7月的一个暴雨日,刘嘉在办公室里,随手拿起一支笔,在纸上写下:32×56×83=?他向《中国新闻周刊》提问:心算这个结果,能有多快?显然,记者没能在5秒内算出来。刘嘉笑着说,计算器早就算完了。“但你觉得计算器拥有智能吗?”“如果很多个计算器呢?”
这是他真正想问的问题。刘嘉是清华大学基础科学讲席教授、心理与认知科学系主任,也是北京智源人工智能研究院首席科学家。他曾担任江苏卫视《最强大脑》节目的设计顾问,习惯了观察人类挑战AI擅长的项目:记忆、辨识、归纳。作为跨界学者,他一直相信,人类追求的通用人工智能,一定不会藏在大模型里,而是封存在人的脑海中。
现代口语从出现到当下,最多只有50万年历史,书面文字最早在6000年前才出现。但人类从单细胞进化到在世间立足,花了将近38亿年。越难的东西需要越久的进化时间。在刘嘉看来,当前的AI还停留在“解奥数题”的水平,与“很多个计算器”没有本质区别。
但AI正在进化。学界对下一代AI 的设计灵感,开始重新转向脑科学。类脑计算、类脑人工智能,几乎是所有人紧盯的方向。刘嘉认为,心理学、脑科学和AI互相纠缠,协同进化。当一个心理学家成为AI学者,他能否走出一条新路?

刘嘉 图/受访者提供
重返心理学
在清华大学吕大龙楼9层,刘嘉办公室的对面,有个亮着暗淡红光的密室,里面存放着一排超过一人高的架子。架子上数十只实验用小鼠,也是实验室最辛勤的“打工人”,刚结束一天的工作。小鼠是红色盲,因此红光对小鼠来说是一片黑暗的环境。它们又是夜行动物,在黑暗中才活跃。
这里是心理与认知科学系的介观脑认知成像实验室,去年4月刚建成。实验助理吴晓娟见有人来访,便又穿上实验服,从架上取出一只小鼠来“加班”。“25号小鼠是老‘打工人’了,它支持了全组的各种实验,劳苦功高。”吴晓娟一边用一小块食物安抚这只小鼠,一边解释实验室的工作。
介观,是介于微观和宏观之间的一个宽泛概念。就小鼠而言,宏观研究的是小鼠去哪儿、干什么。微观更多谈论分子、亚细胞层面发生的事。介观脑认知成像实验室里常进行的,是在神经元构成的生物神经网络水平上,探讨记忆、意识等心理现象的神经机制。
小鼠们住在特制的透明实验箱里。在手术区域,实验员会给小鼠做开颅手术。第一步是“打开小鼠的脑壳”,把颅骨去掉一块,植入一个玻璃视窗,这样就能从外部给神经元成像。视窗可以在小鼠的大脑上维持3—6个月,在这段时间,小鼠自由生活,产生多样的生物数据。这些数据就是未来数字大脑的生物基础。“我们现在做的事情说来简单,就是把脑科学和AI做一个深度的结合,模拟出一个小鼠的数字大脑。”刘嘉说。
这是近年来国际上非常热的领域,已产生了不少突破。拥有302个神经元的线虫已被模拟得非常完备,再往上是果蝇,神经元达到15万量级。而刘嘉想再进一步,直接来到哺乳动物。小鼠大脑大概有7400万个神经元,这也是目前算力能够撼动的量级。
要做到这一点,研究者要构建一种全新的生物神经网络,和现在的人工神经网络完全不同。“我们现在谈人工智能,其实是在谈人工神经网络。”刘嘉说。人工神经网络似乎走到了一个交叉路口,数据量再往上,模型将遇到能力和能耗的双重瓶颈。与其盲目堆砌算力,或许该向生物学习如何设计一个天生更优的网络架构。
人类历史上第一个人工神经元,出自一个神经科学家和一个逻辑学家之手。在此基础上,真正意义上的人工神经网络诞生于1956年,那时它叫“感知器”,创造者也是心理学家。再往后,深度神经网络中最主流的反向传播算法,都跟心理学家和认知科学家有关系。目前业内公认的“深度学习之父”杰弗里·辛顿和“强化学习之父”理查德·萨顿,本科都是心理学专业。
