馮建峰：“大自然”就是一本永遠(yuǎn)讀不完的書

編者按：日月光華，旦復(fù)旦兮！復(fù)旦校名得自《尚書大傳》，古義今解，“尚書”二字既溯校名之源，也有崇尚讀書之義。又以“旦夕”交相勉，愿復(fù)旦人不忘初心，始終博學(xué)而篤志，切問而近思。

復(fù)旦官微開設(shè)“旦夕尚書”欄目，每期探訪一位學(xué)者/科研工作者的書房，以對話形式探索他們的閱讀品味與精神世界，展現(xiàn)復(fù)旦人卓越而有趣的風(fēng)范，并邀請當(dāng)期學(xué)者推薦書單，以饗廣大讀者。

從數(shù)學(xué)跨界到生物，從生物跨界到人工智能，再到近年的腦疾病研究，這些年來，類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長馮建峰始終在突破學(xué)科邊界，他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成員跨文社理工醫(yī)十余個學(xué)科，在極致的交叉中，不斷融合創(chuàng)新。

不久前，他的團(tuán)隊(duì)剛剛上線了一篇science成果。他們整合大規(guī)模人群神經(jīng)影像數(shù)據(jù)庫，結(jié)合嚙齒動物慢性神經(jīng)病理性疼痛模型，發(fā)現(xiàn)了疼痛轉(zhuǎn)變?yōu)榻箲]、抑郁等負(fù)面情緒問題的條件與規(guī)律，為藥物研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

本期旦夕尚書，讓我們帶著問題走進(jìn)馮建峰的書房，一起探究一顆極致交叉的大腦究竟是怎樣煉成的？

馮建峰辦公室的書架上，一半是專業(yè)書，一半是雜書。年輕時起，他一直“愛看亂七八糟的書”，但近些年來，他變得對“無字之書”更感興趣。

“很多書你看了一遍覺得不過如此，但大自然這本書永遠(yuǎn)讀不完。”現(xiàn)在，他最愛的“書”就放在書架最頂端。

馮建峰辦公室書架上的兩幅畫

那是兩幅畫——激流拍岸的大海和白雪皚皚的山巔，在“書”里，只有純粹的寂靜與放松。

在劍橋的老同事中，不少人已徹底放下科研，去畫畫、寫小說、拍電影，這讓他心生羨慕，于是，他一直在腦子盤算著哪天也放下一切，去跑步、游泳、玩帆板……

到這里，問題的答案已經(jīng)浮現(xiàn)。

原因是松弛，撲面而來的松弛，松弛到時刻準(zhǔn)備著放下一切，去開啟第二人生。

也許，就是要放得下，才能拿得起，才能為了純粹的樂趣開始一件事，才能為了純粹的問題突破學(xué)科邊界，才能為了純粹的好奇心不斷向前，才能在洗拖把時迸發(fā)學(xué)術(shù)靈感，才能讓靈感無遠(yuǎn)弗屆。

樂趣、好奇心，足以成為一項(xiàng)嚴(yán)肅事業(yè)開啟的理由。

就像他說的，研究抑郁癥，只是希望“讓大家都能高高興興地過一輩子”。

大自然這本書永遠(yuǎn)讀不完

你永遠(yuǎn)可以樂在其中

您從小的閱讀習(xí)慣是什么樣的？

我從小就喜歡看書，看《林海雪原》《鐵道游擊隊(duì)》《湘西剿匪記》。

估計(jì)小時候別人挺討厭我的，知道為什么嗎？因?yàn)榭吹揭槐緯揖筒蛔吡耍约憾阋贿叄仨毎涯菚赐炅嗽僮摺?/p>

您平時在科研之余喜歡看什么書？

年輕時看金庸的武俠小說，后來對《易經(jīng)》很感興趣。

金庸武俠小說我很早就看過了，一個宿舍的人一起看，一晚上就看完了。金庸小說是成人童話，非常天馬行空，某種意義上數(shù)學(xué)也很天馬行空。很多年以后，我又買了一套（《笑傲江湖》）放在辦公室，但從來沒拆開過。

