长沙河西通程电器电话:人脑已达进化极限?

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科学家称人脑进化已达极限未来或将萎缩

http://www.sina.com.cn 2011年08月02日 08:07 新浪科技
 高度复杂:科学家们认为,人类的大脑已经达到了进化的极限,无法进一步进化了  
甚至有学者认为人类在未来可能走向大脑萎缩之路,退回到我们尼安德特人祖先那样的水平,以便节省过大的能量消耗

  新浪科技讯 北京时间8月2日消息,一项研究显示,人类大脑可能已经到达了智慧演化的极限,已经无法继续进化了。

  现代人类的大脑重量大约占据人体体重的2%,消耗人体总能量的20%。因此大脑的任何进一步进化都将使人体能量供应不堪重负。专家们认为,在经过数百万年的演化中,人类大脑变得越来越大,也相应的越来越聪明,但是在未来这一趋势却可能很难延续下去。

  除了能量供应的问题,科学家们认为脑细胞的精细化,以及脑细胞之间的突触神经元链接都已经到达了自然演化的极限,这一因素也会对人类智慧的进一步升级产生阻碍。

  英国剑桥大学神经生物学教授西蒙·劳林(Simon Laughlin)告诉记者说:“我们已经了解大脑的运作需要大量的能量供应,而这一点已经足以对我们的表现产生限制作用并决定其演化的可能性。”

  他说:“高度的抽象推理思维需要消耗大量的能量,这是因为大脑在进行此类思考时需要快速检索大量不同的信息源。这种能量消耗上的局限性限制了我们同时处理大量信息的能力。”劳林在他新出版的一本书《当工作遭遇生活》(Work Meets Life)中详细描述了大脑细胞需要的能量机制。

  在书中,他指出脑细胞对能量供给的需求和心肌细胞相同,而大脑负责抽象思维的灰质部分能量消耗最厉害的部位。他甚至指出在未来人类的大脑还可能萎缩,如果人类认为应当将大脑消耗能量的一部分留出来以供他用的话。

  学界早已指出,人类大脑在漫长的进化历程中已经形成了多种独特的方式来最大限度地增加其聪慧程度,如大量的沟槽来增加大脑的实际皮层面积,以及极度复杂的脑细胞神经元链接。

  荷兰乌特勒支大学精神病学教授马丁·冯·豪威尔(Martijn van den Heuvel)认为,这对人类的智商会产生直接的影响。他说:“进一步增加大脑的能力将极大地增加能量消耗,尽管预测未来是非常冒风险的行为,但是有一点很显然,对于人类智慧的进一步进化存在的限制是非常严重的。” 

人类大脑十大惊人事实:需20年发育成熟

http://www.sina.com.cn 2011年05月27日 09:48 新浪科技
 人脑横截面图像

  新浪科技讯 北京时间5月27日消息,英国广播公司播出的《人体探秘》(Inside the Human Body)将目光聚焦人类的大脑。大脑是我们最为复杂的构件,以下是有关人类大脑的十大最引人注目的真相。

  1.大脑是人类最复杂的构件,需要近20年时间才能发育成熟。

  2.在母亲的子宫内,胎儿每秒钟长出8000个新大脑细胞。

  3.出生时的脑细胞数量就已能够满足我们一生所需。

  4.人脑是宇宙中已知最复杂的东西。

  5.新生儿在短短几小时后就能识别母亲的面部。

  6.子宫内的胎儿也是有视力的,但看到的都是黑白影像。胎儿的眼睛极为敏锐,能够探测到穿过母亲腹部的微弱光线。

  7.人类每分钟可眨眼20次,每次持续半秒钟左右。如果将每天的眨眼时间加在一起,我们将有一个多小时在黑暗中度过。

  8.每个大脑细胞平均可与其他脑细胞之间建立1万个连接。

  9.负责掌握平衡和身体协调能力的大脑区域极为复杂,所含有的脑细胞数量是其他区域的总和。

  10.泰国的小潜水员们从小就训练眼睛,他们的虹膜在水下时会收缩而不是扩散,从而在水下实现聚焦。如果在很小的时候就接受训练,所有孩子都能具备这项技能。 

研究显示大脑确实可以半睡半醒

http://www.sina.com.cn 2011年04月30日 14:01 科技日报

  据新华社伦敦4月28日电 (记者黄堃)人们常常用“半睡半醒”形容犯困时做事准确度下降的情况。而一项最新研究显示,实验鼠的大脑的确可以出现这种状态,当大脑总体上还处于清醒状态时,某些局部区域脑电波的测量结果却表现出睡眠的特征。

  新一期英国《自然》杂志刊登研究报告说,美国威斯康星大学麦迪逊分校等机构研究人员让一些实验鼠较长时期处于清醒状态,直到可能开始犯困的时候。这时虽然可以明显看到它们仍在活动,其脑电波在总体上也表现出清醒的特征,但用探针在其大脑中某些局部区域测量到的脑电波特征却显示其已睡着了。

  研究人员托诺尼说,多次实验显示,这些睡眠区域出现的位置是随机的。在实验鼠仍总体清醒但已犯困的时候,其大脑中一些区域开始随机地局部入睡。

  这些局部入睡的大脑区域可能与活动能力有关,这较好地解释了在“半睡半醒”状态下做事准确度下降的情况。本次研究也显示,那些半睡半醒中的实验鼠,用爪子获取食物的准确度明显下降。 

最新研究发现人类体格与大脑正不断缩小(图)

http://www.sina.com.cn 2011年06月15日 08:02 新浪科技
科学家认为是农业限制了饮食,都市化对健康产生不利影响,导致疾病传播尼安德特人模型,它出现在大约13万年前,比现代人更加精力充沛从农业出现至今的1万年间,人类的身体大小已经缩小10%在埃塞俄比亚发现的一颗已有16万年历史的人头骨化石,这是从不同角度进行观察获得的图片生活在喀拉哈里沙漠的布须曼人(Bushmen)是目前全球仅存的一小部分仍旧依靠采猎为生的群体之一

  新浪科技讯 北京时间6月15日消息,我们已经征服珠穆朗玛峰,并已登陆月球,因此我们可能会认为,我们比祖先更高大、更优秀。但是纯粹从体格上来说,我们其实还达不到基本要求。人类实际上正在变得越来越小。

  剑桥大学的专家表示,人类已经度过他们的巅峰时期,现代人的体型和身高已经比依靠采猎为生的祖先缩小10%。而且我们的大脑也比祖先更小。这一发现颠覆了人类变得更高大魁梧的想法,最近获得的很多有关体格发展方面的数据支持了这一观点。科学家表示,人类的体格从1万年前开始下降。他们认为是农业限制了饮食,都市化对健康产生不利影响,导致疾病传播。这一理论是科学家对在非洲、欧洲和亚洲发现的人类骨骼化石进行研究后得出的。

  人类进化学专家玛尔塔-拉赫尔博士表示,在埃塞俄比亚发现的最早的人类骨骼化石可以上溯到20万年前,他们的体型比现代人更大,而且“更加精力充沛”。在以色列发现的化石可以上溯到12万到10万年前,它展示的是一个体型高大、肌肉发达的人,这种体型一直延续到相对较近才发生变化。1万年前的普通人的平均体重在12石8磅到13石6磅(79.83公斤到85.28公斤)之间。现代人的平均体重在11石到12石8磅(69.85公斤到79.83公斤)之间。拉赫尔上周在最著名的科学机构英国皇家学会介绍了她的这一发现,她形容这种变化“非常惊人”。

  她说:“我们能够看到,人类仍在继续进化,不过身体大小的进化从1万年前就停止了,它们已经发生显著变化,为什么会发生这种情况呢?”该时间点指向了采猎的生活方式向农业生产方式的转变,这一转变从9000年前开始。虽然农业使食品供应更加充足,但是食物种类的减少导致人类严重缺乏维生素和矿物元素,这阻碍了人体生长。例如,中国的早期农业人员主要以荞麦、稻米和玉米为食,所有这些都不含对生长至关重要的维生素B组元素——尼克酸。然而,农业的出现无法解释人类大脑为什么也会变小。

  2万年前的男性大脑的体积是1500立方厘米。现代男性的脑体积平均是1350立方厘米,减少相当于一个网球的体积。女性大脑的减小比例于此相同。这并不意味着我们变得更笨了,相反,我们学会了如何利用我们的有限资源。拉赫尔说:“在进化过程中,大脑变小、变得更有效可以节省很多能量,这就如同今天我们看到的电脑处理器。”剑桥大学人类进化学教授罗伯特-福利说:“从进化的角度来说,人类变化是一个持续和逐渐进行的过程。我们人类并不是一个固定不变的实体,它更像是一块油灰,形状随时都在发生变化。” 

显微镜下的大脑:海马状突起负责认知与记忆

http://www.sina.com.cn 2011年05月30日 07:27 新浪科技

  新浪科技讯 北京时间5月30日消息,有大脑的人都在思考自己的大脑,但一直没有解开这个谜。所以,作为一种视觉动物,我们人类对我们脑壳里装着的玩意的图片自然是特别感兴趣。无论是现代的大脑图片,还是过去的大脑图片,都集美丽和科学价值于一身,其重要性无与伦比。

