標籤:互連網 神經學 大腦
劉鋒
文章簡介:互連網與神經學這兩個原本距離遙遠的領域,關係遠比想象的要深入和密切,過去10年建立的相關理論和實踐基礎,使得這兩個領域交叉可以產生出21世紀的新學科-互連網神經學(Internet neurology)
一。革命技術引發科學突破
每一次人類社會的重大技術變革都會導致新領域的科學革命,大航海時代使人類看到了生物的多樣性和孤立生態系統對生物的影響。無論是達爾文還是華萊士都是跟隨遠航的船隊才發現了生物的進化現象。
大工業革命使人類無論在力量的使用還是觀察能力都獲得的極大的提高。為此後100年開始的物理學大突破,奠定了技術基礎。這些突破包括牛頓的萬有引力,愛因斯坦的相對論,和眾多科學家建立的量子力學大廈,這些突破都與”力“和”觀測“有關。
互連網革命對於人類的影響已經遠遠超過了大工業革命。與工業革命增強人類的力量和視野不同,互連網極大的增強了人類的智慧,豐富了人類的知識。而智慧和知識恰恰與大腦的關係最為密切.
二。互連網與神經科學的7年研究曆史
從2008年9月,作者與科學院大學彭庚教授在科技論文線上發表論文“互連網進化規律的發現與分析”開始,的7年時間裡,共發表論文10篇,專著《互連網進化論》一部對互連網與神經學的關係進行深入探討。從神經學的角度分析互連網的成熟結構,將其抽象為一個與人類大腦高度相似的組織圖-互連網虛擬大腦。尋找並定位互連網的虛擬聽覺,視覺,感覺,運動神經系統,虛擬中樞神經系統等。繪製出互連網虛擬大腦結構圖,1。
圖1 互連網虛擬大腦結構圖
同時,我們也對應提出如果腦科學對互連網的未來發展有重要的啟發作用,那麼不斷髮展的互連網結構和功能會不會能夠作為解開大腦之謎的鑰匙,即人腦中在數萬年前就已經包含了今天和未來成熟的互連網架構,通過神經生理學和神經心理學領域的研究實驗,在人類大腦中是否可以找到Google一樣的搜尋引擎,Facebook一樣的SNS系統,IPv4一樣的地址編碼系統,思科一樣的路由系統。
2012年開始美國等國家的科研人員也開始注意到互連網與腦科學的關係,2012年11月16日,加州大學聖迭戈分校Dmitri Krioukov在 《Scientific Report》發表的論文“Network Cosmology”提出互連網與腦神經網路的發展與構造具有高度的相似性。
2015年2月4日來自巴塞爾大學的研究人員報道稱,發現大腦中的神經元像一個社會網路一樣串連在一起。每個神經細胞都與許多其他的神經細胞相串連,但只有少數彼此非常相似的細胞之間會建立最強有力的聯絡。這些研究結果發布在2015年2月4日的《自然》(Nature)雜誌上。
三。互連網神經學的提出與研究方向
互連網與神經學這兩個原本距離遙遠的領域,關係遠比想象的要深入和密切,過去10年建立的相關理論和實踐基礎,使得這兩個領域交叉可以產生出21世紀的新學科-互連網神經學(Internet neurology),我們可以這樣定義互連網神經學(Internet neurology):
基於神經學的研究成果,將互連網硬體結構,軟體系統,資料與資訊,商業應用有機的整合起來,從而構建互連網完整架構體系,並預測互連網沿著神經學路徑可能產生的新功能和新架構;根據互連網不斷產生和穩定下來的功能結構,提出研究設想,分析人類大腦產生意識,思想,智能,認知的生物學基礎;研究互連網和人類大腦結構如何相互影響,相互塑造,相互結合,相互促進的雙巨系統交叉關係。
如果以腦科學和互連網為橫座標軸兩端,生理學和心理學作為縱座標的上下兩段,互連網神經學將由四部分組成: 互連網神經生理學,互連網神經心理學 ,大腦互連網生理學,大腦互連網心理學 ,它們之間的交叉部分將形成第五個組成部分-互連網認知科學,他們的關係二所示。
四,破解人類核心機密--互連網神經學的5個組成部分
互連網神經生理學(Internet neurophysiology)重點研究基於神經學的互連網基礎功能和架構,包括但不限於互連網中樞神經系統,互連網感覺神經系統,互連網運動神經系統,互連網自主神經系統,互連網神經反射弧,基於深度學習等演算法,運用互連網大資料進行映像,聲音,視頻識別等互連網人工智慧處理機制。
互連網神經心理學(Internet neuropsychology.)重點研究互連網在向成熟腦結構進化的過程中,產生的類似神經心理學的互連網現象。包括但不僅限於互連網群體智慧的產生問題,互連網的情緒問題,互連網夢境的產生和特點,互連網的智商問題等。
大腦互連網生理學( Brain Internet physiology)重點研究大腦中存在的類似於互連網 功能結構的地方,使得不斷髮展的互連網成為破解大腦生物學原理的參照系, 包括但不僅限於大腦中的類搜尋引擎機制,大腦中類互連網路由機制,大腦中的類IPv4/IPv6機制,大腦神經元類社交網路的互動機制,人類使用互連網對大腦生理學結構的重塑影響等。
大腦互連網心理學(Brain Internet psychology)重點研究互連網對人類大腦在心理學層面的影響和重塑,包括但不僅限於互連網對使用者產生的網癮問題,互連網對使用者智商影響問題,互連網對使用者情緒和社交關係的影響問題等
互連網認知科學(The Internet in cognitive science)可看做互連網神經生理學,互連網神經心理學,大腦互連網生理學,大腦互連網心理學的組合交叉,重點研究互連網和大腦兩個巨系統相互影響,相互塑造,相互結合,互助進化,從而產生智慧,認知,情緒的深層次原理。
五 建立在中國誕生的新學科:
互連網神經學是在過去10年的研究基礎上形成的新科學理論,目標是在生理學和心理學兩個層面,將互連網和腦科學這兩個領域進行交叉對比,從而為建立完整的互連網架構,預測互連網未來發展趨勢,大腦架構和運行機理,以及智能,認知,情感的產生原理提供理論支援。
由於互連網和腦科學都處在高速發展過程中,根據互連網和腦科學出現的新進展,吸收其中的合理成分,使之成為互連網神經學發展的第一個動力。同時運用互連網神經學理論對互連網的未來進行預測,對大腦中的未知結構和運行機制提出研究設想。根據實驗結構對互連網神經學理論進行最佳化和調整,使之成為理論發展的第二個動力。
這篇文章是關於互連網神經學第一次詳細的介紹和描述,應該說還有很多不完善的地方,希望得到各位讀者和專家的指正。根據指正意見,將進行不斷修改,相信互連網神經學可以成為21世紀互連網時代在中國誕生的新學科。未來對互連網神經學的5個組成部分,也將會做詳細描述,使之成為互連網神經學的系列文章。
互連網催生新學科-互連網神經學