花开美利坚 第1165章 雷纳德的疯狂思想

上丘，在中脑上部背侧，是由灰质和白质交替排列的分层结构。可分为浅层结构和深层结构，合称为上丘核。

雷纳德带着自己的一双儿女走进了实验室。

“这是你的孩子吗，雷纳德，他们可真可爱！”

实验室的人向雷纳德打着招呼，却没有注意到雷纳德脸上的表情是如此的沉重。

“是的，这是我的儿子，雷纳德.特斯塔罗莎，这是我的女儿，泰莎.特斯塔罗莎。”

儿子是小雷纳德，女儿的名字也很可爱。

但工作人员于是惊奇了：因为这两个人竟然不是随雷纳德的姓氏！

“这是为了纪念他们的母亲。”雷纳德温情脉脉的说着。

母亲？

他们都颇为不解。

之后，却有人了解到了事情是怎么回事。

――他的妻子，在难产中死去……更可怕的是，雷纳德的一双儿女，在生产中还出现了医疗事故。

虽然两个孩子现在很健康，但是双眼却是无神的。

――帕里诺综合征。

帕里诺综合征，又称上丘脑综合征、中脑顶盖综合征、上仰视性麻痹综合征。

由中脑上丘的眼球垂直同向运动皮质下中枢病变而导致的眼球垂直同向运动障碍，累及上丘的破坏性病灶可导致两眼向上同向运动不能。

但是……还有机会！

用磁脉冲修剪坏掉的神经连接，这就是开始。

“他们可以作为志愿者，我希望能够治好他们的病。”

雷纳德的话，让研究室的人员都有些不知所措。

但对方却认为，这是可以改变的。

蜂巢实验室认为，低强度的脉冲可以逆转发育中的失常情况，而雷纳德认为，神经系统受损本身是不能修复的，但是通过这种模式，却似乎又可以实现治疗。

至此，部分人才勉强同意……用两个小孩子做实验。

但是他们并不知道，这仅仅只是开始而已。

雷纳德从一开始，就没有将目光仅仅只是放在这个地方而已。

上丘的传入纤维有两种。

首先，浅层结构接受视网膜经视束和上丘臂投射的纤维，并接受大脑皮质视区和眼球外肌运动中枢的投射纤维。

然后深层结构接受大脑皮质听觉中枢、下丘、三叉神经脊束核和脊髓等处的投射纤维。

同时，上丘的传出纤维则有三种。

第一是上丘向丘脑的投射纤维，经过丘脑向大脑皮质传递有关眼球转动速度与方向的信息。

第二则是上丘向脊髓的投射纤维，向前绕中脑水管周围灰质，在上丘下部平面越过中脑水管周围灰质腹侧中线左右交叉，形成被盖背侧交叉，在对侧中脑、脑桥、延髓下行，继而向下到达脊髓颈段中间带和前角的内侧部，叫做顶盖脊髓束。

最后则是向脑干的投射纤维，止于眼球垂直和水平转动眼球外肌运动核有关的脑桥旁正中网状结构和内侧纵束颅侧中介核。

上丘浅层和深层结构能够对不同模式的传入信息进行整合，通过其上行投射和下行投射，参与大脑皮质眼球外肌运动中枢对眼球快速垂直和水平运动的控制，并参与协调眼球、头部对声、光刺激的定向运动。