對我來說，做科研最大的動力是尋根，比如精神分裂癥是從哪開始。我的閱讀習(xí)慣也受尋根影響，想弄清楚中國文化的源頭在哪里。于是，我開始看《易經(jīng)》，但我到底不是科班出身，很難看得懂，所以我又從南懷瑾的書開始讀，這些年我還買過好幾套南懷瑾的書送人。

最近您在讀什么？

因?yàn)殚L期盯著屏幕不太舒服，現(xiàn)在我每天主要在睡前聽書，聽聽世界歷史和世界地理。

當(dāng)然，到了這個階段，我覺得“大自然”就是一本永遠(yuǎn)讀不完的書。我希望自己能融入其中，去體會那種永遠(yuǎn)無法用語言完全描述的感覺。

很多書你看了一遍可能覺得不過如此，但大自然這本書以及我們正在探索的腦科學(xué)，是永遠(yuǎn)讀不完的，你永遠(yuǎn)可以樂在其中。

無論怎么講交叉

你必須先有自己的“根”

說到交叉，您當(dāng)年是怎么從數(shù)學(xué)一直交叉到類腦智能的？

我在大學(xué)階段真正喜歡的還是數(shù)學(xué)物理，對物理相變問題很感興趣。

什么叫“相變”？水和冰的臨界點(diǎn)就叫相變，分子相互作用，水到達(dá)零度就會突變成冰，這和人工智能的涌現(xiàn)是同一個概念。

對應(yīng)到生物領(lǐng)域，每個神經(jīng)元都是一個相互作用的粒子，它是怎么產(chǎn)生記憶的？所以我開始想尋根，想搞清楚神經(jīng)元到底怎么回事，我就跑到了劍橋babraham生物所做了五年博士后，他們就把我留下了。

但是，后來我越來越意識到，生物作為一個物理對象，里面的東西很復(fù)雜，比如人腦究竟是怎么回事。所以，其實(shí)我今天還是在做著與數(shù)學(xué)物理相關(guān)的東西，我想理解腦到底怎么回事。

后來為什么又會對腦疾病產(chǎn)生這么大的興趣？

我一直有一個永恒的主題，就是“尋根”。

比如精神分裂癥，通過腦科學(xué)，我們研究出它有兩個根，一個是語言的問題，一個是記憶的問題。我一直就在想，這些疾病是怎么發(fā)生發(fā)展的？我想講一個完整的故事，而不想只做切面，切面對我來說很無聊。我一直想知道“根”是怎么回事，只有知道根，我們才能去了解它真正的質(zhì)地，去做干預(yù)。

我對很多腦疾病都感興趣，像阿爾茨海默病（ad）、帕金森、抑郁癥、成癮，還有小孩的多動癥、自閉癥等。其實(shí)我們挺幸運(yùn)的，處在一個有了大數(shù)據(jù)可以告訴你疾病如何發(fā)生發(fā)展的時代，這在以前是根本不可能的。

您當(dāng)年在劍橋大學(xué)工作，為什么決定回國并來到復(fù)旦創(chuàng)辦類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院？

我是1996年去的劍橋，回國后，國家和學(xué)校給了很大的支持，給了我們這么大的腦影像中心。在我看來，類腦研究院最好的地方在于它是“問題驅(qū)動”的。

今天的科學(xué)跟二三十年前有了很大的改變，不再是大家在自己的小行當(dāng)里做點(diǎn)事，而是問題驅(qū)動、學(xué)科交叉。

比如“人腦到底怎么回事？”，做分子生物學(xué)的不能完全回答，做生理的、做心理的也不能完全回答，像我們做數(shù)學(xué)的，有了大規(guī)模的數(shù)據(jù)才能去看看到底怎么回事。大家聚在一起，有文化氣氛，不光是為了發(fā)文章，這是非常好的氛圍。