  我们已经无数次观察、研究和鉴赏大脑照片,但每次它们总会令我们惊讶。最近一本名为《思想肖像(Portraits of the Mind)》的新书,收藏了大量大脑图片,令人过目难忘。其中有很多是公众以前从没见过的。这些图片采用多种成像技术创作而成,让读者在了解关于大脑的众多知识的同时,更深刻地体会到大脑的复杂性。

  这本书是由美国哥伦比亚大学的神经生物学博士生卡尔·舒诺维编著,大学生时代,他主修的是哲学。该书描绘了从11世纪到现在我们对大脑话题的理解,内容既包含有关大脑的科学细节,也包含对人类思想的更加深入的思索。它是历史、科学和艺术的融合,意义非常重大。下面是从这本书中精选的一组大脑图片:

  1.颅相学家标志的一个人头骨

颅相学家标志的一个人头骨

  据现在遭到质疑的颅相学理论说,颅骨上的头骨隆起说明其下方的脑容量更大,通过它可以知道一个人是聪明还是愚钝。

  2.犬科嗅球

犬科嗅球

  这是意大利医生和科学家卡米洛·高尔基画的一只狗的嗅球。该图显示的特征,是利用以他的名字命名的创新性的神经组织着色法画出来的。

  3.老鼠视网膜

老鼠视网膜

  这是在老鼠的视网膜里发现的一个神经子集。据说只有当物体向上运动时,这些神经元才会表现出这一现象,该特征是根据对它们的树突进行剖析得出的。

  4.大脑皮层里的5-羟色胺

大脑皮层里的5-羟色胺    这张显微照片显示了负责处理触觉和听觉等感觉信息的大脑皮层里的一个5-羟色胺运输带的位置。  5. 棘状神经元  棘状神经元

  这张显微照片是利用扫描电子显微镜获得的,它显示的是一个神经元的池体和树突。

  6.老鼠的海马状突起

老鼠的海马状突起

  这张显微照片显示的是一只老鼠的海马状突起,这是负责认知和记忆的重要大脑区域。

  7.小鸡的视网膜

小鸡的视网膜

  眼睛里的神经电路把光转变成大脑了解的信号。这张小鸡视网膜图显示了利用光感受器细胞(顶端的灰色物质)起到这一作用的神经元。这是用来捕捉光子,并把它们转变成电流的杆状细胞及圆锥细胞。

  8. 前额叶连接图

前额叶连接图

  这是一张前额叶连接图,前额叶被认为是负责制定计划、确定行动过程中的利弊因素和抑制习惯性行为等更高智力功能的大脑区域。它是大脑的中央枢纽,与涉及到感觉、情感记忆和动作计划等的一系列神经系统相连。

  9.人类大脑皮层

人类大脑皮层    这张显微照片显示的是大脑皮层里的细微血管,它们负责把营养物质运送给大脑,该图是用扫描电子显微镜获得的。这个从人类大脑皮层获得的样本,显示了大脑皮层的一个巨大血管(上方),向下是分支出来的密密麻麻的细小毛细血管,它们负责把血液输送给整个脑皮层。 

长寿代价:大脑缩小为人类独有现象

http://www.sina.com.cn 2011年07月28日 09:08 新浪科技
  
一项最新研究发现,人类大脑会随年龄增加变得越来越小,不过这是为了获得比我们最近的近亲——黑猩猩更长的寿命而付出的代价该研究发现,黑猩猩的大脑不会随年龄增加出现这种变化

  新浪科技讯 北京时间7月28日消息,一项最新研究发现,不断缩小的大脑可能是作为人类需要付出的代价。研究结果显示,只有人类的大脑会随着年龄增长而不断缩小。

  随着时间推移人脑会失去一部分神经元,这也许是进化做出的妥协,是为获得更长的寿命和更大的大脑进行的交换,它是我们不得不接受的一个障碍。与年龄有关的海马状突起和大脑前庭等脑结构的大规模缩小,只有在人类身上才能看到。现在科学家已经证实,与我们亲缘关系最近的黑猩猩也不存在这种情况。这一特征显然是人类独有的。

  由乔治华盛顿大学的彻特-舍尔伍德博士领导的美国研究人员对99只年龄在10岁到51岁之间的年轻和老年黑猩猩进行了核磁共振成像大脑扫描。并把扫描结果与87名年龄在22岁到88岁的人类大脑核磁共振成像扫描图进行对比。他们发现,随着年龄增长,人类的所有大脑结构的容量都减小了。然而不同的是,老年黑猩猩并未表现出与衰老有关的明显大脑变化。

  舍尔伍德的科研组在《美国国家科学院院刊》里写道:“作为进化出更长寿命和更大的大脑的代价,人类更易出现与年龄有关的神经变性。”人类在晚年特别容易患老年痴呆症等脑病,而且记忆力和“思维”能力普遍下降。除了拥有比任何其他动物更大的大脑外,人类还更长寿。从体能上来说,人类衰老的速度比黑猩猩更加缓慢。

  野生黑猩猩30岁时就会出现牙齿脱落、体重过轻、身体虚弱无力和缺乏活力等现象。然而雌性黑猩猩即便到了生命最后阶段,仍能孕育后代。人类保持身体健康的时间比黑猩猩近亲更长,但是女性到了中年就会失去生育能力。人类的绝经期大致与黑猩猩和其他大猿的死亡年龄相符。

  据说活的时间更长对形成更大的大脑有好处,这包括祖母和其他老年人帮助抚养后代。不过科学家表示,这可能会导致“人类遭受更多累积的神经学方面的衰老”。他们说:“虽然扩大大脑和延长寿命让人类具备至关重要的适应能力,但是这些适应性终究是要付出代价的。这些因素导致很多老年人受到神经变性的困扰。” 

医学家称人能有意识控制自己的梦境

http://www.sina.com.cn 2007年12月24日 11:29 科技日报

  实习生 石北燕

  一觉醒来,我们往往不知道自己做了什么梦,而且也无法控制自己的意识。可是如果你学会了做“清醒梦”的话,就可以控制自己的意识了。

  清醒梦是一种非常奇特的状态,做梦者能够清醒地知道自己在梦什么,有时候甚至可以控制梦的内容。经常做这种梦的人说,这种状态就像“黑客帝国”中的主人公,他们违反物理学规律的特征可以造梦,并且能够控制梦中的事物。梦境也是五花八门,可以是没有翅膀地飞翔,演奏自己从没学过的乐器,或是和名人打保龄球,当然还包括性幻想。

  睡眠研究人员表示,虽然清醒梦很难得到科学认证,但时常会有相关的报道。美国杜克大学睡眠障碍中心的医学部主任罗德尼·莱德科说:“清醒梦的确是存在的。在梦中,人们可以意识到'这只是在做梦’,然后继续做下去。我相信有人可以改变自己的梦境,或和他们的梦结合在一起。”

  心理生理学家、清醒梦研究所的创立人斯蒂芬·拉伯格进行了一系列清醒梦的研究。“做那些不可能的事情很有趣,比如飞翔,比如性幻想。每个人都喜欢做这样的梦,通过它你可能发现解决问题的创新型方法,可以克服噩梦和焦虑,并且可以更多地了解自己。”清醒梦对于那些被噩梦所困扰的人们来说很有吸引力,因为在清醒梦状态下,他们在睡着的时候仍然可以意识到自己只是在做梦。

  拉加利福尼亚大学睡眠与神经实验室主任马修·沃克认为,做普通梦的大脑和做清醒梦的大脑之间的首要区别在于大脑前额叶皮层。在快速眼球运动睡眠阶段,大脑中这个部分的活跃性开始上升至清醒时的水平,这时发生了无形的转变,从而睡眠者开始进入清醒梦状态。

  许多人天生容易进入清醒梦状态。埃德蒙顿麦科文大学的心理学教授肯巴赫博士表示,这种人一般有很强的视觉感和空间感,他们看着一个机器就可以想象出其内部的工作原理,或是可以在将零碎的布料缝制成一件衣服之前,清楚地知道完工后的衣服是什么样子。因此,许多人通过练习冥想来进入清醒梦状态。

  当被问道“清醒梦是不是有危险”,康奈尔医学院精神病学临床教授爱德华·那希姗博士回答说:“如果做清醒梦的人认为它能缓解他们的焦虑,那我完全赞成做清醒梦。” 

1953年的今天:美国中情局批准大脑控制计划

http://www.sina.com.cn 2011年04月13日 14:54 新浪科技 这是美国有史以来争议最大、最为隐蔽的一项计划

  1953年4月13日,美国中情局主管艾伦·杜勒斯(Allen Dulles)批准了代号为MK-ULTRA的大脑控制计划,这是美国有史以来争议最大、最为隐蔽的一项计划,很多良民就像几内亚猪一样被用于研发控制人脑的药物。

