近期有国外媒体报道《科学》Science杂志专职撰稿人Kelly Servick报道并预印本网站bioRxiv发表的三篇论文。在论文中展示了他们如何将神经活动记录解码成语音。研究人员在脑外科手术患者大脑上直接放置了电极，发现在他们听取语音或者大声朗读文字时有电极就记录神经元的活动出现。#随机游程的感悟#190215哪什么是“神经元”呢？我们人类的大脑工作是建立在庞大的神经元基础上的。其实神经元间并没有原生质联系而仅仅是相互接触。这些神经元之间的接触点，也就叫做“突触”。科学家发现神经界跟生物界一样存在“神经达尔文主义”。也就是说对基因有用的连接会越来越强，相反对基因没什么作用连接就会越来越弱甚至完全消失。生物学里管神经元的“连接组”就是随着突触的变化而变化的。

什么是“连接组”？简单来说就是一个人所有基因的总和。这个连接说的是大脑里神经元之间的连接。其实连接组光大脑里神经元的数量就有140亿，它们之间再进行随机连接就可有千亿数量级别。我们刚出生时，神经元之间的连接方式是基因决定。但后天所经历的每一件事，听过的每一句话，做过的每一个动作，都会对最开始的连接方式产生影响，或说是进行修剪。换句话说每个人的经历不同，连接组都不同，都是独一无二的一生。其实“突触”与“神经元”到底是如何工作至今还是个谜。但普遍认为突触主要工作形态是神经元间的化学反应，以分泌乙酰胆碱和氨基酸类的做化学物质完成头脑中计算。也有理论认为“突触”基本工作形态是在神经中释放电流以抑制和刺激生物电极来支撑人的大脑运作。当今模拟“人工突触”都是种晶体管或电子开关，即通过开关可以模拟突触的放电。

此前2017年有媒体报导，中美跨国科研小组在晶体管中模仿了神经突触的工作陌生。构建了144个突触晶体管，打造出了有史以来功耗最低的人造突触系统。还有斯坦福大学和桑迪亚国家实验室联合构建出了种人工突触，其材料主要由氢和碳两种元素组成具有显著的亲肉体性。在2018年《自然·材料》发布了麻省理工学院的最新人造突触研究成果。科研人员模仿离子在神经元间的流动方式利用硅锗制出了全新的人造突触芯片，可以在识别手写样本中达成95%的识别准确率。

我们人类的大脑中，大体包含800 亿神经元和超过 100 兆个神经突触。这些突触间相互产生关联支撑了神经元之间的互动，从而在大脑中完成每秒以兆次计数计算，才产生了人类的情感和记忆与思考。换句话说，突触就是生物智能产生的最基本单位。它们像芯片力的晶体管一样支撑了大脑与神经系统的运行。

我最关注大规模的“人造突触”。人造突触芯片就是在模仿人脑计算，这处于脑科学、神经科学、AI与计算科学的交叉路口上。相较于于两进制计算，人工突触芯片已可以同时完成14种模态计算的同时进行。比如几年前IBM发布用于深度学习的类脑超级计算平台 IBM TrueNorth，其处理能力相当于 1600 万个神经元和 40 亿个神经键，消耗能量只需 2.5 瓦。这种将低能耗类脑处理器应用于学习无疑是未来大数据处理的创新方法。

关键点是它借鉴了人脑中神经元细胞的脉冲模型体制，所以IBM TrueNorth 与当今世界常用的冯·诺依曼型计算机截然不同。简单说，如果当今世界常用的冯·诺依曼型计算机比比作人类的左脑，只能算是快速处理抽象数据的计算器。相比之下 TrueNorth 更像右脑就是通过慢速感知进行模式识别的，就是利用神经突触可塑性增强后能够在线自我学习的新一代“类脑”计算机。