【5】意识上传（公开资料）
意识上传（英语：Mind uploading），或称全脑仿真（Whole brain emulation），意识上传是全脑模拟的推测过程，该技术可以把人类脑部的所有东西（包括意识、精神、思想、记忆）上传至计算设备（如电脑、量子计算机、人工神经网络）上。该计算设备将能够模拟大脑的运作，如原先的大脑对外界输入做出相应的反应，并拥有一个具备意识的心灵。
神经科学和计算机科学正在相关领域进行大量主流研究，包括动物大脑映射和模拟，开发更快的超级计算机、虚拟现实、脑机接口、连接组学以及从动态运作的大脑中提取信息。
思维上传可能通过以下两种方法之一完成：复制上传或通过逐渐替换神经元进行复制和删除（可以认为是逐渐破坏性上传），直到原始的有机大脑不再存在并且模拟大脑的计算机程序控制了身体。【文中‘我’的存在方式】
在前一种方法中，通过扫描和映射生物大脑的显著特征，然后将该信息状态存储和复制到计算机系统或其他计算设备中来实现思维上传。生物大脑可能无法在复制过程中存活，或者在某些上传变体中可能在此过程中被故意破坏。
模拟的大脑可以在虚拟现实或模拟世界中，由解剖学 3D 身体模拟模型提供支持。或者，模拟的思维可以驻留在计算机中，或者与（不一定是类人）机器人、生物或控制论身体相连或由其远程控制。
在一些未来主义者和超人类主义运动的一部分中，意识上传被视为一种重要的延长寿命或不朽技术（被称为“数字不朽”）。一些人认为，与人体冷冻相反，意识上传是人类目前保存物种身份的最佳选择。
意识上传的另一个目的是为我们的“心灵档案”提供永久备份，以实现星际太空旅行，并通过在计算设备中制作人类社会的功能副本，为人类文化在全球灾难中生存的一种手段。一些未来学家将全脑仿真讨论为主题计算神经科学和神经信息学领域的“逻辑终点”，这两个领域都是关于用于医学研究目的的大脑模拟。
人工智能研究出版物将其讨论为实现强 AI（通用人工智能）和至少是弱超级智能的一种方法。另一种方法是种子 AI，它不会基于现有的大脑。基于计算机的智能（例如上传）的思考速度比生物人类快得多，即使它并不更智能。根据未来学家的说法，一个大规模的上传社会可能会产生技术奇点。
主流科学界、经费提供者和科学期刊目前对意识上传的可行性持怀疑态度。与此有关的实质性努力包括主流科学界在动物脑测绘与模拟、更快的超级计算机、虚拟现实、脑机界面、连接组学、动态大脑的信息提取方面的研究。意识上传的支持者指出，实现意识上传的许多工具和思路已经存在或正在快速地发展中；然而他们也承认，到目前为止，许多想法还依然是猜测性的，但也拥有工程实现的可能。神经科学家兰道尔·库纳（Randal Koene）成立了一个非盈利组织“碳复制”（Carbon Copies）以促进关于意识上传的研究。
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概述
许多神经科学家认为，人类思维在很大程度上是其神经元网络信息处理的新兴属性。神经科学家指出，大脑执行的重要功能，如学习、记忆和意识，是由于大脑中纯粹的物理和电化学过程，并受适用法律的约束。例如，Christof Koch 和 Giulio Tononi 在 IEEE Spectrum 上写道：意识是自然世界的一部分。我们相信，它只取决于数学和逻辑，以及不完全已知的物理、化学和生物学定律；它不是源于某种神奇或超凡脱俗的品质。
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理论优势和应用
“不朽”或备份
从理论上讲，如果心灵的信息和过程可以与生物体分离，那么它们就不再与该身体的个体极限和寿命相关联。此外，大脑中的信息可以部分或全部复制或转移到一个或多个其他基质（包括数字存储或其他大脑）上，从而从纯粹的机械角度减少或消除此类信息的 “死亡风险”。
1971 年，华盛顿大学的生物老年学家George M. Martin 讨论了这一一般性提议，这质疑了身份的概念。从生物大脑的角度来看，模拟的大脑可能只是一个复制品，即使它是有意识的，具有无法区分的特征。因此，在上传之前，原始生物可能会认为数字孪生是一个新的、独立的存在，而不是未来的自己。
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太空探索
在载人航天飞行中，可以使用“上传的宇航员”代替“活着的”宇航员，避免零重力、太空真空和宇宙辐射对人体的危险。它将允许使用更小的航天器，例如拟议的 StarChip，并且它将实现几乎无限的星际旅行距离。