  10多年前,就在心理学家蒂莫西·莱瑞(Timothy Leary)拥护中枢神经幻觉剂(LSD)所带来的良效时,中情局的技术研究人员就开始了这项高度机密的MK-ULTRA计划,该计划旨在研究迷幻剂对人类大脑产生的影响,不知情的美国、加拿大人民就像实验室的老鼠一样被用作实验品。

  在得知朝鲜战争中的美国战俘容易被外国大脑控制技术的洗脑时,杜勒斯决定缩小他们在洗脑技术上的差距。为了避免防止本国间谍、战俘被捉后遭到洗脑,中情局试图研究一种真正的迷药。中情局还希望开发出类似健忘症的药丸,这样一来,美国间谍就可以对敌人的洗脑努力起到免疫作用。

  除去药物研发外,MK-ULTRA计划还包括涉及放射性移植、催眠、电击疗法和隔离技术的上百个子项目,超过30所的大学和学院参与了中情局主导的研究。

  在研究名义的伪装下,中枢神经幻觉剂于1943年被瑞士化学家发现,并应用于中情局人员、美国士兵、精神病人和普通大众。

  一个曾经担任过中情局代号为Operation Midnight Climax项目“顾问”的联邦药物代理商还曾经雇佣妓女将药物用在不知情的客户上,甚至还有报道称,该代理商还将药物用在了酒吧、旅馆的老顾客身上。

  中情局最终得到的结论是中枢神经幻觉剂即便用在可靠的研究上也充满了不可预知性,但是对于弗兰克·奥尔森(Frank Olson)来说,这一切都来的太晚了。

  43岁的奥尔森是美国军方细菌战的一名研究人员,他同时还是中情局员工,也是中枢神经幻觉剂的受害者。在1953年的一次会议上,奥尔森和其他4名科学家在MK-ULTRA计划主管西德尼·戈特利布(Sidney Gottlieb)以及其他中情局员工的注视下,将一瓶君度白酒喝完,他们不知酒内已经被秘密地注入了中枢神经幻觉剂。20分钟后,中情局把真相告诉了奥尔森等科学家,奥尔森听后非常焦虑并离开,后来他被威胁离职。

  中情局称,奥尔森患有极度幻想抑郁症,并把他派往纽约心理学家那接受治疗,最终从纽约宾馆内跳楼身亡。伴同奥尔森一起去纽约的中情局人员称,他在凌晨1:30分醒来,看到奥尔森从关闭的窗户中用力跳出。

  中情局的MK-ULTRA计划最终在20年后曝光,奥尔森的家人通过国会调查得知,奥尔森死前一段之间一直被注射迷幻剂,但是中情局一直坚称奥尔森死于自杀,在杰拉尔德·福特(Gerald Ford)总统的催促下,奥尔森家人得到了75万美元的补偿。

  上世纪90年代,奥尔森的儿子将其父亲尸体挖出进行验尸,结果发现奥尔森之死可能是因为头部受到外部强力创伤,而且这种创伤发生在了他跳楼之前。

  奥尔森并未是唯一受害者,一名因为离婚前往纽约精神病所接受抑郁治疗的网球运动员也因为服用墨斯卡灵衍生物(迷幻药)导致昏迷,并死亡。

  遇害者的家人可能请求过获得MK-ULTRA计划的记录文件,但是中情局主管理查德·赫尔姆斯(Richard Helms)已经在1973年下令销毁所有MK-ULTRA计划文件。

  有关MK-ULTRA计划的调查目前基本停止,但这并不是政府秘密计划的终结。在杜勒斯将MK-ULTRA计划全盘托出的当天,伊安·弗莱明 (Ian Fleming)的首部詹姆斯·邦德(James Bond)电影《皇家赌场》问世,是巧合吗,也许是。 

人造大脑构建工程迈出重要一步

http://www.sina.com.cn 2011年04月25日 17:30 科技日报

  本报讯 据美国物理学家组织网4月22日报道,美国南加州大学的研究人员在人造大脑领域获得一项重要进展,他们用碳纳米管成功制造出了一个能模拟大脑突触功能的电路,可实现神经细胞的功能,为构建人工合成大脑奠定了基础。研究人员在日前举行的2011年IEEE/NIH生命科学系统与应用研讨会上公布了这一研究成果。

  突触是神经元之间、神经元与肌细胞之间通信的特异性接头,是形成感觉和思维的关键部位,同时也是大脑的基本组成部分之一。碳纳米管是由六边形碳环微结构单元组成的一种纳米材料,其直径比铅笔芯还要细100万倍,具有独特的力学、电学和化学性能,在电路中可作为导体或半导体。由南加州大学维特比工学院电子工程系教授艾丽丝·帕克和周崇武(音译)领导的这个研究小组,采用跨学科的研究方法和纳米电路设计技术,成功制造出了能模拟突触功能的碳纳米管电路。

  帕克从2006年便开始探讨开发人工大脑的可能性。他说:“制造出人工突触将是整个过程的第一步。而人脑中有1000亿个神经元,每个神经元都与至少10000个突触相连,如何建立模拟大脑功能的神经结构和连接,是我们下一步更为复杂的工作。”

  帕克表示,未来几十年内人类或许就能在人造大脑领域获得重大突破,即便未能实现,至少也会开发出能模拟大脑部分功能的设备。但无论怎样,其中关键的一步在于如何利用逻辑电路来模拟大脑的可塑性,因为在人类的整个生命过程中,大脑会不断产生新的神经元和新的连接,要想通过电路来模拟这一过程将是一个非常艰巨的任务。不过,帕克相信,随着医疗技术的发展和科学家对人脑认识的进一步深入,不远的未来,我们或许就能用纳米技术对外伤性脑损伤进行治疗,另外,也可以用这种技术制造出更智能更安全的汽车。

  论文合著者、南加州大学维特比工学院的乔纳森·乔希说,在该研究的最初阶段,跨学科研究起到了关键作用,经常需要不同学科的多个工程师同时投入工作,最终周崇武和他的研究小组提供了理想的纳米技术动态电路。要解决今后面临的问题同样还要依靠这样的合作,才能不断找到新的解决方案。 

德瑞科学家计划十年内研制出人造大脑

http://www.sina.com.cn 2011年05月18日 07:46 新浪科技
  
人脑电脑模型项目负责人亨利·马克拉姆。他率领的团队将创建可用于治疗一系列疾病的人脑电脑模型。在瑞士联邦理工学院获得批准启动人脑模型项目前,首先要对老鼠大脑进行分析。  
研究人员正在绘制一个神经细胞的3D模型。这项工作将最终促成一个完整机能的人脑“复制品”的诞生。

  新浪科技讯 北京时间5月18日消息,德国和瑞士的一组科学家设定了一个独特的目标,计划创建人类大脑的电脑模型。这一项目名为“人脑项目”,参与项目的科学家可能不可避免地被媒体称之为“弗兰肯斯泰因团队”。目前,他们正与欧盟协商,希望能够获得10亿英镑(约合16亿美元)研究经费。

  科学家表示成功创建人脑电脑模型有助于治疗帕金森氏症等一系列疾病,同时也有助于研制智能机器人和超级计算机,先进程度将远远超过当前的版本。瑞士洛桑联邦高等工业学院神经科学家亨利·马克拉姆将欧洲的9位顶级科学家组织在一起,进行此项研究。他在接受德国《明镜周刊》采访时表示:“这是人类面临的三大挑战之一。我们需要了解地球、太空和人类的大脑。我们需要了解何种因素让我们成为人类。”

  参与人脑项目的科学家和研究人员认为,如果能够获得研究经费,他们有望在12年内“复制”大脑这个人类最重要的器官。如果创建人类大脑模型取得成功,将在一系列领域得到应用,例如制药行业。制药公司可以大幅缩短测试时间,利用这个电脑模型测试新型药物,无需进行人体测试。

  科隆附近尤利希研究中心的超级计算机将在研究过程中扮演重要角色,马克拉姆表示此项研究涉及“数量惊人的数据”。尤利希研究中心神经科学家卡特林·阿姆特斯已开始绘制一幅详细的大脑地图。研究过程中,他需要将大脑切成8000片,而后利用扫描仪进行数字化处理。

  马克拉姆说:“创建一个人脑电脑模型并非不可能,我们能够在10多年时间内做到这一点。一旦取得成功,这个电脑模型将为每年出现各种大脑损伤的20亿患者带去福音。”人脑模型项目组已经创建一个人造大脑皮层单元。大脑皮层是哺乳动物特有的结构。人类拥有很多大脑皮层单元,它们与亲子关系和社会交互作用等复杂的认知功能有关。当时,研究人员利用电脑软件对数万个神经细胞模型进行数字化处理后创建出大脑皮层单元。 

美科学家研制意识控制手机 大脑暗示即可拨号

http://www.sina.com.cn 2011年04月15日 07:48 新浪科技
加利福尼亚州的研究人员已经研制出用思想拨号的手机科学家表示,只要稍作练习,由思想控制的手机的准确率可以达到100%。

