作者：昀书
初夏的阳光，带着恰到好处的暖意，微风中处处涌动着生命蓬勃的韵律。正值虹口科技节期间，5月29日下午，上海市虹口区外国语第一小学的礼堂中弥漫着不同寻常的兴奋气息，一双双明亮的眼睛齐刷刷地望向讲台，连空气都仿佛被期待擦亮。站在他们眼前的不再是熟悉的身影，而是华东师范大学脑科学与教育创新研究院常务副院长、“脑功能基因组学”教育部重点实验室主任林龙年教授——
他带着一个神秘而宏大的命题而来：我们的大脑，这部精妙绝伦的“生物计算机”，究竟如何运转？它引以为傲的“智能”与当下风头正劲的人工智能，是异曲同工，还是大相径庭？林龙年教授化身“大脑导游”，一场关于“大脑智能与人工智能”的探秘之旅，就在他们面前徐徐展开。
什么是智能？为了回答这个问题，林龙年教授播放了一个小视频，一名婴儿还处在咿呀学语的阶段，却反复试图挣脱婴儿床的“保护”。“他还不会说话，也不会算数，但从他的行为中我们可以得出一个结论——这个小家伙是有智能的。”作为一名脑科学家，林龙年教授将大脑的认知功能视作“智能”的源泉。“在认知过程中，我们的大脑共有六大认知功能。”林龙年教授介绍道，在感知、学习与记忆和情绪之外，还有语言、思维和意识三大认知功能——“整个地球上，除了我们人类，没有任何动物具有这三大功能。”
众所周知，大脑是由神经元构成的。你的每个念头，可能正是860亿“神经元”精心谋划的杰作。“这个世界为什么有智能？正是因为我们大脑中有这么多的神经元。如果神经元的数量不够，智能就达不到这个水平。”林龙年教授说道，神经元之间是没有直接联系的，必须依靠化学物质传递信息。“据研究显示，一个人最多能与160人维持‘有意义的社会关系’，而每个神经元上平均有上万个突触连接，极端情况下有20万个突触连接。可想而知，人类的大脑是一个多么奇妙、复杂的系统。”尽管目前，脑科学对于大脑的认知功能研究已经可以达到细胞水平和基因水平，也解释了部分功能，“但遗憾的是，我们还没有一个统一的理论来解释大脑智能究竟是怎么回事。”林龙年教授表示。
从神奇的人脑世界，林龙年教授引领在场师生进入另一个充满科幻色彩的领域——人工智能。“机器能思考吗？”这是一个自图灵时代以来一直在争论的问题。
想象一下，你在网上聊天，但看不到对方。如果你发现对方回复得很机智，有逻辑，有情感，你会不会怀疑对方其实是个人？但如果对方真的是一台机器，而你完全没察觉到，那它就已经达到和人类一样的智能水平了。70多年前，图灵用“图灵测试”构建了一个智能检验模型，而这一模型至今仍是衡量机器是否“智能”的标尺。“我们完全可能造个机器，它可以像人类一样思考。”他就像一位先知，预言了一个机器可以“思考”的未来。
从聊天AI应用ChatGPT到绘图AI，再到自动驾驶AI，我们都能够见到深度神经网络的身影。“人工神经网络本质上就是计算，在ChatGPT中它计算的是文字概率，就像在做一个‘文字接龙’游戏。”那么，它是如何将这个概率算到正好能够回答我们的问题呢？这些看似神奇的模型背后究竟隐藏着什么秘密？林龙年教授进一步解释，预训练与强化训练就是其中非常重要的两个阶段。“其实从工作原理上来说，人工智能要达到人脑智能的水平其实并不复杂。”
然而，很长一段时间里，人工神经网络大多只有一两层隐藏层，成了名副其实的“浅层”网络。就在大家快要对“深度”人工神经网络彻底失去信心的时候，它不仅没有消失在历史长河中，反而披上了“深度学习”的马甲，以一种近乎“暴力”的方式强势回归。海量的数据、强大的算力以及改进的算法的同步成熟和汇合，才共同为人工神经网络的“涅槃重生”铺平了道路。
人类智能与人工智能有着怎样的区别与联系？未来的人工智能将发展到何种程度？讲座接近尾声，林龙年教授的提问再次将一颗颗稚嫩的好奇心点燃。“首先，在结构上，我们的大脑是靠自然进化而来的，从单细胞生物进化到复杂的大脑网络，花了将近40亿年的时间，而人工智能完全是人造的。其次，从最基本的模式识别到如今的生成式人工智能，虽然发展很快，但目前人工智能的功能还不如人脑那样全面。此外，相较于人类，人工智能需要高强度的数据训练。最后，人类仅靠每日三餐就能够维持大脑运转，而对于人工智能来说需要耗费大量电量。”通过深入浅出的解释，林龙年教授想告诉同学们，大脑智能与人工智能其实在底层运行原理上具有共通性。
展望未来，他将同学们的目光引向一个充满想象力的概念——通用人工智能（AGI）。“现在的AI，大多都是‘偏科生’，比如下围棋的高手AlphaGo，可能连最简单的看图说话都做不好。而科学家梦想中的AGI更像是一个‘全能型选手’。”他描绘道，AGI会拥有接近人类的广泛认知能力——能像我们一样深度理解语言背后的情感；能像科学家一下进行严谨的逻辑推理；能像探险家一样适应复杂多变的环境。“毫无疑问，人工智能的发明标志着人类社会已经进入智能时代，我相信未来人工智能的发展能够达到‘类脑’水平。”
“我们都知道人类是由猿进化而来的，那么猿类也有智能吗？”“如果一个机器人通过了图灵测试，它能像我们人类一样拥有喜怒哀乐吗？”“人工智能会有自己的思想吗？它有可能会代替人类吗？”问题如潮水般涌来，带着孩子们特有的天真烂漫和天马行空。面对此起彼伏的提问，林龙年教授的脸上始终洋溢着温暖而耐心的笑容，他的眼神专注而充满赞许，仿佛在欣赏着世间最珍贵的宝藏——那些未被束缚的好奇心。
“当伽利略第一次将望远镜指向星空，科学便注定成为人类永恒的追寻。今天的活动虽然已经接近尾声，但相信同学们心中的科学火种已经被点燃。希望你们永远保持这份对世界、对自身、对未来的追问之心，敢于发问，勇于探索。”看着台下意犹未尽的孩子们，虹外一小校长王莉韵在总结中深情表示。那一片争先恐后举起的手臂，那一声声充满奇思妙想的追问，正是科学启蒙最动人、最富有生命力的光芒。
本次活动由上海市科学技术协会、上海市教育委员会指导，虹口区科学技术协会、虹口区教育局主办，上海市业余科技学院（上海科学会堂服务中心）、虹口区青少年活动中心、上海市虹口区外国语第一小学承办。“大师课堂”——院士专家进校园活动邀请院士专家以专题讲座的形式巡讲各区中小学，与学生面对面互动，实现校外科学教育与学校的“双向奔赴”，更好地“孵化”青少年的科学精神、创新素质，在助推“双减”的同时，做好科学教育的加法，宣传弘扬科学家精神，激励青少年树立起投身建设世界科技强国的远大志向。
供稿：上海市业余科技学院（上海科学会堂服务中心）