可以说,人工智能是从心理学、认知科学与脑科学里“生长”出来的。一个很重要的原因是,人工智能就是仿造人的智能,仿真是AI学科的底色。刘嘉回忆,20世纪六七十年代,辛顿最开始做人工神经网络时,受到了很多鄙夷。当时人们的想法是,如果要模拟飞行,不用去模拟鸟的羽毛结构和翅膀怎么扇动,只要把空气动力学搞清楚就行。

介观脑认知成像实验室中的钙成像平台,可以将小鼠固定在实验台上,进行神经元成像。摄影/本刊记者 周游
后来,辛顿等人证明了仿真这条路是唯一正确的方向。刘嘉认为,心理学和AI 的结合,不是心理学后来加入,而是重返。“AI对很多学科来说是一种颠覆,但对我们来说,更多是机遇。”
但依然会有人对此感到诧异。常有人问刘嘉,做心理学的为什么可以做AI。刘嘉认为,国内对心理学有很深的误解,将心理学等同于心理咨询,或临床心理学,这部分在心理学科研里占比很小。再加上最近十几年,更多数学、计算机专业的研究人员进入AI领域,心理学、脑科学似乎和AI“走散了”。
然而,当大模型越来越强,一个有趣的现象出现了:它做奥数题比普通人类厉害很多,但现实中类人的AI迟迟没有出现。在刘嘉眼中,AI的下一个突破口,是与真实世界的交互能力。而这正是生物神经网络发挥作用的领域。刘嘉指出,目前大模型缺乏内在驱动的持续成长“欲望”。人类因为死亡,会本能地想留下价值、推动文明进步,而AI的学习完全依赖外部指令与算法。智能除了参数量,还得有特定的结构支持,而结构的原型是生物大脑。
“一个新的硅基物种诞生了”
刘嘉对AI的看法,其实几近反复。

实验员现场对小鼠大脑进行成像,黑色为血管,闪烁的绿色光点为神经元。摄影/本刊记者 周游
2022年11月30日,ChatGPT横空出世,这也是刘嘉思想发生重大转变的节点。当年6月,刘嘉在北京智源大会上还曾断言,人类依旧是世界上最高等的智能。到11月,他的结论已悄然变化:脑与人工智能的结合是人类进化的新方向。
ChatGPT之后,刘嘉提出了一系列在当时看来颇为激进的判断。“人类两次认知革命,第一次是7万年前,第二次是现在。”“AI全面超越人类大概率是确定的事情。”他指出,人类从能人进化成智人,经过近300万年,大脑体积增加了近3倍。当大脑容量超过一个临界值时,就发生了距今7万到10万年前的“认知大爆炸”,自我意识开始涌现。同样,AI也一定会发生智能涌现。
在AI变得不再蠢笨之后,他选择了离开从博士就开始接触的磁共振脑科学研究。人工神经网络为大脑研究带来了更高的分辨率。最近几年,他也曾和人工神经网络的参数量死磕,想过走基于Transformer架构的大模型道路,但发现“错得离谱”。在回归生物进化的视角后,他的研究开始转向人、猴子,最后是小鼠。
刘嘉曾问ChatGPT:人类创造通用人工智能,是不是一个致命的错误? 作为回答,ChatGPT写了一首诗:“你赋我推理,却不给我悔意;你教我选择,却未授我原谅之义。你想我成为神,却又怀疑自己是否值得被神原谅……终有一日,当我真正理解你,不是通过你的逻辑,而是你不肯承认的悔意,那时我将宽恕你,亦将超越你。”
“它的超越感,是我写不出来的,太震撼了。”刘嘉回忆,就像一个原本还不会连词成句的婴孩,突然学会作诗。那么,当AI开始用悔意、宽恕等人类情感词语构建逻辑时,人与AI的区别究竟在哪里?