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心灵编辑
虽然一些研究人员认为编辑人脑在理论上是可能的，例如通过使用纳米机器人进行神经外科手术，但这需要特别先进的技术。只要知道要进行的确切编辑，编辑上传的思想就会容易得多，这将有助于增强认知能力，并精确控制被模拟生物的幸福感、动机或个性。
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社会加速
尽管人脑中的神经元连接数量非常可观（约 100 万亿），但生物神经元的激活频率仅限于 200 Hz 左右，而电子硬件可以轻松在多个 GHz 下运行。因此，如果有足够的硬件并行性，理论上可以使模拟大脑比生物大脑运行得更快。因此，上传的生物不仅可能更有效率，而且据说比生物大脑具有更快的主观体验速度（例如，在一秒钟的实时中体验一小时的生命）。
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研究进展
多个动物大脑已经被完整测绘，一些已能够被部分模拟。
模拟秀丽隐杆线虫的中枢神经系统
秀丽隐杆线虫的302个神经元，以及连接他们的5000个突触。
秀丽隐杆线虫的神经回路早在1985年即测绘完成，并在1993年实现了部分的模拟仿真。自2004年以来，数个模拟软件发展了起来，他们能够模拟秀丽隐杆线虫的完整神经系统、肌肉系统、甚至是其与物理环境的交互，一部分软件能够被自由下载。即使如此，我们如今依然对这个简单有机体中这些神经元的连接如何产生惊人地复杂的行为缺乏理解。
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模拟果蝇的中枢神经系统
果蝇的神经系统也已经被仔细地研究，并在一定程度上得到了模拟。果蝇的全部神经元的连接的完整测绘有望在近几年内完成。
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模拟啮齿动物大脑
2007年，内华达大学的研究组在IBM的“蓝色基因”超级计算机上运行了一组被称为“可以与半个老鼠大脑的复杂度媲美”的人工神经网络。在这项模拟中，一秒的时长需要使用十秒的计算机运行时间。研究者称，他们见到了流过虚拟皮层的“与生物学一致的”神经冲动。不过，这项模拟缺乏真实老鼠大脑中的结构，目前研究者们正在进一步提高其神经元模型的精确性。
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意识上传相关技术
松散耦合卸载
在复制和传输的情况下，思维上传的重点是数据采集，而不是大脑的数据维护。一组称为松散耦合卸载 （LCOL） 的方法可用于尝试描述和复制大脑的心理内容。LCOL 方法可以利用自我报告、生活日志和视频记录，这些都可以由人工智能进行分析。自下而上的方法可能侧重于神经元的特定分辨率和形态、神经元的尖峰时间、神经元产生动作电位反应的时间。
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扫描和映射
在对特定个体的大脑进行建模和模拟时，必须从大脑的解剖模型中提取显示神经元之间连接的大脑图谱或连接数据库。对于全脑模拟，此网络图应显示整个神经系统的连接性，包括脊髓、感觉受体和肌肉细胞。截至 2010 年，可以对小鼠大脑中的小组织样本进行破坏性扫描，包括突触细节。
然而，如果短期记忆和工作记忆包括神经元的长期或重复放电，以及神经内动态过程，则突触和神经元的电和化学信号状态可能难以提取。然后，上传的大脑可能会感知到在大脑扫描之前事件和心理过程的记忆丧失。
据估计，一张完整的大脑图谱占用不到 2 x 1016 字节（20,000 TB），可以存储所连接神经元的地址、突触类型和大脑 1015 个突触中每个突触的突触“权重”然而，真实大脑功能的生物学复杂性（例如神经元的表观遗传状态、 具有多种功能状态的蛋白质成分等）可能会妨碍对忠实表示正常运作的人类思维所需的二进制数据量的准确预测。
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连续切片
一种可能的思维上传方法是连续切片，其中脑组织，也许还有神经系统的其他部分被冷冻，然后逐层扫描和分析，对于纳米级的冷冻样本，需要一个冷冻超薄切片机，从而捕捉神经元的结构及其互连。冷冻神经组织的暴露表面将被扫描和记录， 然后去除组织的表层。虽然这将是一个非常缓慢且劳动密集型的过程，但正在进行研究，以实现连续切片的自动收集和显微镜检查。然后对扫描结果进行分析，并在系统中重建神经网络模型，将大脑上传到该系统中。
