读者问题:我今年59岁，身体还算健康。我有可能活到把我的大脑装进电脑的时候吗?-理查德·迪克森。
我们经常想象，人类的意识就像一个处理单元网络中的电信号输入和输出一样简单，因此可以与计算机相媲美。然而，现实要复杂得多。首先，我们并不知道人类大脑能容纳多少信息。
两年前，西雅图艾伦脑科学研究所的一个团队绘制了一只老鼠大脑中一立方毫米的所有神经元(脑细胞)的3D结构——这是一个被认为非凡的里程碑。
本文是《人生大问题》的一部分
“对话”系列节目是与BBC未来频道联合出版的，旨在回答读者一直以来的疑问关于生命，爱情，死亡和宇宙。我们以专业的方式工作这些研究人员毕生致力于揭示塑造我们生活的问题的新视角。
在这个只有一粒沙子大小的脑组织中，研究人员统计了超过10万个神经元以及它们之间超过10亿个连接。他们设法在计算机上记录了相应的信息，包括每个神经元和连接的形状和配置，这需要2pb或200万gb的存储空间。为了做到这一点，他们的自动显微镜必须在几个月内连续收集25000张微小样本的1亿张图像。
现在，如果这就是在一立方毫米的老鼠大脑中存储神经元及其连接的全部物理信息所需要的东西，你也许可以想象，从人脑中收集这些信息不会是在公园里散步那么简单。
然而，数据提取和存储并不是唯一的挑战。要让计算机模仿大脑的工作模式，它需要在很短的时间内访问任何和所有存储的信息:信息需要存储在随机存取存储器(RAM)中，而不是传统的硬盘上。但是，如果我们试图将研究人员收集的大量数据存储在计算机的RAM中，它将占用有史以来最大的单内存计算机(一种围绕内存而不是处理构建的计算机)12.5倍的容量。
人脑包含大约1000亿个神经元(与银河系中可以计数的恒星数量一样多)——是我们一立方毫米老鼠大脑中神经元数量的100万倍。估计连接的数量是惊人的10的15次方。也就是10后面跟着15个0——这个数字相当于一公里长的沙滩上两米厚的沙子中所含的单个颗粒。
空间问题
如果我们甚至不知道人类大脑能存储多少信息，你可以想象将其传输到计算机中是多么困难。你必须首先将信息转换成计算机可以阅读和使用的代码。这样做的任何错误都可能是致命的。
信息存储的一个简单规则是，在开始之前，您需要确保有足够的空间存储需要传输的所有信息。如果不能，你就必须确切地知道你所存储的信息的重要性顺序以及它是如何组织的，而大脑数据则远非如此。
如果您在开始时不知道需要存储多少信息，则可能在传输完成之前就耗尽空间，这可能意味着信息字符串可能已损坏或计算机无法使用。此外，所有数据都必须存储在至少两个(如果不是三个)副本中，以防止潜在数据丢失的灾难性后果。
这只是一个问题。当我描述研究人员的非凡成就时，如果你注意了，他们成功地将神经元网络的3D结构完全存储在一小块老鼠大脑中，你就会知道这是用25000块(极薄的)组织切片完成的。
同样的技术必须应用于你的大脑，因为从大脑扫描中只能检索到非常粗略的信息。大脑中的信息储存在神经元之间连接的物理结构的每一个细节中:它们的大小和形状，以及它们之间连接的数量和位置。但你会同意你的大脑被这样切开吗?
即使我们同意我们把你的大脑切成极薄的薄片，你的大脑的整个体积都不太可能被足够精确地切割并正确地“重新组装”。人类大脑的体积约为126万立方毫米。
如果我还没有劝阻你尝试这个过程，考虑一下考虑时间会发生什么。
时间问题
在我们死后，我们的大脑会迅速发生化学和结构上的重大变化。当神经元死亡时，它们很快就失去了交流的能力，它们的结构和功能特性很快就会被修改——这意味着它们不再表现出我们活着时的特性。但更有问题的是，我们的大脑会衰老。
从20岁开始，我们每天失去85000个神经元。但不用担心(太担心)，我们丢失的神经元大多还没有找到它们的用途，它们还没有被请求参与任何信息处理。这触发了一个自我毁灭的程序(称为细胞凋亡)。换句话说，我们每天都有数万个神经元自杀。其他神经元因疲劳或感染而死亡。
不过，这并不是一个太大的问题，因为我们在20岁的时候有近1000亿个神经元，以这样的损耗率，到80岁的时候，我们只失去了2-3%的神经元。如果我们没有患上神经退行性疾病，我们的大脑在那个年龄仍然可以代表我们一生的思维方式。但是什么年龄才是停止、扫描和储存的正确年龄呢?
你愿意储存80岁的大脑还是20岁的大脑?过早地尝试储存你的思想会错过很多记忆和经历，这些记忆和经历会在以后定义你。但是，太晚尝试将大脑转移到电脑上，可能会有储存痴呆大脑的风险，这种大脑不太“有效”。
所以,因为我们不知道多少存储是必需的,我们不能希望找到足够的时间和资源来完全映射整个人类大脑的三维结构,我们需要把你切成无数极小的多维数据集和切割,这基本上是不可能决定何时进行转移,我希望你现在相信它可能不会有可能在很长一段时间,。如果是的话，你可能不会想要在这个方向上冒险。但如果你还是忍不住，我就继续。
问题是如何
也许我们面临的最大问题是，即使我们能够实现不可能的事情，跨越讨论过的许多障碍，我们对潜在的机制仍然知之甚少。想象一下，我们已经成功地重建了理查德·迪克森大脑中1000亿个神经元的完整结构，以及它们之间的每一个连接，并且能够以三份副本的形式存储和传输这一天文数字的数据到计算机中。即使我们可以按需即时获取这些信息，我们仍将面临一个巨大的未知:它是如何工作的?