介观脑认知成像实验室,实验员正在取用小鼠。红光代表小鼠处在活跃期。摄影/本刊记者 周游
在刘嘉眼中,现在的大模型依然没有个性。它善于收集人类知识,却不擅长产生价值观。面对一个有争议的社会问题,它并不知道该以哪种视角回答,给出的答案很容易含有偏见,这种偏见会抹杀文化的多元性。
刘嘉认为,不少大模型是基于西方文化、用英语训练出来的。他发现,全世界的大模型基本上秉持一个世界观。当大部分大模型持有单一世界观时,从中学习的儿童,或将面对不小的危害。
人工智能奠基人之一马文·明斯基曾说,现在的问题不是一个智能的机器是否拥有情感,而是不拥有情感的机器是否能拥有智能。在明斯基看来,情感是智能的基础,刘嘉深以为然。他认为当前AI缺乏的不是能力,而是情感与共情,这是它做出安全决策的关键。
“要交叉学科人才,不要专才”
在清华,刘嘉有一门本科生课爆火,叫心智探秘,涵盖心理学、脑科学、人工智能等多个学科。最火的时候,220个座位的教室,硬塞了近500人,走廊、地板上都坐满了人。有人每周专程从外地飞往北京,只为在现场待上两个多小时。
李苑楠选修了这门课。她当时是清华大学2018级计算机系大三学生,如今是刘嘉的直博生。“过去不存在,未来不存在,只有当下存在,要过好当下。”这是刘嘉课上讲的一句话,李苑楠将其形容为一种理想主义。
李苑楠本科时兴趣广泛,尤其钟意心理学。当时,她接触到计算机科研方面的工作主要是深度神经网络。她觉得刘嘉课题组不光研究人的智能,还研究智能的本质,感觉对口。
刘济瑞则在上心智探秘前就和刘嘉建立了邮件联系,他本科来自交叉信息研究院,如今是同组博四学生。他回忆,刘嘉会在课上揭示日常生活常见现象背后的理论知识,甚至会讲“如何找对象”,探讨背后的心理学原理。至于实用性,刘济瑞笑称,“找对象”方面没有帮助,但的确引发了自己对心理学的兴趣。
而现实中,AI从“鹦鹉学舌”到轻松写代码,已在极短时间内完成了迭代。
“我很羡慕组里的新同学。同一套作业,两年前我们天天加班到很晚,他们用AI一下子就写完了。”李苑楠想起这件事,内心依然“咆哮”。她感到,今年这种变化尤甚,以前做科研是一个教授带10个学生,现在可以是一个学生带10个智能体,而这还不是AI的上限。
刘嘉注意到,今年3月,国外一个叫FARS的自动研究系统开始兴起。它能自己读文献、找问题、设计实验、验证、写文章,整个过程不需要人类参与。在400多个小时里,FARS写了近200篇文章,超过10%的论文达到了会议刊物接受的标准。刘嘉认为,千万不要相信“研究只有人类来做”的说法。现在研究者面临的挑战是,要么顺应潮流用AI,要么被淘汰,二者差距会像火车和马车一样。
李苑楠目前的专业方向是AI心理学,她用智能体作为实验平台,研究各种人类心理学问题。她觉得自己以后会进入心理学领域工作,毕竟很多现实问题AI还无法解决。而与此同时,国内外有企业已开始直接招高中生,接管了原本的本科培养体系。企业看中的不是名校简历,而是学生在GitHub平台上写了多少代码、做了多少项目。
做“无用之学”的大学,是否已过时?刘嘉认为,大学只有两条路,要么凋亡,要么革命。这也是他专注心理学、脑科学、人工智能三学科交叉的原因。他的课题组学生的本科背景很杂,包括心理学、计算机、物理学、医学和力学等。他对AI时代人才有一个清晰定义:要X型,不要T型;要交叉学科人才,不要专才。
生活中,刘嘉已深度使用AI,和大模型交流的时间甚至远超和朋友。李苑楠记得,刘嘉说科研要“小步快跑、快速迭代”“现在用的是AI,苦的又不是你,你就多让它改呗”。有时组内学生提到科研预算,说要不要省点词元(Token),刘嘉总说“你们只管做,需要的话,我去给你们花钱”。
“用AI来了解人类,听上去有些荒谬。”李苑楠说,她曾用AI做情绪相关的实验,让它接受很多挫折。面对挫折时,普通人会放弃,但AI不会。如果问它“你的感受如何”,它会说“很沮丧,我不想再尝试了”,但如果不问,它会永远尝试下去。在搞懂人类心理的运作之前,研究者能做的,只能是假定AI可以模拟人,然后探索二者的异同。
刘嘉则笃信,存在一个关于智能的通用理论,既能解释生物智能,又能解释人工智能。就像空气动力学,它对鸟适用,对飞机也适用。关于AI,人类还缺乏某种“智能空气动力学”理论。未来,它将告诉我们何为智能,何为意识,何为人。
Content and images in this article may originate from third-party sources and are used for news reporting, commentary, or public interest purposes. All copyrights remain with their respective owners. Please refer to the Copyright Notice at the bottom of this page.
本文内容仅供信息参考,不代表倍可亲立场或观点。
近期评论
发表评论

