科学百科94期：人脑同计算机有什么差别？计算机能思考吗？

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本期为大家带来：

《你知道吗——现代科学中的100个问题》

本书是阿西莫夫的优秀作品之一。

作者以通俗的语言，深入浅出地解释了现代科学中的一百个尖端课题。

其中，有些是了解现代科学技术所必须具备的基础知识，如科学的研究方法、二进制数、相对论、亚原子粒子、核聚变、熵、晶体、病毒等。有些则是当代科学技术的前沿阵地，如黑洞、统一场论、夸克、快子、金属氢等。

作者对这些问题的来龙去脉，它们目前处在什么样的状态、有没有希望得到解决等问题均作了回答。

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第九十四个问题：

人脑同计算机有什么差别？

计算机能思考吗？

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人脑同计算机的差别可以用一个词来表述：复杂性。大哺乳动物的脑，就我们所知道的大小而言，是最复杂的东西。人脑重一千多克，但在这一千多克中，有上百亿个神经细胞和上千亿个较小的细胞。这么多亿的细胞在一种我们现在还无法着手阐明的庞大而复杂的网络中互相联系着。

甚至人类迄今已经制造出来的最复杂的计算机，在复杂程度上也不能同人脑相比。计算机的开关和元件的数目只是以千计，而不是以十亿计。此外，计算机的开关只是一种启闭装置，而脑细胞本身则具有极其复杂的内部结构。‍‍‍‍

计算机能思考吗？这就看你所说的“思考”是指什么。如果“思考”是指解答一个数学问题，那么，计算机是能“思考”的，而且比人要快得多。当然，大多数数学问题能够完全用机械方法一次又一次地重复某些直接的过程而得到解决，甚至今天最简单的计算机也能进行这种工作。

人们常说，计算机解答问题，仅仅是因为它们被“编成了程序”才能这样做。计算机仅仅能做人们让它们做的事。我们必须记住，人类也仅仅能够做他们被“编成程序”所要做的事情。我们的基因在受精卵形成的瞬间就把我们编了“程序”，而我们的潜力就受到这种“程序”的限制。

然而，我们的“程序”要复杂得多，因此，我们想要把“思考”定义为写一部大剧本，作一部大交响曲，酝酿一个光辉的科学理论或一个深奥的伦理判断的创造力。在这种意义上，计算机肯定不能思考，大多数人也不能做到这一点。

但可以肯定他说，如果一台计算机做得非常复杂，那么，它也可能像我们一样具有创造力。如果能把它做得像人脑一样复杂，它就可能相当于一个人脑，并且能做一个人脑所能做的任何工作。

此外，还可以设想，人脑比组成人脑的物质有更多的东西。人脑是由具有某种排列方式的细胞所构成，而细胞又是由具有某些排列方式的原子和分子所构成。如果说人脑还有什么别的东西，那么，至今还没检测到这种东西的迹象。因此，复制人脑的物质复杂性，就是复制脑的一切。

但是需要多长时间才能制造出一台在复杂程度上足以复制人脑的计算机呢？这也许不致需要有些人所想象的那样长的时间。远在我们能够制造出一台像人脑那样复杂的计算机之前，也许我们会制造出一合这样的计算机，它的复杂程度至少足以设计出比它自身更复杂的计算机，这种较复杂的计算机能设计出更复杂的计算机，如此发展下去，复杂性越来越高……

换句话说，一旦我们通过了某一临界点，计算机就把人脑接过去，于是出现了“复杂性的爆发”。从那以后，在一个很短的时间内，计算机也许不仅仅能复制人脑，而且远远超过这一点。

再往后又会怎样呢？唉，人类目前还没有把地球管理得很好。总会有一天，我们应该谦恭地退让，而把这个工作交给能够做得更好的某人。如果我们不靠边站，那么，也许超级计算机就会毫不客气地走进来，把我们推到一边。

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艾萨克 · 阿西莫夫

Isaac Asimov

1920－1992

美国著名科幻小说家、科普作家、文学评论家，是美国科幻小说黄金时代的代表人物之一。

阿西莫夫一生著述近500本，题材涉及自然科学、社会科学和文学艺术等许多领域，与儒勒·凡尔纳、赫伯特·乔治·威尔斯并称为科幻历史上的三巨头，同时还与罗伯特·海因莱因、亚瑟·克拉克并列为科幻小说的三巨头。

其作品中以《基地系列》、《银河帝国三部曲》和《机器人系列》三大系列被誉为“科幻圣经”。曾多次获代表科幻界最高荣誉的雨果奖和星云终身成就大师奖（雨果奖7次、星云奖3次、轨迹奖2次）。小行星5020、《阿西莫夫科幻小说》杂志和两项阿西莫夫奖都是以他的名字命名。

他提出的“机器人学三定律”被称为“现代机器人学的基石”。

稿件搜集 | 靳淞

文字编辑 | 清皓

排版 | 王俞萱

审核 | 圈