  新浪科技讯 北京时间4月15日消息,对我们这个寸时寸金的快节奏社会来说,拨电话号码似乎也是在浪费时间。对此美国研究人员已经找到解决办法,他们研制了用思想拨号的手机,以后不用动手指,我们就能打电话。

  使用者佩戴的一个特制头饰带与蓝牙设备相连,能像诺基亚N73手机发送无线信号。这项技术通过对大脑的暗示做出反应产生作用,专家认为任何人经过练习,都能掌握操作方法。他们希望通过这项技术,能为残疾人和行动不便的老年人研制出更安全且不用双手的手机,或者让处在高压工作环境下的工作人员解放出双手。

  加州大学圣地亚哥分校斯旺兹电脑神经系统学中心、这项技术的研发者钟子平(Tzyy-Ping Jung)表示,该设备通过戴在脑袋上的脑电波(EEG)电极,确定人正在想什么。他认为,只要稍作练习,操作准确度就能达到100%。他说:“从我们的体验来看,我认为任何人都能操控它。”

  使用者佩戴的脑电波头饰带能发现大脑发出的信号,蓝牙设备会给手机发送指令。该技术利用演算法则处理信号。试验过程中,研究人员在屏幕上以不同速度显示从1到9的阿拉伯数字,让使用者看,头饰带里的电极会发现这些人大脑里出现的相关信号。最初进行试验时,参与者拨10位数字的电话号码的正确率为70%到85%。尽管目前它要在电脑附近才管用,但是这是第一次把这项技术应用到手机上。 

美科学家发现大脑形成语言信号 读心术或成现实

http://www.sina.com.cn 2011年05月31日 07:20 新浪科技
 研究人员已经发现在语言形成过程中大脑发出的信号,也许这能帮助科学家把思想翻译成语言。 
埃里克·鲁塔德与美国华盛顿大学神经系统学及科技创新中心的一个科研组进行了这项读心术研究。

  新浪科技讯 北京时间5月31日消息,美国科学家已经发现一种用来观察字在人类大脑里形成的方法,这项重大突破有一天或许能让那些失去语言能力的人重新“开口”说话。

  研究人员利用电极发现,大脑的最深隐窝与产生用来形成英语的大约40种声音有关,通过这个部位可以窥探词语形成的过程。随后他们发现,每种声音都有自己的信号,他们认为,最终电脑程序将能读懂这些信号,了解人们想说什么。这项读心术研究是由美国华盛顿大学神经系统学及科技创新中心的科研组进行的,研究负责人是埃里克·鲁塔德,他们对4名严重的癫痫患者进行了研究,分别把64个电极植入到每个人的大脑里。

  他们进行这项研究的最初动机是为了查明这些人患癫痫的原因,但是鲁塔德还对形成语言的大脑区域进行了观察。他们要求试验参与者对4种重复出现的声音“哦”、“啊”、“嗯”、和“咦”做出反应。在这期间他们对大脑里的韦尼克区和布罗卡区(Broca's area)进行监控,寻找与语言形成有关的信号。这些科学家随后找出相应的电信号,虽然这4种信号还无法形成句子,但是进一步的研究或许能把它变成现实。

  鲁塔德说:“研究显示,大脑并不像过去几代人推测的那样,它并不是一个黑匣子。我还不敢说我能完全解读一个人的思想,目前我还做不到这些,但是现在我有证据可以证明这个目标并非无法实现。” 鲁塔德在研究期间还发现,当人在想这些声音时,大脑就会产生一种信号,不过他们发出的声音会有很大不同。这或许已经暗示出,也许有一天医生能读懂人们的个人想法和他们想说的话。

  这项研究也许有一天能让那些无法说话的人重新“开口说话”,当前对大脑进行的电极治疗或许能应用到那些身患重病的人身上。人们通过它,也许以后不用手术就能读懂他人的想法,甚至通过思想进行交流。该研究成果发表在《神经工程学》杂志上。 科学家研发读心机破解脑电波(图) http://www.sina.com.cn 2011年05月20日 07:19 新浪科技
  
科学家破解与视觉有关的大脑信号,标志着能够展示心智图像(mental images)的“读心机”向变成现实又迈进了一步。

  新浪科技讯 北京时间5月20日消息,科学家18日表示,破解与视觉有关的大脑信号,标志着能够展示心智图像(mental images)的“读心机”向变成现实又迈进了一步。

  英国格拉斯哥大学的研究人员向6名志愿者展示一些人的面部照片,这些照片的表情各不相同,例如高兴、恐惧和吃惊。在一系列试验中,这些图片的部分被随机遮盖住,例如只能看到眼睛或嘴巴。然后让参与者判断照片上的人物表情,与此同时,研究人员在志愿者的头皮上安装了电极,用来检测他们的脑电波。

  科学家发现,根据看到的部位,试验参与者的脑电波发生很大变化。频率是12赫兹的“β”波携带的是与眼睛有关的信息,而频率是4赫兹的“θ (theta)”波携带的是与嘴巴有关的信息。负责这项研究的菲利普·斯基恩斯教授说:“这就如同解锁一个扰频电视频道。最初我们只能发现信号,但却看不到内容。现在我们已经能看到内容了。大脑如何解码视觉信息,让我们识别面部特征和感觉的,这个问题一直是个谜。”

  斯基恩斯说:“虽然在执行特殊任务时,我们能发现特定大脑部位的电波活动,但是我们并不清楚这些脑电波携带的是什么信息。”现在我们正在寻找破解脑电波的方法,以便识别它们携带的信息。他表示,该研究显示了大脑是如何调整不同的脑电波模式、解码不同视觉特征的。“这有点像无线电波解码不同频段的电台。这一工作对人机界面的研发具有巨大意义。”该研究成果发表在《科学公共图书馆:生物》杂志上。

美专家破解灵魂出窍:或为脑电波突增

http://www.sina.com.cn 2010年06月01日 11:16 人民网-江南时报

  据“苹果日报”31日报道,一些曾经“死里逃生”的人,声称经历过灵魂飘向发光隧道或离开肉体,认为是死亡经验。但科学家研究后发现,这些可能只是人死前脑电波活动突然增加产生的感觉。

  报道称,美国乔治华盛顿大学医学中心的深切治疗部医生乔拉,利用脑电图(EEG),观察七名注射了镇静剂而陷昏迷的濒死病人脑部活动。结果发现他们即使已没血压,脑电波活动都会突然增加,历时30秒至3分钟不等,那等于完全清醒一样。而脑电波活动骤增后,病人往往会证实死亡。乔拉说:“随血液运行减慢、含氧量降低,脑细胞会最后一次发出电脉冲。由脑部其中一部份开始再串联开去,其间可能会令人感觉强烈的神志感觉。” 

英科学家用脑电波与植物人沟通

http://www.sina.com.cn 2010年02月05日 10:58 华龙网-重庆商报

  当“植物人”回答“是”或 “否”时,只要想象不同的场景,大脑中的不同区域就会被激活

  据英国媒体4日报道,英国剑桥大学脑科学博士亚德里安·欧文带领的脑科学研究小组发现,通过核磁共振扫描技术,一名车祸后昏迷长达5年的比利时男子,竟然可以通过脑电波与医生进行简单的沟通,国际医学界为之震惊。

  核磁共振扫描植物人脑部

  据报道,这一重大研究成果发表在最新一期的国际权威刊物《新英格兰医学期刊》上。在由英国剑桥大学和比利时列日大学共同进行的一项为期3年的研究中,研究人员通过功能性核磁共振成像(fMRI)技术,对23名植物人患者的脑部进行扫描,以观察他们对于外界刺激的大脑反应。

  据悉,在23名参加实验的植物人当中,有4 个人被扫瞄出脑部对于外界刺激产生反应——可以想象运动场景,比如在网球场奋力击球;也可以想象空间场景,比如从一个房间走入另一个房间。而当他们思考不同问题时,脑部血流会在核磁成像中呈现出不同大脑区域的“亮点”。

  29岁昏迷男“回答”是非题

  据了解,在这4名植物人当中,最令研究人员震惊的是一个已经深度昏迷5年的29岁男子。该患者来自比利时第三大城市列日,自2003年车祸后大脑严重损伤,从此成为植物人。他竟然可以对“选择性问题”做出回答。比如,当问到“你的父亲是叫托马斯吗?”他可以通过思考后做出“不是”的反应;当问到他“那你的父亲是叫亚历山大吗?”时,他立即可以做出反应“是”!研究人员总共问了6个类似问题,其中包括“你是否有姐妹”等。扫描结果显示,6道是非选择题中他居然答对了5道!

  至此科研人员相信,这个病人只是处于“深度沉睡状态”,不仅可以听到提问,而且可以通过脑电波“说话”。由于这是世界首例科学家与“永久性植物人”进行的成功“交谈”,这一研究成果一经公布,震惊了国际医学界!

