)行早期診斷,消除抑郁癥等對(duì)患者的困擾。
D.為了防止機(jī)器人代替人類工作,社會(huì)上會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失業(yè)問題,我們必須設(shè)計(jì)出能管控、低于人類智商的人工智能。
4.我們?yōu)槭裁匆剿魅四X的奧秘?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。(4分)
5.(文本特征題)材料是怎樣體現(xiàn)科普說明文科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、通俗性的特點(diǎn)的?請(qǐng)結(jié)合材料簡(jiǎn)要分析。(6分)
答案與解析
練案11 科普文基于文本特征的命題角度
1.C 解析 C項(xiàng),“可以改善睡眠、及時(shí)提醒疲勞司機(jī)”張冠李戴,根據(jù)原文第四段有關(guān)內(nèi)容可知,是“非侵入式腦機(jī)接口”可以改善睡眠、及時(shí)提醒疲勞司機(jī)。
2.D 解析 D項(xiàng),“這些都是符合倫理標(biāo)準(zhǔn)、有益無害的”說法絕對(duì),根據(jù)原文第六段有關(guān)內(nèi)容可知,“現(xiàn)在研究大腦,研究腦疾病,研究各種藥物治療、各種康復(fù)手段,都是要修復(fù)大腦,保護(hù)大腦……但也存在社會(huì)倫理問題”。
3.B 解析 A項(xiàng),“當(dāng)前,人工智能開發(fā)水平快速提高”理解錯(cuò)誤,原文第一段說的是“因?yàn)閷?duì)大腦工作方式的了解有限,人工智能的開發(fā)與研究仍處于比較低的水平”。C項(xiàng),“消除抑郁癥等對(duì)患者的困擾”理解錯(cuò)誤,說法過于絕對(duì),文中并無此信息。D項(xiàng),“低于人類智商的人工智能”理解錯(cuò)誤,曲解文意。原文倒數(shù)第二段是說“將來發(fā)展出來的人工智能,通過管控,能夠更好地服務(wù)人類、造福人類”,并沒有說要低于人類智商。
4.①大腦是我們所有智慧的來源。出于對(duì)人工智能開發(fā)和大腦疾病防治的迫切需要,人們對(duì)腦科學(xué)有著更強(qiáng)烈的期待。②未來,可不可以充分模擬人類大腦,研發(fā)出更高級(jí)的人工智能技術(shù),人腦與機(jī)器能否高度融合,都需要我們不斷揭開人腦的奧秘。
5.①在介紹科學(xué)知識(shí)的過程中,運(yùn)用較多的科學(xué)術(shù)語和科學(xué)研究成果,體現(xiàn)了科學(xué)性。②對(duì)關(guān)于科學(xué)判斷的陳述加以適當(dāng)界定,列出關(guān)鍵數(shù)字,更加精準(zhǔn),如“它只有大約1.5千克”“這或許會(huì)成為未來人工智能的一個(gè)熱門方向”,“大約”“或許”用詞非常嚴(yán)謹(jǐn),體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)性。③多用舉例,如“比如從腦電波判斷大腦狀態(tài),輔助疾病診斷”“比如運(yùn)動(dòng)員吃興奮劑,就可以跑得比別人快,這個(gè)就是不被允許的”,通俗易懂,體現(xiàn)了通俗性。

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