人类因为非凡的大脑而成为万物之灵，并借助大脑去探索未 知。作为既熟悉又陌生的领域，大脑成为我们探索的目标。以探 索驱动创造，人工智能这一智慧的产物也由此诞生。

人类只是自然界中的普通物种，却 能洞察宇宙演化的奥秘、窥探生命进化 的真相，这一切无不归功于人类的大 脑。2002年诺贝尔物理学奖得主Riccar-do Giacconi就曾说过：“人类的大脑是宇 宙最大的奇迹。” 大脑作为一部精密的机器时刻都在 运转，睡眠的时候也不停歇，而其中至关 重要的一项工作就是记忆。在此前的研 究中，科学家们已经发现睡眠对学习与 记忆有重要的促进作用，但是却没有真 正了解这种影响的作 用机制。来自美国纽 约大学医学院和北京 大学深圳研究生院的 科研人员在6月6日出 版的Science上报道了 他们对于睡眠与记忆之间关系的最新发 现：睡眠可以促进大脑神经元细胞之间 联结的形成，以此起到增强记忆的效果 （6月6日果壳网）。

研究人员在实验中使用了可在神经 元中表达荧光蛋白的基因工程小鼠，并 通过激光扫描显微镜对其中的荧光蛋白 进行观察，以此监测神经元上树突棘的 生长情况。实验过程中，小鼠会学习如 何在一根旋转的木杆上保持平衡，与此 同时研究人员会对它们大脑中的树突棘 变化进行记录。研究发现学习1个小时 后睡眠7个小时的小鼠要比学习后保持 清醒的小鼠有更多的新树突棘的生长。 这个结果说明学习之后的睡眠可以促进 神经元树突棘的生长，并由此增强学习 和记忆的效果。

在记忆之外，创造力也是人类大脑 具备的重要能力。现在的人类并不满足 于只是探索自身大脑的秘密，而是开始 创造新的“大脑”。计算机技术的高速发 展正在赋予计算机以强大的“思考”能 力。早在1997年5月，IBM公司的超级计 算机“深蓝”（Deep Blue）就曾经击败过国 际象棋特级大师、棋王Garry Kasparov，这 一事件震惊了世界，并且引发了一场围 绕计算机发展的激烈讨论。2014年6月 7日是计算机科学之父Alan Turing逝世 60周年纪念日。同一天在英国皇家学会 举行的“2014图灵测试大会”上，一种名 为Eugene Goostman的聊天程序首次通过 了图灵测试，再次引发了外界对人工智 能技术的广泛关注（6月9日果壳网）。

按照本次大会的规则，如果在一系 列时长为5min的对话中，某台计算机被 误认为是人类的比例超过30%，那么这 台计算机就被认为是通过了图灵测试。 此前从未有计算机达到过这一比例。在 本次参与测试的5台计算机中，Eugene Goostman被33%的评委判定为人类，由 此将Turing逝世前的预言变成现实。

Alan Turing是人工智能研究的奠基 人，正是他提出了“如果第三者无法辨别 人类与人工智能机器反应的差别，则可 以论断该机器具备人工智能”这一观 点。在他逝世之后的60年里，他的思想 还一直在深刻地影响着世界。2004年图 灵奖（Turing Award）得主、被誉为“互联 网之父”之一的美国计算机科学家Vint Cerf就曾经说过：“图灵的成就让我们不 得不去联想，是否等到人类灭亡之后会 留下机器人来统治这个世界。”

这样的担心也许有些杞人忧天，因 为人工智能的不断发展正是人类大脑智 慧的产物。人类大脑和计算机的共同特 点是正常运转都需要消耗能量，大脑的 重量只占人体重量的2%左右，但消耗的 能量却占人体消耗总能量的20%，可谓 人体的“耗能大户”。但长期以来细胞的 供能机制却被谜团所笼罩，直到近日科 学家终于取得了重大突破。清华大学医 学院颜宁研究组6月5日在Nature上发表 论文，首次解析了人源葡萄糖转运蛋白 GLUT1的晶体结构，并初步揭示了其工 作机制及相关疾病的致病机理（6月6日 《人民日报》）。

葡萄糖作为人体最基本同时也是最 重要的能量来源，为人脑和神经系统的 正常工作提供能量。葡萄糖代谢的第1 步是进入细胞，但是葡萄糖分子本身是 亲水性的，无法通过疏水性的细胞膜，因 此进入细胞这一过程必须通过转运蛋白 这个“运输机器”来完成。转运蛋白镶嵌 在细胞膜上，能够将葡萄糖从细胞外转 移到细胞内。

颜宁对媒体介绍说：“作为最重要的 葡萄糖转运蛋白，GLUT1在维持人体的 正常生理功能方面起着至关重要的作 用。如果该转运蛋白功能缺失，会使细 胞供能不足从而产生大脑萎缩和发育迟 缓等疾病，严重影响大脑的正常工作；同 时GLUT1在癌细胞的新陈代谢中也发挥 重要的作用。”

颜宁研究组此次 攻克转运蛋白三维结 构这一难题，对于人 类认识生命过程、认 识大脑的供能及运行 机制具有重要的促进作用，因此被认为 具有“里程碑意义”。2012年诺贝尔化学 奖得主Brian Kobilka就认为“这是一项极 富挑战、极具风险的工作，因此这是一项 伟大的成就。”

在发现GLUT1的结构之后，进一步 研究其转运机理，就可能通过调控它实 现葡萄糖转运的人工干预，既可以增加 正常细胞内葡萄糖供应以达到治疗相关 疾病的目的，又可以通过特异阻断对癌 细胞的葡萄糖供应，达到抑制癌细胞生 长的目标。这也是颜宁团队接下来的研 究重点。

现阶段，人类正在满怀希望地探索 自己的大脑这个终极秘密。2013年美国 政府提出了“推进创新神经技术脑研究 计划”，并于近日增加了该计划的预算， 总额将达到10年45亿美元。该计划旨 在绘制活体人脑图谱，实现从整体上研 究大脑的运行机制，因此倍受期待。美 国国立卫生研究院（NIH）院长Francis Collins就表示“脑创新计划的科学前景将 会改变神经系统科学”（6月9日《中国科 学报》）。除此之外，其他各国也都纷纷 提出“大脑计划”，以期更加深入彻底地 了解有关大脑的一切。我们有理由相 信，这些计划可以帮助我们更好地了解 大脑，也更好地去理解这个世界。

文/鞠强
（责任编辑  杨书卷）