  植物人将能选择自我命运

  专家指出,植物人一旦具备了“沟通能力”,他们将可以“要求”缓解疼痛的治疗,或者自己明确提出提前结束生命的意愿。这项研究项目组的带头人、英国剑桥大学脑科学家欧文博士说:“现在,通过这项技术,植物人终于可以通过自我意识来主动选择他们的命运——是生存还是死亡。”专家称,这一研究成果将带来很多巨大的变化,尤其是针对“植物人” 意识的分级。在欧文博士的研究报告出现以后,证明有20%的植物人通过一些治疗终究可以醒来,只是时间的问题。 

美新型感应机器可研读人脑电波转化成图像(图)

http://www.sina.com.cn 2009年11月05日 09:20 新浪科技
电影中的科幻般的感应能力离成为现实迈进一步,美国科学家研制出能“读懂心思”的机器,将人们的所见所思复原出来。 能“读懂心思”的机器扫描脑部活动情况,可以将人们看到的重新复原。

  新浪科技讯 北京时间11月5日消息 据英国《每日邮报》报道,科学家近日研制出一种能“读懂心思”的机器,能把一个人的所见所想通过显示屏展示出来。这种机器可以研读人的脑电波,并转化成运动图像。

  尽管有关感应机器的想法只在科幻小说中出现过,但是科学家表示这类机器在将来可以用于侦破和打击犯罪。在一次先驱性的试验中,一个美国科学家团队对两名观看视频录像的志愿者脑部活动进行扫描,并且利用扫描结果成功将这些视频录像又重新制作出来。尽管在这一试验中,根据脑部扫描结果重新制成的视频录像比较粗糙,但是科学家已经能够制作出一名穿白衬衫男子的轮廓和一座城市的天际线。

  加州大学伯克利分校的杰克-格兰特教授说:“当你一看到一个物体时,如果你要描述它的话,你要用语言或将它画下来,但是有时候这些方法并不很有效。”杰克-格兰特教授开展了此次开创性的试验。

  借助功能性磁振造影扫描仪,美国科学家团队对对两名观看视频录像的志愿者脑部活动进行扫描。功能性磁振造影扫描仪在医院里十分常见。科学家将扫描结果输入计算机,试图找到计算机屏幕上出现的色彩、形状和运动同脑部活动之间的联系。

  接下来两名志愿者观看不同的录像,计算机软件中输入对两人的脑部扫描结果,并要求计算机复原出他们所看到的。据格兰特教授表示,计算机软件基本上能反应出志愿者所看到的内容。比如,在一个场景中,喜剧演员史蒂夫-马丁身穿白色衬衣,计算机能够复原出一名穿白色衬衣男子的大致轮廓,但是无法反应出其具体的脸部特征。在另外一个场景中,一名志愿者看到了一架飞机掠过一个城市的天际线。软件能够复原城市的天际线,但是无法反应出飞机来。 

英国开发读心软件解读人类思维 成功率近五成

http://www.sina.com.cn 2010年03月15日 03:38 第一财经日报

  在由汤姆·克鲁斯主演的科幻电影《少数派报告》中,超级电脑“法官”可以侦测犯罪意向,预知暴力犯罪行为的存在,这一幕有望在不久的将来成为现实:英国伦敦大学的科学家最近开发出一款“读心”软件,它可以通过脑部扫描解读人类思维活动,成功率近五成。

  在实验中,志愿者一边观看以日常生活为主题的电影剪辑,一边接受脑部扫描。研究人员发现,受试者的脑部活动将随电影内容的变化而变化。当他们试图重新回忆各个片段的内容时,“读心”软件便可根据大脑活动模式确定其思考对象,成功率可达45%,大大高于预期。研究小组负责人马丁·查德威克(Martin Chadwick)认为,研究证明,人类记忆活动具有一定的规律性。

  该实验是海马体研究的一部分。所谓海马体相当于人脑的内存,是主管记忆、定位和想象的关键区域。据研究小组成员埃莉诺·马圭尔(Eleanor Maguire)介绍,之前的研究重点是基础记忆,不过更复杂更有趣的是日常情景记忆,它所包含的信息更为丰富,譬如我们身在何处,做过些什么,心中感受如何。

  “读心”软件的问世为测谎试验的进一步发展开辟了广阔的前景,未来警方可侦测违法意图,从而在犯罪行为发生之前先行拘捕罪犯;同时它也为老年痴呆症和中风患者的记忆康复带来了希望的曙光。

研究发现一心多用导致大脑透支引发疾病

http://www.sina.com.cn 2009年08月12日 08:45 新浪科技
同时做几件事不仅不会提高效率,而且对大脑有害正常的人脑不可能像专业的杂技师那样一心多用研究并未发现女人的大脑比男人的大脑更擅长一心多用

  新浪科技讯,北京时间8月12日消息,据英国《每日邮报》报道,生活工作中,人们往往同时干好几样事情,比如,一边做作业一边看电视,或者一边上网一边和家人交谈,对此我们已经习以为常。但是专家研究发现,同时做几件事不仅不会提高效率,而且对大脑有害。“一心多用”会影响正常的脑力活动,引发多种疾病。

  事倍功半

  “一心多用”反而会事倍功半。医学扫描技术能帮助我们看到 “一心多用”时大脑里的运行情况。但扫描结果带来的却不是好消息:正常的人脑不可能像专业的杂技师那样一心多用;它就像一个蹩脚的转盘子手一样手忙脚乱。

  美国麻省理工学院的神经学家厄尔·米勒研究证实,相比于循序渐进地做事,同时做两件或多件事需要付出更多的脑力。他在志愿者同时处理不同工作时对他们的脑部进行扫描,发现即使面前有很多看得见的物体时,也仅有一两件会引起大脑的反应,这表明我们实际上只能集中精力做一两件事。也就是说,我们的大脑在处理不同工作时只能来回忙碌,做无用功。

  美国《实验心理学》杂志研究发现当学生一边做其他事一边做复杂的数学题时要花费更长的时间,比专心做题慢了40%。研究还发现“一心多用”产生负面的生理反应,会加快应激激素和肾上腺素的分泌。这必然导致恶性循环:我们努力“一心多用”,花费更多的时间处理事情;同时感到压力巨大、烦闷,被迫“一心多用”,处理更多的工作。

  加州大学科学家马克研究显示当人们快速地在不同工作中换来换去时,他们工作速度加快,但效率很低。20分钟后,他们明显血压升高、挫折感更强。

  损害健康

  澳大利亚昆士兰大学的研究人员近日发现,边走路边说话会损害健康。由于说话和呼吸同属大脑同一区域控制,边走路边说话会造成中枢神经系统神经信号传输的中断,腹部肌肉活动减弱,降低对脊椎等的保护作用。同样,如果一边进食,一边思考问题;或一边进食,一边看书、看电视,大量的血液要供应脑部工作,会直接影响胃肠道的血液供应。长此以往,势必会影响胃的功能,导致胃病发生。

  当我们努力做两件事时,还会导致大脑的处理能力透支而引发严重问题。这种情况在我们同时处理类似的工作时尤为明显,例如边发邮件边打电话,他们会使用大脑的相同部位,往往会导致反应减慢。伦敦大学的精神科学家格伦·威尔逊在几年前报道,同时思考几件事也会导致脑子短路。即使坐在桌旁同时发短信和邮件也会影响你的智力,就像一夜没睡似的昏昏沉沉。

  “一心多用”也会引发一系列危险的精神问题,从成年人的巨大压力和狂躁症,到孩子身上的学习障碍和自闭症。澳洲中央昆士兰大学行为科学家艾伦·基恩博士认为“一心多用”是狂躁症蔓延的重要因素。“为什么大城市的人们更容易发火?”他说:“假如我生活在大城市,工作繁忙,还是一个忙碌的家长,这些都会引起大脑中的化学变化。”而这些变化,包括应激激素指标的长期增加,会使我们更倾向于好斗而冲动,同时增加患心血管疾病的风险。

  影响发育

  长远来看,“一心多用”引起的心理和智力损耗会导致普遍的危害,其中年轻一代面临的危险最大。年轻人“一心多用”的时间越长,他们专心致志的能力就越差。例如边做作业边看电视,会给大脑输送有害的信息,从而影响孩子的智力发育。甚至同时做好几件事情会导致出现学习障碍和自闭症。

  美国神经科学家加雷·斯默警告说,在性格形成时期总是“一心多用”的孩子会失去发展那些成长缓慢但至关重要的社交能力。他说:“随着大脑神经系统能力的下降,保持人际关系和社会交往将变得很糟糕,我们会误解甚至无法理解那些微妙的、非言语的信息。”

“读心术”解码脑神经

http://www.sina.com.cn 2008年03月09日 14:55 南方日报

  人的心思是世界上最难捉摸的东西,但科技的发展正在令“人心”不再难测。美国科学家日前利用电脑模型和一种实时成像扫描系统,成功对脑神经信号进行解码,并确定了一个人刚刚看到的图片。研究人员表示,这意味着用电脑重现人脑中的梦境、想象或记忆画面成为一种可能。

  猜中你的“底牌”

  据英国《独立报》3月6日报道,美国加州大学伯克利分校的神经学家杰克·加朗教授领导的研究小组选择了两名同事接受试验。在第一阶段,他们每人观看了1750张图片,其中包括动物、建筑、食物、室外风景、室内景物、人造物体等,同时研究人员利用功能核磁共振成像(fMRI)扫描仪来监测他们大脑视觉皮层的活动。基于获得的数据,研究人员在电脑上创建了一个数学模型来分析大脑对不同视觉特征的反应。