馮建峰辦公室的書架

類腦智能是個交叉學(xué)科，在您看來，年輕人如果想從事這個領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，應(yīng)該做哪些學(xué)科背景的儲備？

無論怎么講交叉，你必須先有自己的“根”。

比如我，數(shù)學(xué)成了我的語言，我做任何事都會想辦法把它公式化、嚴(yán)謹(jǐn)化，數(shù)學(xué)就是我的烙印。

你必須先有一門學(xué)科，無論是數(shù)學(xué)、物理還是化學(xué)，都要學(xué)得非常深，讓它變成你的一部分，然后再拿你的方法去解決其他學(xué)科的問題。先深后廣，否則你永遠(yuǎn)只能在表面上做小打小鬧的事。

除此之外，要有好奇心，要廣泛涉獵。不要只對一樣?xùn)|西感興趣，文學(xué)、歷史都要看。大學(xué)教育最根本的是教你擁有自學(xué)的能力。

什么叫智能？其實(shí)很難定義

您其實(shí)是國內(nèi)人工智能領(lǐng)域的先驅(qū)。現(xiàn)在ai突飛猛進(jìn)，特別是大模型、“龍蝦”非常火熱。但現(xiàn)在ai的主流路徑似乎與您做的“類腦”路徑并不相同，您怎么看現(xiàn)在的人工智能？

今天的人工智能是建立在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，它給你提供了一個很好的工具和解法，但這個解法永遠(yuǎn)不是最優(yōu)的。它是一個很好的幫手，但它到底有沒有真正的“智能”？這又回到了一個很原始的問題：什么叫智能？其實(shí)很難定義。

現(xiàn)在的人工智能雖然學(xué)習(xí)了人腦的一部分，比如神經(jīng)元的層級、激活函數(shù)，但其底層的學(xué)習(xí)算法，比如反向傳播算法，并不是人腦使用的機(jī)制。我們并不完全理解人腦處理信息的方式。比如我在鄭州用的計(jì)算機(jī)集群一年電費(fèi)要35個億，而你的人腦上午吃個面包就夠運(yùn)轉(zhuǎn)了。所以這是完全不同的兩條路。

我始終認(rèn)為，類腦智能的任何一次突破，也許會給人工智能的發(fā)展帶來極大的促進(jìn)。

您一直在做“數(shù)字孿生腦”，如果未來發(fā)展得越來越完善，會不會有可能創(chuàng)造出一個永生的“數(shù)字人”？

這其實(shí)取決于在什么尺度和水平上。

我們確實(shí)在做這方面的嘗試。比如我有個同事，他希望50年后我們能給他做一個數(shù)字孿生腦，還能跟他的女兒對話。我們就在把他的大腦克隆下來，然后結(jié)合大模型輸出語音，讓他能夠跟別人對話。

但要注意的是，現(xiàn)在的很多技術(shù)只是模仿現(xiàn)象，而我們做的是“內(nèi)生的”。不過，只有腦是不夠的，人的腦子和身體（內(nèi)感知，如胃、肝、觸覺等）永遠(yuǎn)是連在一起的，是一個互相反饋的控制系統(tǒng)。如果你早上胃不舒服，你這一天可能都沒法好好工作。

所以未來如果要把腦和身體同時模擬，再輔助具身智能，那可能才是真正的方向，但這永遠(yuǎn)在路上，需要逐步往前走。

人這輩子不要只做一件事

我們很好奇，您這些關(guān)于未來的創(chuàng)新靈感是怎么冒出來的？

我當(dāng)年進(jìn)北大數(shù)學(xué)系是奔著陳景潤去的。

入學(xué)后，當(dāng)時的數(shù)學(xué)系系主任丁石孫給我們上了第一堂課。他說你們千萬別學(xué)陳景潤，一個人要先會生活，再去做科學(xué)家。這句話其實(shí)對我啟發(fā)很大。