联觉。

或者在雷纳德的眼中，这是一种对人体的强化，而并不是传统意义上的“共感觉”了。

凯瑟琳所说的“联觉”，已经超过了现有人类人质的“联觉”，而进入了一种新的状态。

在雷纳德看来，自己完全可以让自己的孩子拥有这样的力量……是的，他们也能够拥有这种神奇的能力……这是毋庸置疑的。

雷纳德并不是如同珍妮一样知道蜂巢更深层次的科技，但是在这个程度，却已经是够了。

雷纳德有自己的方式。

什么是纳米技术？

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。

对于现在的科技而言，想要搞纳米技术，是有些困难的。

但是学区不一样，蜂巢实验室也不一样。

很多时候，科技的提升，就好像是那木桶一样，里面的水取决于最短的那块木板。

而学区则将美利坚大部分的精英都汇聚了起来，他们未必能够让最长的木板提高多少，却能够让最短的木板变得比原本要高。

碳纳米管、石墨烯，这些都是最新、最前沿的科技。

在别的地方，从发现到研究这些科技，或许需要很长的一段时间。

但是在学区，却并不一样。

这里拥有最好、最尖端的科技。

所以在这个地方，科技在飞跃性的进展。

在让自己的儿女接受实验的时候，雷纳德也开始了自己的研究。

从数年前开始――准确来说，是从大脑广播系统开始，雷纳德就一直在进行着自己的研究。

――既然只有特定的脑波的人才能够收到自己的信号，那么，为什么不能从更基本的地方开始呢？

既然不能让一般人接受特定的信号，那干脆就创造出能够让人接收到信号的工具吧！

而这个时候，属于纳米科技领域的碳纳米管，就进入了他的目光。

雷纳德使用碳纳米管构建了一个碳纳米管神经键电路。

在试验中，这个电路呈现出大脑基本构成单位神经元的机能。

那个时候的雷纳德就觉得非常的惊奇，之后，便一直在进行这样的研究。

计算机系统给了雷纳德很大的启发，他利用采用交叉学科研究方法，将电路设计与纳米技术结合在一起，以解决具备大脑机能这一复杂问题。

碳纳米管是极小的碳分子结构，直径为铅笔尖的百万分之一。这些纳米管可用于电路，充当金属导体或半导体。

――当然，如果成为了化合物的钢化碳纳米管纤维的话，那导电性能就会消失。

那个时候，雷纳德野心勃勃，突然而来的成就，让雷纳德不再满足于创造一个“脑接收器”，他这个时候在思考：能否构建一个电路，使其发挥神经元的作用？

下一步就更为复杂。如何用这些电路构建一些结构来模仿拥有1000亿个神经元、每个神经元上有1万个神经键的大脑的机能呢？

可以说，从那个时候开始，雷纳德就在研究开发人工大脑的可能性。

或许对于别人来说，真正开发出人工大脑甚至只是大脑的某个功能区域还需要几十年时间。

但对于雷纳德、对于蜂巢实验室而言，却完全不一样。

修复蛋白的存在，能够让他们在进行大脑研究的时候，同时保持生物体的活性。

这也就意味着，他们可以随时随地的观察自己想要的结果。

不同的人工神经在不同的位置会有何种表现，不同的神经对人体又意味着什么……这些，可以说都是研究领域和研究范围。

但，在人的一生中，人脑不断制造新的神经元，建立新的联系并调整适应。利用类似电路复制这一过程将是一项浩大的工程。

雷纳德当时也是这样认为的。

但是，在自己的孩子发生了意外之后，雷纳德抛弃了自己过去的想法和认识：或许，有更好的方法。

并不需要进行完全的去除和替代。

只要，能够延伸出一部分的功能，就可以了。

能够替代人体的部分的功能、让人体变得更加强大，这就可以了。

没错，雷纳德的疯狂思想，正是想要这么做。

――人造神经。

对，人造神经系统。

为此，雷纳德甚至找到了intel、微软、苹果和橘子公司……因为，他们那里正在研发用超级计算机模拟人脑的系统。

在雷纳德看来，这似乎能够有借鉴的意义。

这个计划，是凯瑟琳提出来的。

就凯瑟琳额知道的，在21世纪的时候，ibm曾经就有过这样的研究，而且还成功了。

――ibm发明了世界上最大的人脑模拟计划“pass”，他们使用了当时世界排名第二的超级计算机sequoia-blue-gene/q和一个全新的低功耗计算机架构，终于模拟出了与人脑相当的5300亿个神经元和137万亿个神经突触，向着真正的“人工大脑”迈出了重要的一步。

人脑也许是宇宙中最复杂的存在了，但同时它又十分节能。人类的大脑可以同时收集上千个感官信号，并对它们进行判断、分析，把具体的感知转化为抽象的概念，同时在这一过程中进行学习、规划和创造。

即便以21世纪的科技水平，建造与人类大脑复杂度相当的计算机，也需要将近100兆瓦的能量供应。

而人类大脑进行这一切活动，只需要区区20瓦的功率就够了。

如此巨大的能量消耗显然是不现实的。

方舟集团要解决这一问题，就需要一套全新的思路。

凯瑟琳很无良的就“拿来主义”了。

“认知计算”。这一全新的领域凝聚了来自神经科学、纳米科技和超级计算机等领域的研究成果。在21世纪的时候，ibm使用的就是这样的计算模式，而凯瑟琳很干脆的，就“借鉴”了下来。

神经科学家们发现，人类大脑之所以如此的节能，是因为它是由“事件驱动”的。

简单的说，神经元、神经突触和轴突只在接收到感觉信号或者来自其他神经元的信号时才会被激活，而其他时间它们是不消耗能量的。和它们相比，现在的电脑浪费了大量的能源方舟集团的工程师们受到这一原理的启发，开发出了一套新颖的计算架构和理论，并用它来模拟数目与人类大脑相当的神经元与神经突触。