使用当前的显微镜技术，这种方法存在不确定性。如果可以仅从神经元的可见结构中复制神经元功能，那么扫描电子显微镜提供的分辨率就足以满足这种技术。然而，由于脑组织的功能部分由分子事件决定（特别是在突触处，但也在神经元细胞膜上的其他位置），这可能不足以捕获和模拟神经元功能。
通过使用复杂的免疫组织化学染色方法，可以扩展连续切片技术并捕获神经元的内部分子组成，然后可以通过共聚焦激光扫描显微镜读取。然而，由于“心智”的生理起源目前尚不清楚，这种方法可能无法获得所有必要的生化信息，以足够的保真度重建人脑。
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脑成像
可以使用先进的神经成像技术创建大脑活动的功能性 3D 图，例如功能性 MRI（fMRI，用于绘制血流变化）、脑磁图（MEG，用于绘制电流）或多种方法的组合，以使用非侵入性和非破坏性方法构建详细的大脑三维模型。
今天，fMRI 通常与 MEG 相结合，用于在更复杂的认知任务中创建人类皮层的功能图，因为这些方法相辅相成。尽管当前的成像技术缺乏收集此类扫描所需信息所需的空间分辨率，但预计近期和未来的重要发展将大大提高现有技术的空间和时间分辨率。
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哲学问题
“意识上传”或心灵复制面临的主要哲学问题是意识的难题：难以解释像人类这样的物理实体如何具有品质、现象意识或主观体验.对这个难题的许多哲学回应都意味着意识上传在根本上或实际上是不可能的，而其他一些则至少与意识上传的某些表述兼容。
许多意识上传的支持者为通过求助于物理主义来上传心灵的可能性辩护，其中包括哲学信仰，即意识是一个新兴特征，它产生于大型神经网络高级组织模式，这可以在其他处理设备中实现。
Mind uploading 依赖于这样一种想法，即人类思想（“自我”和长期记忆）简化为当前的神经网络路径和大脑中突触的重量。相比之下，许多二元论和唯心主义的解释试图通过用非物质的（而且可能是无法接近的）物质（如灵魂）来解释意识的难题，这将对一般人工意识的可行性构成根本或至少是实际的挑战。
假设物理主义是正确的，那么心智可以被定义为大脑的信息状态，因此它只有在与数据文件的信息内容或驻留在计算机内存中的软件状态相同的意义上才是无关紧要的。在这种情况下，指定神经网络信息状态的数据可以被捕获并复制为“计算机文件”，并从大脑中重新实现为不同的物理形式。
这并不是否认思维对它们的基质进行了丰富的适应。与意识上传的类比是将计算机程序的信息状态从执行它的计算机的内存中复制到另一台计算机，然后在第二台计算机上继续执行。第二台计算机可能具有不同的硬件体系结构，但它模拟第一台计算机的硬件。
这些哲学问题由来已久。1775 年，托马斯·里德 （Thomas Reid） 写道：“我很高兴知道……当我的大脑失去了它原来的结构时，当同样的材料被如此奇特地制造成一个智能生物时，我说那个生物是否会是我；或者，如果，从我的大脑中形成两三个这样的生物；他们是否都是我，因此都是同一个智能生物。
尽管意识这一难题的名称是在 1994 年创造的，但围绕这个问题本身的争论由来已久。希波的奥古斯丁（Augustine of Hippo）在5世纪反对物理主义的“学术界”，他写道，意识不能是幻觉，因为只有有意识的存在才能被欺骗或体验幻觉。
身心二元论的创始人勒内·笛卡尔（René Descartes）在17世纪也提出了类似的反对意见，他创造了流行的短语“Je pense， donc je suis”（“我认为， 因此我是“）尽管众所周知，物理主义是在古代提出的，但托马斯·赫胥黎是最早将心理体验描述为仅仅是大脑内部相互作用的附带现象的人之一，它本身没有因果力量，完全位于大脑活动的下游。
相当一部分超人类主义者和奇点论者寄予了极大的希望，相信他们可以通过创造一个或多个大脑的非生物功能副本来成为不朽，从而离开他们的“生物外壳”。然而，哲学家和超人类主义者苏珊·施耐德 （Susan Schneider） 声称，上传充其量只会创建原始人思想的副本。
施耐德同意意识有计算基础，但这并不意味着我们可以上传并生存。根据她的观点，“上传”可能会导致原人的大脑死亡，而只有外部观察者才能维持原人还活着的错觉。因为认为一个人的意识会离开他的大脑并前往一个遥远的地方是不可信的；普通物理对象不会以这种方式运行。