放松下來的狀態(tài)很重要。我為什么會很喜歡極限運(yùn)動，因?yàn)檫M(jìn)入另外一個世界后，我能放松下來，要不然天天都在想科研問題，隨時隨地想，開車時也停不下來。

1994年我在neurips上發(fā)表的文章，后來被追溯為國內(nèi)第一篇登上該頂會的論文，但你知道它是怎么想出來的嗎？現(xiàn)在想想都覺得挺好玩的，是在洗拖把時突然冒出來的，所以人有時要脫離出來才能產(chǎn)生靈感，不能老沉浸在問題里，不要一輩子只想著一個問題。

對現(xiàn)在的青年學(xué)者來說，真正放松下來似乎不容易。

很多人做學(xué)問是為了混口飯吃，而不是因?yàn)榕d趣。如果是強(qiáng)迫著去做，這對學(xué)術(shù)靈感的誕生是一個很大的傷害。科研應(yīng)該是讓你覺得好玩、讓你enjoy的。

你要找到你喜歡干的事，不要目的性太強(qiáng)，不要把“青史留名”或者金錢作為唯一的信仰。人還是要有好奇心，在最關(guān)鍵的時候能讓你繼續(xù)往前走。”

不過，要完全做到興趣導(dǎo)向似乎也挺難。

現(xiàn)在的年輕人確實(shí)太累了。我們這個社會有時候“面子工程”太重，很多人覺得必須留在名校證明自己能干。其實(shí)根本沒必要，如果覺得不舒服，去做點(diǎn)別的事也挺好。

人這輩子不要只做一件事，比如在劍橋時，我就有同事跑去畫畫了，還有同事拿到諾貝爾獎后就拍電影去了。

我建議年輕人不要只對一件事感興趣，否則遇到挫折很容易鉆牛角尖。興趣廣泛了，打個球、看本歷史書，注意力轉(zhuǎn)移了，心態(tài)就會健康很多。

您自己有沒有“蠢蠢欲動”過？比如在某個階段開始做另一件事。

天才數(shù)學(xué)家約翰·馮·諾依曼被稱為”計(jì)算機(jī)之父“，他在1958年發(fā)表了《計(jì)算機(jī)與人腦》，這本書從數(shù)學(xué)和邏輯角度系統(tǒng)比較了計(jì)算機(jī)架構(gòu)與人腦神經(jīng)系統(tǒng)，提出了”馮·諾依曼架構(gòu)“與大腦并行處理、統(tǒng)計(jì)邏輯的根本差異，至今仍是連接計(jì)算機(jī)與腦科學(xué)的經(jīng)典。

我現(xiàn)在的時間總是不夠用，但總有一個夢想在我的腦海里縈繞不去：等我把數(shù)字孿生腦干到某個程度了，我就去續(xù)寫馮·諾依曼的這本書，哪怕只是薄薄的幾頁。

在開始另一件事之前，您在科研這條路上希望達(dá)到什么目標(biāo)？

我希望真正理解人腦是怎么工作的，希望每個人都能身心健康。

20年前我就是正教授了，每天都過得挺高興的，但我還是想做點(diǎn)有用的事兒，比如把抑郁癥減緩一點(diǎn)，比如讓大家都能有一個健康的腦子，讓大家都能高高興興地過一輩子，就是這么簡單的想法。

現(xiàn)在，我們正在對抑郁癥患者進(jìn)行數(shù)字干預(yù)，讓他們能更高興一點(diǎn)，我覺得這應(yīng)該是人與生俱來的東西。

組 稿

校融媒體中心

文 字

姚舟怡 祁金

攝 影

李玲

制 圖

段瑞懷

編 輯

穆梓

責(zé) 編

李斯嘉

上觀號作者：復(fù)旦大學(xué)