  在第二阶段,两名受试者观看了任意挑选的120张新图片,同时fMRI扫描仪继续记录他们的大脑信号。通过数学模型的分析,电脑分别预测对了两名受试者看到的110张和86张图片,准确率达到92%和72%。当受试者看到的图片数量增加到1000张时,电脑的表现也有所下降,但对其中一人的预测准确率仍能达到82%。

  加朗教授表示:“图像确认技术就像魔术师常玩的一个把戏———猜中你选的牌。魔术师会让你从一堆牌中任选一张,默记于心,然后放回去,而魔术师将准确无误地从中挑出你选的牌。”据研究人员估计,即便图片数量变为10亿张,电脑对大脑信号“解码”的准确率也能有20%左右。10亿相当于google上能搜索到的图片数量,也就是说,你在网上任意看一张图片,有1/5的可能性被电脑模型猜出是哪一张。

  看穿你的“秘密”

  美国斯坦福大学的神经学家布莱恩·万德尔认为,这一模型吸收了之前对视觉系统来之不易的发现,是一个很大的改进。他说:“它应用了我们对大脑的相关认识,在某种程度上比其它一些实验要深刻得多。”

  加朗教授在3月5日发表于《自然》杂志网站上的论文中写道:“我们的成果表明,仅仅依靠对人脑活动的监测和分析来重建其感知的视觉图像很快将成为可能。想象一下吧,一个普通的'读脑’设备随时随地将你看到的图像呈现出来,甚至梦境和想象也有可能变成可视的画面。”

  不过,报告指出,目前的技术只能确认已知的图片,实现“所见即所得”还有很长的一段时间。加朗教授开玩笑说,某些心藏诡秘的人要想洗心革面重新做人,还有的是时间。

科学家开发出脑对脑交流系统

http://www.sina.com.cn 2009年10月25日 15:30 新浪科技

  新浪科技讯 北京时间10月25日消息,据英国媒体报道,你是否想知道别人大脑里想什么?是不是希望不用说话就可以与他人交流你的想法?英国科学家宣称,他们已经研制出一套可以让人进行“脑对脑交流”的系统,将来人类实现脑脑交流成为可能。

  该系统通过一个网络连接,把一个人的大脑形成的信号发送到相隔数英里外的另一个人的大脑里。英国南安普顿大学的克里斯多佛·詹姆士(Christopher James)跟同事一起进行了这项研究,他表示,他的试验是实现把一个人的思想、心中想说的话和脑中的画面直接发送到其他人的大脑里的“第一步”。詹姆士博士说:“这项技术对那些身体不能动弹、不能说话、甚至看不见的人非常有帮助。”

  其他人则把这项技术称作是互联网的未来,是一种不需要键盘、电话、甚至嘴巴的新交流方式。不过“宽带“连接还是不可或缺的。詹姆士承认,我们要实现这种勿需语言就能进行思想交流的梦想还需要很长时间。目前只有二进制数字(一连串的零和一)能在人脑之间进行传递。

  这些科学家在试验过程中采用了久负盛名的人机接口(Brain-Computer Interfacing,BCI)技术,电脑可利用该技术对大脑信号进行分析。詹姆士表示,他的创新之处是通过网络把一个人的脑信号传递给另一个人。

  在脑信号传输过程中,两个人都接通用来测量特定部位的脑活动的电极。第一个人的大脑中产生一系列二进制数字,假设动左臂是零,动右臂是一。电脑认识到第一个人的想法后,通过网络把信号传输给第二个人的电脑。这时显示灯就会以两种不同频率闪动,分别代表着零和一。第二个人看过这盏灯,一连串数字被电脑接收到后,电脑将对他的脑信号进行分析。用这种方法传输4个数字大约需要30秒。詹姆士表示,下一步是让该系统变得更快更简洁。

  詹姆士说:“这不是心灵感应。并不是有意识的思想在一个人的头脑中形成后,会在另一个人的头脑中自然显现。下一步试验要做的是,让第二个人意识到正在传输给他的信息。为了达到上述目标,我必须进行深入研究。”

  他表示,他的研究证明,最终很有可能会制造出一种只通过思想就能在人们之间传递信息的系统。这或许需要把电极安在大脑里,甚至把它移植到大脑里。詹姆士承认,这项研究引出了很多伦理道德问题。

  詹姆士说:“你能对一个人的大脑了解多少?这种做法会产生什么长期影响?从原则上来说,这一设想很有希望变成现实,但是在这之前我们还有很多问题需要考虑。”专家表示,现在我们还不必担心。未来学研究者伊恩·皮尔森(Ian Pearson)博士一直关注高级计算和交流的发展趋势,他说:“在未来30年间可能会实现的是,你可能只要想一想你要说的话,信息就会出现在你妻子的手机上。然而要想让一个人的想法出现在另一个人的大脑里,并非易事。在未来几十年内,你不用担心某些人会通过这种方法把你的想法记录下来。”

美国猴子用意念遥控日本机器人

http://www.sina.com.cn 2008年01月17日 17:29 华龙网-重庆晨报

  据《纽约时报》16日报道,日前,美国杜克大学神经学专家米古尔·尼可雷里斯博士进行了一次惊人试验:一只重5.5公斤的母猴仅凭借其大脑的思维活动,成功地指挥一个重达90公斤的机器人在跑步机上行走。更不可思议的是,这只母猴在美国北卡罗来纳州,机器人则远在重洋之外的日本京都。据悉,这是有史以来第一次通过大脑信号来“远程遥控”一个机器人行走。

  猴子“意念”遥控机器人

  据报道,这项实验是由美国北卡罗来纳州杜克大学神经学专家米古尔·尼可雷里斯设计并执行的。据悉,参与试验的猴子身处美国北卡罗来纳州的实验室中,它是一只名为“艾多亚”的母猴,重约5.5公斤、高约81厘米。而被遥控的机器人位于千里之外的日本京都县精华市的日本科学技术振兴机构,它重约91公斤、高1.52米,由日本东京ATR电脑神经科学实验室的陈戈登(音译)及其同事设计,之所以挑选它来做这项实验,是因为它特别能模仿人类的运动,它能跳、蹲和踩,并能用其脚上埋植的传感器感知地面,当它被人推挤时,它也不会倒。

  1月10日,研究人员让母猴“艾多亚”站在一台跑步机上走路,并在“艾多亚”大脑中植入多个电极,记录它250到300个神经元的活动。只要“艾多亚”的踝、膝、臀关节移动,部分神经元就会出现反应。而所有“艾多亚”大脑产生的电信号都将输入计算机,再通过高速网络传给远在日本,“遥控”机器人在跑步机上稳步行走。

  在1月10日的正式试验中,“艾多亚”的跑步机前面有一个巨大的屏幕,从而让“艾多亚”能亲眼同步看到机器人的腿脚运动情况。据悉,从“艾多亚”大脑发出信号、到最后机器人的活动录象反馈回“艾多亚”,这之间的时间相差不到0.25秒。

  脑信号控制机器人活动

  经过大约1小时的训练和观看反馈录像之后,研究人员突然停止了“艾多亚”的跑步机。令人吃惊的是,“艾多亚”尽管身体已经停下,但它的眼睛仍死死地盯住屏幕上机器人的腿,并完全用自己大脑信号控制机器人继续走了3分钟。

  尼可雷里斯透露,在这次试验获得巨大成功之后,他正计划今年底研究出一种人类大脑思维控制瘫痪患者行走工具。尼可雷里斯甚至预言,这研究拥有巨大的潜在医学价值,可以让四肢瘫痪的患者通过其思维来控制辅助装置,从而达到行走的目的。

美国研究人员构建电脑模型扫描大脑中图像(图)

http://www.sina.com.cn 2009年09月29日 09:27 新浪科技
扫描大脑知道你看到的东西

  新浪科技讯 北京时间9月29日消息,据《连线》杂志报道,通过阅读一个人的大脑活动,知道他们的所见所闻,我们距此目标又近一步。美国研究人员通过构建图像在大脑中如何展现的电脑模型,将记录下来的神经活动模式转变为实验参与者所见一切物体的图像。

  尽管此项研究成果离实际运用还有数十年之遥,但它可能会帮助科学家有朝一日开发出能解读人类梦境和控制人类思维的电脑。美国加州大学伯克利分校神经系统科学家杰克·加兰特(Jack Gallant)说:“如果你打算开发阅读大脑的功能性仪器,那么你就能用到这项研究。”

  最新研究由加兰特和加州大学伯克利分校的博士后研究人员托马斯·纳塞拉里斯(Thomas Naselaris)领导实施,基于二人一项早期研究结果——该研究利用神经模式确认大脑看到过的有限选择的图像。最新研究成果刊登在9月23日出版的《神经元》(Neuron)杂志上,对大脑的视觉中心有了更全面的认识。