从生物学意义或者功能性上讲，这一成果并不是对大脑的准确模拟。虽然这套系统还无法进行任何传统意义上的感知、思考与概念形成等活动，但它却是向这一目标迈进的关键一步。

用于扩展人体本身的大脑结构，这并不怎么有需求。

或许……一个小小的芯片，就可以了。

而雷纳德知道，在实验室里面，恰好就有这样的芯片。

――用碳纳米管制造的实验性质的处理系统。

这种系统有着超越现在的超级计算机无数倍的力量，但是能耗却是极低的，这也是在拥有了修复蛋白之后，他们得到的产品。

如果将这样的系统，以类似于人体的突出网络结合的话，为什么不可以呢？

但是……问题在这个时候就出现了：研究最初是从猴子开始研究的。

虽然蜂巢实验室很不错，并最终得到了一套可用的数据，并在此基础上建立起了“人工大脑”的理论，但……那毕竟是类似于猴脑的结构。

如果这种东西要安装在自己的孩子的身体里面，这绝对是不可接受的事情！

雷纳德在这个时候，只能自己与蜂巢实验室接触――他想要几个死刑犯或者什么的人也要，用来做人体试验。

这个事情蜂巢实验室当然决定不了了，于是，整个事情就被凯瑟琳知道了。

“好像好有趣的样子！！”

这是远在中国的凯瑟琳在听到这个消息之后的第一反应。

“他疯了吗？”

这是凯瑟琳的第二反应……嗯，这应该才是正常反应。

人造大脑这个计划，凯瑟琳也是知道的。

这一人造大脑的系统的两个主要组成部分组成：神经元和神经突触。

神经元是计算中心。每个神经元可以接收来自多达一万个相邻神经元的信号，随后它会处理这些数据，并输出另一个信号。约80%的神经元是兴奋性的，当它们发出信号时，周围的神经元也会被激活。而剩下的20%的神经元则是抑制性的，当它们发出信号时，接收信号的相邻神经元会被抑制。

神经突触的功能是连接不同的神经元，记忆与学习也随着神经突触的形成而发生。每一个突触都有一个“权重值”。这个权重值是由经过某一突触的信号数量决定的。当大量的信号通过某一突触时，这一突触的权重值就会上升，而这台虚拟大脑就是这样进行“联想学习”的。

这套系统的算法会定期检查一个神经元是否在发出信号。如果它的确在发出信号，这一神经元周围的突触的权重值就会被调整，而随后它们会根据这一新状态与其他的神经元进行交流。这一算法的关键优势是它不会在大量的突触上浪费时间与能量，而只在一小部分需要被激活的突触上花费有限的计算能力。

――就像一个真正的大脑一样，这种计算架构是分布式、由事件驱动的，而且十分节能。同时，它还可以绕过传统计算架构固有的许多局限。

不过凯瑟琳开发的初衷，可不是创造一个人造大脑。

这是给赛博身躯使用的。

神经计算机从一开始的研究，凯瑟琳考虑的就是给赛博躯体使用。

但……雷纳德的请求，给了凯瑟琳新的启发。

或许……这种系统还能够有其他的用途呢？

神经计算机或许还能够产生一些奇妙的作用呢？

“电子脑”，这个源自于《攻壳机动队》的概念，又一次出现在了凯瑟琳脑海。

所以，凯瑟琳对雷纳德的回复，只有一句话“好好干”。

至于人体试验什么的……这个稍微有些问题，但是绝对不是大问题。

凯瑟琳直接拿出了两个疗程的“代号a”的药品，直接就和加州政府达成了协议，他们同意凯瑟琳使用死刑犯做试验……而得到了回复的雷纳德精神大震！

他当然没有说自己准备给自己的孩子安上这个系统了，但这并不影响凯瑟琳对于整个计划的兴趣。

之后，雷纳德就开始与intel合作，并且开发新的“神经突触核心”。

这是款特制的芯片，可以充分激发新计算架构的潜能，同样，这种芯片也能够植入人的大脑之中，与人脑进行联动。

“神经突触核心”中，每个核心都是由“神经元”、“突触”和“轴突”组成的。虽然被如此命名，但这些元件其实并不是模仿生物大脑中的结构而设计的，只是，这些核心之间互相的组成，却是构成了一个类似于人脑的计算网络。

这种设计使得芯片具有极高的并行性，这让它非常适合处理需要大量数据输入的计算。这和标准的神经计算网络没有太大的差别，但新系统的处理性能和能量利用效率却有了很大的提升。

同时，这也能够与人脑进行很好的“兼容”，换句话说，雷纳德的孩子如果在安装好了这种系统之后，他们就好像是在自己的大脑里面安装了一台超级微型计算机一样，这种微型计算机可以帮助他们做到很多一般人无法做到的事情――例如，让他们拥有更强大的计算和学习能力。

在雷纳德看来，如果真的能够实验这样的研究的话，联觉也将不是问题。

就好比“联觉”

三点确定一线，意思是三个点可以确定一条直线。

在联觉方面，也是如此。

人拥有视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉。

在雷纳德看来，如果拥有了联觉，人完全可以在其他的感官的帮助下，了解这个世界。

这和珍妮告诉凯瑟琳的，也是差不多的。

但是，雷纳德的想法，却更加的疯狂…………

（未完待续）

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