為什麼腦科學家不先從低等動物入手研究原理和模擬大腦,探求意識的來源,而是直接研究和模擬最高級的人腦呢...

這是個好問題,我也曾經想過這個問題,然而了稍微了解一下這個領域就會發現這個問題以及題主問題里的描述的問題不少。雖然我只是來糾正幾個在我看來概念上的問題的,但這也算間接回答問題。

1. 「 各個國家的腦科學計劃都是直接對人類大腦建模。 」

因為這裡的腦計劃應該指的是「人類大腦計劃」,所以肯定是對人類大腦建模的(抖機靈了)......

然而這不算概念性問題,只想說非人腦的計算模型已經不知道比人腦的計算模型高到哪裡去了,所以已經不必再研究了。

現在的人腦模型(或哺乳動物模型,比如鼠,猴等)大多只能解釋一部分問題,都是非常具體(specific)的模型,只有一些神經元的模型(包括synaptic plasticity, neural development等等一系列cellular和system的模型)是比較泛化(general)的。這是因為所有神經元都有類似的行為,而其他一些都是只有較為高等的非常具體的行為,僅在某個行為中可用,比如各色neuronmodulators在更高級的行為諸如decision-making, attention等上的作用。而反之,越低級的動物所產生的模型就越廣泛,用進化論想當然是沒錯的,就比如著名的Hodgkin–Huxley model就是通過研究巨型烏賊得來的。

為什麼現在那麼多人給小鼠、猴子插電極,記錄這些動物的大腦活動,然後有機會了在再人上做複試,而不是在果蠅上做?就是因為果蠅沒有這種行為。果蠅和人的相似性比猴子和人的相似性不知道低到哪裡去了,而果蠅和人相似的那部分模型都差不多研究完了,所以這就是為何現在沒有為了研究人腦而研究果蠅腦的了。

也正如小波 @李競捷 在回答中提到的那樣:

至於複雜的腦,研究鼠腦,猴腦,人腦我覺得主要的是我們要研究「這個腦區到都在編碼什麼」,為什麼需要做這種編碼之類的問題。這個是小規模神經網路體現不出來的。

啰嗦了這麼多,希望題主能理解的是,用不嚴謹的話來說,現在之所以不研究低等動物並建模,是因為他們的行為太低等,無法泛化到高等的行為上去,而能泛化的模型基本都已經研究殆盡。雖然也確實有人仍在研究這方面非常具體的模型,但可以預見的是不會對人類意識理解有多大貢獻。

補充一下,如果用此領域大牛Sejnowski的經典圖表來概括那些已經「殆盡」了的模型等級的話,應該是Networks以下。因為Networks自己就已經是「湧現(emergence或emergent phenomenon)」了,所以它是跟具體的行為所聯繫的,因此不適宜用果蠅作研究對象(對於研究人類行為來說)。

2. " 例如連大腦都沒有的昆蟲,只有中樞神經系統,也有自我意識 "

這裡不是很懂「自我意識」指的是什麼,這應該是個哲學問題。「子非魚,安之魚之樂?」。人能知人之樂而不知魚之樂正是因為人可以通過其他人的行為,諸如表情(比如笑),語言(告訴對方我很開心),行為(手舞足蹈)等進行推理,而魚之樂一般情況下人很難通過其行為推理,甚至都很難定義究竟魚在什麼情況下是「樂」。所以昆蟲有沒有自我意識這個問題無法回答,但是可以肯定的是昆蟲是沒有人一般的自我意識的,所以回到第一個問題,用昆蟲研究人不是那麼好用。

3. "應該從果蠅這類神經系統簡單又有自我意識的生物入手,這樣最容易觸及智能和意識的本質。"

個人不認為這樣最容易觸及智能和意識的本質。如果說智能和意識是只有人擁有的智能和意識,那應該研究人腦更容易觸及意識的本質。因為基礎已經被研究過了,雖然很多領域的「基礎」還不那麼完善,但不至於去研究果蠅。

4. 「研究模擬大腦時為什麼不從建造一些低等智能開始呢?」

這應該是題主的主要問題,也就是這個問題的標題,我放到最後回答。因為如果硬要說果蠅大腦的話,果蠅的大腦模型已經有了,而且有不少,不止一個。就我能搜到的,MIT就有一個,哥倫比亞大學也有一個,其他應該還有,不過懶得搜了。但是很遺憾的是,模擬果蠅大腦所需要的知識是在此之前就已經被研究完的(不然也沒法模擬是不是),而且仍是非常簡單的模型。所以還是那個問題,模擬果蠅大腦並不能給人類智能提供太大幫助,甚至都不能給計算神經科學這個領域提供太大幫助(僅為個人觀點),因為我實在想不到模擬出一個。畢竟按題主的思路做,只是模擬大腦,並沒有對行為建模,所以無法得知其計算方式,最後完完整整的模擬出一個果蠅大腦,唯一能做的就是decoding了,因為目前的水平模擬出一個大腦只能給你一個黑箱......如果有什麼其他可以做的,希望可以評論提醒。

(以上內容僅代表個人觀點,可視為非專業扯淡,還請大神們專業回答此題)

推薦閱讀:

測電筆為什麼不會電人?老中青三種測電筆區別與原理!
《《易經》的時間推算原理揭秘》
六十四卦爻象全圖速查表(附納甲原理,快速尋世應認宮法訣)
自動取款原理與拾卡取款定性【壓縮稿】
指紋掃描儀工作原理

TAG:科學家 | 科學 | 動物 | 腦科學 | 意識 | 大腦 | 模擬 | 來源 | 原理 | 人腦 | 研究 |