  这项结果让我们距重建而非识别更近一步,加兰特将此过程比作“魔术师的纸牌戏法,你从一副牌中任意抽出一张牌,他都能准确猜出你抽的是哪张牌。魔术师清楚你看到的每一张牌。”据加兰特介绍,在最新研究中,“这张牌就是宇宙间任何事物的照片。'魔术师’不用看也知道你刚刚看到的是什么物体的图像。”

  为构建电脑模型,研究人员使用了功能性核磁共振成像(fMRI)扫描仪。他们让三名志愿者观看日常物体和背景的图像,接着通过fMRI扫描仪测量流过大脑的血液来跟踪神经活动。在早期研究中,他们分析了同图像外形有联系的大脑部位。而在最新研究中,他们则是查看了与普遍分类(如“建筑物”或“一小组人”)有关的神经活动的大脑区域。

  在校准好神经活动电脑模型后,研究人员要求三名志愿者看另外一组照片。电脑模型在解读了fMRI扫描仪跟踪到的神经活动模式以后,马上从数据库(包含600万张图片)中挑出志愿者刚刚看到的图片。

  美国范德比尔特大学从事大脑思维呈现方式研究的神经系统学家弗兰克·童(Frank Tong)表示,最新研究并不是纯粹的、从零开始的认知重建,尽管如此,仍给人留下深刻印象,尤其是它从依旧极为原始的数据中所搜集的细节。弗兰克称,加兰特和纳塞拉里斯将数百万个神经的信息输出绑定到单个输出区域,“在更细微的层面,存在着大量信息。目前情况下,如果不能打开脑颅直接接触,我们是无法利用这一点的。”

  加兰特希望开发出能解读其他类型大脑活动数据的仪器,如光学激光扫描仪或脑电图(EEG)扫描仪。他还提到,可利用最新研究去开发医学沟通仪器,以及解读视觉思维的电脑程序。加兰特指出,尽管上述应用距离我们还有数十年之遥,“但你可以利用像这样的运算公式解码一些我们看不到的事物。从理论上讲,你可以分析一个人的内心语言。当他们在进行思考时,他们的想法就会呈现在机器上。”

美科学家在爱因斯坦大脑中发现罕见结构

http://www.sina.com.cn 2009年04月23日 07:15 新浪科技

举世闻名的科学家爱因斯坦

爱因斯坦大脑结构图

  新浪科技讯 北京时间4月23日消息,据国外媒体报道,举世闻名的科学家爱因斯坦1955年逝世后,普林斯顿大学的专家曾将他的大脑保存了下来,并切片成240片进行研究。最新的研究发现,爱因斯坦大脑的顶叶部位有许多山脊状和凹槽状结构,这些极其罕见的结构很可能是爱因斯坦与众不同的奥秘所在。

  早在1999年,科学家们就开始对爱因斯坦的大脑进行解剖学研究。有趣的是,他们发现爱因斯坦的大脑反而比平常人要小一些。对此,研究人员解释说,“也许一两个参数并不能解释爱因斯坦的超强智力,但是他的大脑确实只有1230克,这一重量要低于现代人大脑重量的平均数。”这一发现也意味着人类有必要对爱因斯坦大脑的其他复杂特征进行深入研究,或许会有所重大发现。如果爱因斯坦整个大脑真的属于较低重量级的话,也许他的超强智力来自其他重要特征。1999年的研究小组还发现,爱因斯坦的大脑顶叶比平常人要宽15%左右。研究人员解释说,这些顶叶通常与空间意识、视觉意识以及数学能力有关系。

  近期,科学家们又在爱因斯坦大脑中发现了更多的特异性。美国佛罗里达州立大学科学家迪安-法尔克对爱因斯坦大脑的照片,尤其是大脑顶叶进行了深入研究。法尔克宣称,他在一些较为宽大的顶叶上发现了许多突起的山脊状和凹槽图案。法尔克认为,这种极为罕见的图案可能就是爱因斯坦在研究物理学过程中能够进行形象化思维的主要因素。法尔克的另一项特异性发现就是在爱因斯坦大脑的运动皮质中发现了一个球形突起物。法尔克解释了这一球形突起物的意义。“在其他研究中,也会发现相似的球形突起物。通常这种球形突起物被认为与音乐天赋有关。大家可能都了解,自从童年时期起,爱因斯坦就非常喜爱拉小提琴。”

  因此,科学家们认为,爱因斯坦之所以会成为科学天才,这与他的大脑结构特异性密切相关,结构特异性或许是比大脑尺寸大小更为重要的因素。当然,人类大脑是一个复杂的器官,至今仍然有许多神秘的结构或原理有待科学家们去发现。通过对爱因斯坦大脑结构的研究,或许有助于进一步研究人类大脑的原理。在此之前,研究人员曾选取4名和爱因斯坦逝世时年龄相仿的男子作为参照对象,把爱因斯坦的大脑和他们的大脑进行对比研究,结果发现,除了脑细胞数量多于常人,爱因斯坦大脑星形胶质细胞突起比较大,这些胶质细胞末端的神经组织数量也较多。除此之外,人们发现爱因斯坦的大脑非常正常,要说有什么异常之处,就是他的大脑比同年龄的人更为健康,退化的迹象较少。

  提出“相对论”的科学家爱因斯坦于1955年去世,死后他的大脑被人取出,之后便下落不明。爱因斯坦大脑的下落,以及这颗堪称史上最聪明的大脑到底有何过人之处,成为20世纪最传奇的谜团之一。50年后,当初被指控窃取爱因斯坦大脑的美国病理学家托马斯-哈维首次接受专访,彻底曝光整个事件的绝对内幕。最令人震惊的是,为了方便研究,哈维竟将爱因斯坦的大脑切成了240片。美国政府其实早已得知爱因斯坦的大脑成了哈维的“私有财产”,只是没有要求哈维把大脑交出来。当哈维把大脑从实验室中取出,准备横贯大陆时,负责保护大脑的美国联邦调查局大吃一惊,连忙派人秘密跟踪。哈维不知道,他从东到西走了4000公里,联邦调查局特工竟也跟踪了他4000公里。

  根据哈维的记录,爱因斯坦的脑子重1230公克,低于男人的平均值,并不出众(数学王子高斯的脑子就比较符合我们对天才的期望,重1492公克,比平均值稍高)。直到1985年,第一篇爱因斯坦大脑的研究报告才问世,这份报告是由美国加州大学柏克莱分校的神经科学家戴蒙教授领衔完成的。她的团队检验了四块爱因斯坦大脑的皮质,分别代表左右前额叶上段与顶叶下段,以另外11人做对照。 

新研究揭开爱因斯坦智力超群之谜

http://www.sina.com.cn 2009年04月23日 13:00 新浪科技

  新浪科技讯 北京时间4月23日消息,据国外媒体报道,当有像阿尔伯特·爱因斯坦这样百年难遇的天才横空出世时,科学家自然想搞清楚他们的大脑与普通人究竟有何特别之处。最新一项研究结果表明,爱因斯坦大脑的某些部位确实非同寻常,也许可以解释为何他在提出相对论和其他开创性理论之前,成就便已令同一时代物理学家难以望其项背的原因。

  大脑顶叶比常人大

  另外,这项研究结果还表明,爱因斯坦对音乐的爱好在他的大脑解剖中也有所反映。1955年,爱因斯坦在美国新泽西普林斯顿医院撒手人寰,享年76岁。病逝以后,爱因斯坦的大脑被医院病理学家托马斯·哈维(Thomas Harvey)取出并保存起来,后来对其进行拍照和测量。哈维的一名同事将爱因斯坦大脑大部切成240块,把它们放到显微镜载片上。

  哈维经常把这些载片送给各个领域的研究人员那里分析研究,不过一直没有获得任何研究成果。在其职业生涯,哈维的处所很不固定,多次搬家,尽管如此,无论走到哪里,他身边总带着一个罐子,因为里面藏着爱因斯坦的大脑残骸照片。最终,哈维在1998年把这个罐子送到了普林斯顿大学医疗中心,至今仍保存在那里。哈维于2007年病逝。

  有关爱因斯坦大脑的首次解剖研究在1999年公布了结果,这项研究由加拿大麦克马斯特大学神经生物学家桑德拉·维特尔森(Sandra Witelson)领导的团队实施。研究小组从哈维留下的照片入手,上面记录着爱因斯坦大脑残骸的细节。他们发现,爱因斯坦大脑的顶叶(parietal lobe)比正常人要宽15%。顶叶位于大脑中央沟之后,是涉及数学、视觉和空间认知的大脑区域。

  顶叶区域模式罕见

  维特尔森的研究小组还发现了爱因斯坦大脑顶叶区域其他一些非同寻常的特征,此前,一些研究人员也对此提出过质疑。爱因斯坦大脑的重量为1230克,在现代人大脑重量属于偏下水平,这显然无法用来解释爱因斯坦高人一等的非凡脑力。如今,佛罗里达州立大学人类学家迪安·法尔克(Dean Falk)采用了另外一种研究大脑的方法。