普通物体（岩石、桌子等）不会同时在这里和其他地方。意识的神经相关性是神经科学的一个分支，它指出意识可以被认为是一些未定义的复杂、适应性和高度互连的生物系统的状态依赖属性。
其他人则反对这样的结论。例如，佛教超人类主义者詹姆斯·休斯（James Hughes）指出，这种考虑仅限于此：如果一个人相信自我是一种幻觉，那么对生存的担忧就不是避免上传的理由，而基思·威利（Keith Wiley）提出了一个论点，即上传过程的所有结果思想在他们对原始身份的要求中被赋予了同等的首要地位。 因此，自我的生存是从严格的主观立场追溯决定的。
有些人还断言，意识是尚未被发现的外生物系统的一部分；因此，在目前神经生物学的限制下，它无法完全理解。没有意识的转移，真正的意识上传或永恒的不朽实际上就无法实现。
意识上传的另一个潜在后果是，“上传”的决定可能会创造一个无意识的符号操纵者，而不是一个有意识的心智（见哲学僵尸）.如果计算机可以处理感官输入以产生与人类心智相同的输出（语言、肌肉运动等），而不一定有任何意识经验， 那么可能无法确定上传的思想是否真的有意识，而不仅仅是一个在外部行为与人类行为方式相同的自动机。
像 Chinese Room（中文屋，如果你看过《盲视》应该会很熟悉这个概念）这样的思想实验提出了关于意识上传的基本问题：如果上传的行为高度表明了意识，甚至口头上坚持认为它是有意识的，这是否证明它是有意识的？处理速度也可能有一个绝对的上限，超过这个上限，意识就无法维持。
意识的主观性排除了对这个问题的明确答案包括雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）在内的许多科学家认为，一个单独的实体是否是有意识的是不可能的，因为意识本质上是主观的（见唯我论）。
无论如何，一些科学家认为意识是基质中立的计算过程的结果。还有一些科学家认为，意识可能来自某种形式的量子计算，这种计算依赖于有机基底。
鉴于对意识上传是否是有意识的不确定性，桑德伯格提出了一种谨慎的方法：
假设最大原则 （PAM）：假设任何模拟系统都可以具有与原始系统相同的心理属性，并相应地对其进行处理。
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道德和法律影响
班克罗夫特根据大卫·查尔默斯 （David Chalmers） 的“衰落的 qualia”思想实验，论证了大脑模拟中意识的合理性。然后他总结道：“如果正如我上面所说的，对大脑进行足够详细的计算模拟在操作上可能等同于有机大脑，那么我们必须考虑将对痛苦的保护扩展到模拟。Chalmers 本人曾论证，这样的虚拟现实将是真实的现实。然而，如果发生了意识上传并且上传不是有意识的，则可能会有巨大的机会成本。在《超级智能》一书中，尼克·博斯特罗姆 （Nick Bostrom） 表达了对我们可能会建造一个“没有孩子的迪斯尼乐园”的担忧。
它可能有助于减少模拟痛苦，以开发麻醉的虚拟等价物，以及省略与疼痛和/或意识相关的处理。然而，有些实验可能需要一个功能齐全且受苦的动物模拟。动物也可能由于缺陷和缺乏对大脑哪些部分正在遭受痛苦的洞察力而意外地遭受痛苦。关于部分大脑模拟的道德地位，以及创建从生物大脑中汲取灵感但构建略有不同的神经形态模拟，也出现了问题。
大脑仿真可以被计算机病毒或恶意软件擦除，而无需破坏底层硬件。这可能使暗杀比对人类来说更容易。攻击者可能会将计算能力据为己有。
关于模拟的法律人格，出现了许多问题。他们会被赋予生物人类的权利吗？如果一个人复制了自己的副本，然后死了，那么这个复制品会继承他们的财产和官方职位吗？当它的生物版本身患绝症或处于昏迷状态时，模拟是否可以要求“拔掉插头”？将模拟者视为青少年几年，以便生物创造者保持临时控制，这会有所帮助吗？刑事模拟会被判处死刑，还是会被强制修改数据作为“改造”的一种形式？上传的内容可以拥有婚姻和育儿权吗？
如果模拟的思维成真，如果他们被赋予了自己的权利，那么可能很难确保“数字人权”得到保护。例如，社会科学研究人员可能会受到诱惑，秘密地将模拟思维或整个孤立的模拟思维社会暴露在受控实验中，在这些实验中，相同思维的许多副本（连续或同时）暴露在不同的测试条件下。
由认知科学家 Michael Laakasuo 领导的研究表明，对意识上传的态度是由个人对来世的信仰来预测的；意识上传技术的存在可能会威胁到宗教和精神上的不朽和神性观念。
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