在“什么”问题(有什么信息?)和“什么时候”问题(什么时候是转移的合适时间?)之后，最棘手的是“如何”问题。我们不要太激进。我们确实知道一些事情。我们知道神经元之间的交流是基于局部的电变化，这些电变化沿着它们的主要延伸(树突和轴突)传播。这些神经元可以直接从一个神经元转移到另一个神经元，或者通过交换表面转移到另一个神经元，称为突触。
在突触处，电信号被转换为化学信号，这些化学信号可以激活或灭活下一个神经元，这取决于所涉及的分子(称为神经介质)的种类。我们了解了很多控制信息传递的原理，但我们无法通过观察神经元的结构和它们的连接来破译它。
为了知道两个神经元之间存在哪种类型的连接，我们需要应用分子技术和基因测试。这意味着再次将组织固定并切成薄片。它还经常涉及到染色技术，并且切割需要与这些技术兼容。但这并不一定与重建3D结构所需的切割兼容。
所以现在你面临着一个比决定什么时候是你生命中放弃存在的最佳时机更令人生畏的选择，你必须在结构和功能之间做出选择——你大脑的三维结构与它在细胞水平上的运作方式。这是因为没有已知的方法可以同时收集这两种类型的信息。顺便说一下，并不是我想夸大一个已经很严肃的戏剧，但神经元如何交流是另一层信息，这意味着我们需要的内存远远超过之前想象的不可估量的数量。
因此，将大脑中包含的信息上传到计算机的可能性是非常遥远的，可能永远都无法实现。也许，我应该就此打住，但我不会。因为还有很多话要说。理查德，请允许我反过来问你一个问题:你为什么想把你的大脑放进电脑里?
我们的心智是否大于其(生物)部分的总和?
我可能会给你一个有用的，尽管出乎意料的答案。我假设你想把你的思想转移到一台电脑上，希望在你的生命结束后继续存在，一旦你的身体无法在你的大脑中实现你的思想，你想继续存在在一台机器里。
然而，如果这个假设是正确的，我必须表示反对。想象一下，上面列出的所有不可能的事情有一天都被解决了，你的大脑可以被“复制”到计算机中——允许完全模拟你的大脑功能——在你决定转学的那一刻，理查德·迪克森将不复存在。因此，传输到计算机上的大脑图像并不比承载它的计算机更有生命。
这是因为像人类和动物这样的生物存在是因为它们是活着的。你可能会认为我只是说了一些完全无关紧要的事情，近乎愚蠢，但如果你仔细想想，它比你看到的要多得多。一个有生命的心灵通过感官接受来自世界的输入。它附着在一个基于物理感觉的身体上。这会导致身体表现，如心率、呼吸和出汗的变化，这些变化反过来又能被感觉到，并有助于内在体验。对于一台没有身体的计算机来说，这是如何工作的呢?
所有这些输入和输出都不太可能容易建模，特别是如果被复制的思维是孤立的，没有系统来感知环境并对输入做出反应。大脑无缝地、不断地整合来自所有感官的信号，以产生内部表征，对这些表征做出预测，并最终以一种对我们来说仍然完全是个谜的方式创造出有意识的意识(我们对活着和做自己的感觉)。
没有与世界的互动，无论多么微妙和无意识，心灵怎么可能运作哪怕一分钟?它是如何进化和改变的?如果思想，不管是不是人工的，没有输入或输出，那么它就没有生命，就像一个死亡的大脑一样。
换句话说，在做出了前面讨论的所有牺牲之后，将你的大脑转移到计算机上将完全无法让你的思想保持活力。你可能会回答说，然后你会要求升级，要求把你的思想转移到一个复杂的机器人身上，它配备了一系列传感器，能够看到、听到、触摸，甚至可以闻到和品尝这个世界(为什么不呢?)，这个机器人将能够行动、移动和说话(为什么不呢?)
但即便如此，从理论上和实践上讲，所需的传感器和运动系统所提供的感觉和所产生的动作，都不可能与你目前的生物身体所提供的感觉和所产生的动作完全相同，甚至是相当的。眼睛不是简单的照相机，耳朵也不只是麦克风，触摸也不只是用来估计压力。例如，眼睛不仅能传达光线对比和颜色，它们发出的信息在到达大脑后很快就会结合起来，以编码深度(物体之间的距离)——我们还不知道如何做到这一点。
因此，你被转移的思维将不可能像你现在活着的思维那样与世界联系起来。我们如何将人工传感器连接到你(活着的)大脑的数字副本上呢?黑客入侵的危险呢?还是硬件故障?
所以不，不，不。对于你的问题，我已经试着给出了我的(有科学依据的)看法，尽管我的回答是肯定的“不”，但我希望能帮助你减轻把大脑放进电脑的欲望。
我祝你健康长寿，理查德，因为那绝对是你的思想存在的地方，只要它是由你的大脑执行的。希望它能给你带来快乐和梦想——这是机器人永远无法拥有的。