  法尔克从同一组照片入手,将其与以前公布过的一套25张爱因斯坦大脑照片和多具遗体大脑的测量结果进行比较。法尔克称,他现已确认了爱因斯坦大脑很多不同寻常的特征。这些特征以前从未被注意到,如控制左手的皮层运动区(motor cortex)明显的球状结构。在其他一些研究中,类似“球状结构”被认为与音乐才能有联系。爱因斯坦从童年便喜欢拉小提琴。

  同维特尔森的研究小组一样,法尔克也发现爱因斯坦的大脑顶叶比较大。此外,通过对爱因斯坦大脑照片和此前公布的控制大脑的第二套58张照片进行比较,法尔克还发现爱因斯坦大脑两侧顶叶区域的凹槽和凸起模式十分罕见。她由此推测,这一定程度上可能同爱因斯坦善于把物理问题概念化的卓越才能有关。

  “综合性思想家”

  事实上,爱因斯坦生前经常说,他是通过图像和感觉而非语言来思维的。法尔克指出,爱因斯坦作为“综合性思想家”的才能可能源于他大脑顶叶不同寻常的结构。这项研究发现刊登在最新一期《进化神经科学前沿》(Frontiers in Evolutionary Neuroscience)上。不过,法尔克承认,她的这种解释仍然只是假设。

  德国莱比锡市马克斯·普朗克人类认知和大脑科学研究所神经心理学家马可·班格尔特(Marc Bangert)说:“最新研究结果的推理还是非常具有可能性的,不过,鉴于当前存在的数据以及一些老照片,这一结论还有待于进一步推敲。”美国新泽西州纽布伦斯威克市罗伯特·伍德·约翰逊大学附属医院神经系统学家弗雷德里克·勒波雷(Frederick Lepore)说,法尔克看上去准确地确认了爱因斯坦大脑的某些新特征。

  勒波雷发现,皮层运动区球状结构和爱因斯坦喜爱拉小提琴之间存在联系的说法是“具有说服力和令人感兴趣的”。尽管如此,勒波雷仍表示,如果把爱因斯坦说成一位会用图形和感觉来严格思维的“顶叶天才”(parietal genius),他会由此感到“不安”。勒波雷以其他方面的证据来说明自己的理由,比如说,爱因斯坦上学校时拉丁文和理科成绩优异,但美术和地理成绩却只能算是中等水平。

美病理学家惊曝秘闻 爱因斯坦大脑被切成240块

网易科技报道 http://tech.163.com2005-01-04 10:48:08 来源: 新华网

      热点:天才的脑子有什么不同?爱因斯坦的大脑之"秘"

    提出“相对论”的科学家爱因斯坦于1955年去世,死后他的大脑被人取出,之后下落不明。爱因斯坦大脑的下落,以及这颗堪称史上最聪明的大脑到底有何过人之处,成为20世纪最传奇的谜团之一。50年后,当初被指控窃取爱因斯坦大脑的美国病理学家托马斯·哈维首次接受专访,彻底曝光整个事件的绝对内幕。最令人震惊的是,如今91岁高龄的哈维称,为了方便研究,他竟将爱因斯坦大脑切成了240块!

爱因斯坦大脑被切成240块

据报道,1955年4月18日,爱因斯坦在美国新泽西州普林斯顿大学医院去世。当时42岁的托马斯·哈维是普林斯顿大学的病理学家,虽然和爱因斯坦只有一面之缘,却碰巧成了替他验尸的医生。哈维切开爱因斯坦的尸身逐一检查器官,秤重量并描述器官外观,因为全球媒体都想尽快了解这位伟大科学家的死因。

最终哈维宣布,爱因斯坦死于“大动脉肿瘤破裂”。但谁也不知道哈维隐瞒了一个惊人秘密:为了对爱因斯坦的大脑仔细探究,他将爱因斯坦的大脑取出后带回了家。

在接受《国家地理频道》采访时,已经91岁高龄的哈维回忆道:“在切下爱因斯坦的大脑之后,我一直将它保存得很好,我先从脑动脉中注入防腐剂,又从各个角度拍了很多照片。”哈维称,为了方便研究,他把这颗大脑总共切成了240块,而且每块都贴上卷标。哈维说:“之后,我只把240块大脑样本中的少数几块交给几位知名科学家分析,其余大部分都秘密保存起来。”

哈维背了50年骂名

因为爱因斯坦大脑失踪了,哈维立刻成了最大的嫌犯。50年来,哈维一直被世人冠以“盗脑者”的头衔,受尽指责。由于哈维以研究为由,始终不让大脑离开自己的身边,因此他的声誉受到极大影响,以致他最后不得不放弃在普林斯顿大学的职务。

上世纪80年代中期,哈维重新开始对爱因斯坦大脑进行研究。他把许多切片分送给德国、委内瑞拉、中国、日本、阿根廷等国的科学家;别的科学家通过各种途径与他联系,希望跟他一起研究,他也豪爽地提供给他们,只是申明仅仅是出借,而不是出售。

在接受《国家地理频道》采访时哈维表示,他在验尸时,爱因斯坦的好友及遗嘱执行人内森一直在场,而且对他密取爱因斯坦大脑的事情一清二楚。但是,数十年来,内森一直对哈维取出大脑一事佯装不知情,只是一直秘密与哈维通信。

爱因斯坦大脑“横贯美国”

据哈维回忆,爱因斯坦在病中曾亲口对他说起,想作一次横贯美国的东西之行,但这个愿望始终未能实现。1997年,已经84岁高龄的哈维决定带着爱因斯坦的大脑实现他这一遗愿,并希望此后将这些脑切片交还给普林斯顿医院保管。

美国政府其实早已得知爱因斯坦的大脑成了哈维的“私有财产”,只是没有要求哈维把大脑“贡献”出来。当哈维把大脑从实验室中取出,准备横贯大陆时,负责保护大脑的美国联邦调查局大吃一惊,连忙派人秘密跟踪。哈维不知道,他从东到西走了4000公里,联邦调查局特工竟也跟踪了他4000公里。

天才大脑的确“异于常人”

《国家地理频道》报道说,英国神经生理学家马克·里斯果博士和物理学家吉姆·艾卡利里博士对哈维手上的大脑切片进行仔细研究之后,终于揭开爱因斯坦过人智能的秘密。

纪录片显示,里斯果博士和艾卡利里博士通过先进的计算机绘图程序,将哈维当初分割的240块样本一一拼凑,终于重建了爱因斯坦完整的大脑图像。两人惊讶地发现,大脑顶叶比常人大百分之十五,尤其是左下顶叶的胶质细胞比例明显偏高;另外他们也从爱因斯坦的侧脑裂较不明显的特征推论,爱因斯坦的大脑生来就有些重叠区域,这些重叠也许让他更有数学和空间观念。

爱因斯坦质能方程百年后证明为正确

http://www.sina.com.cn 2008年11月25日 07:14 新浪科技

爱因斯坦质能方程

  新浪科技讯 北京时间11月25日消息,据美国物理学家组织网报道,虽然历时100多年时间,但爱因斯坦的著名质能方程式E=mc2最终得以确证,这要归功于法国、德国和匈牙利物理学家的共同努力。

  利用世界上一些计算能力最为强大的超级计算机,一个由法国理论物理中心的劳伦·勒鲁奇(Laurent Lellouch)领导的智囊团估算出了质子、中子及原子核中粒子的质量。根据传统的粒子物理学模型,质子和中子由更小的被称之为“夸克”的粒子构成,夸克则受胶子束缚。但令科学家不解的是,胶子的质量为零,夸克的质量也只占5%,那剩下的95%哪去了呢?根据美国《科学》杂志20日刊登的一项研究,另外的95%来源于夸克和胶子的移动以及相互作用。换句话说,能量和质量是可以相互转换的,这也正是爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论所持的观点。

  根据爱因斯坦的方程式e=mc2,质量能够转换成能量,能量也能转换成质量。通过这个公式,人们可以计算一定量的质量被转化为能量过程中所释放的能量。迄今为止,e=mc2已被多次使用,最著名的应用当属为制造原子弹提供理论基础。但在亚原子粒子层面或者在量子色动力学诠释e=mc2却遭遇可怕困难。法国国家科学研究中心在一份新闻稿中骄傲地宣布:“在此之前,这仍旧是一个假设。现在,这个假设终于首次得到证实。”除了验证爱因斯坦的质能方程式外,科学家此次计算还包括“将空间和时间假设为一个四维晶体点阵的一部分,不连续的点在这个水晶方格纵横分布”。 爱因斯坦一生中的23个错误 http://www.sina.com.cn 2008年11月13日 07:40 新浪科技

爱因斯坦

  新浪科技讯 北京时间11月13日消息,据美国《探索》杂志报道,作为举世闻名的德裔美国科学家,阿尔伯特·爱因斯坦是现代物理学的开创者和奠基人,赢得世人无尽的赞誉。不过,即便最伟大的科学家亦会犯下许多错误,作家汉斯·奥哈尼亚(Hans Ohanian)在一本名为《爱因斯坦的错误:天才的人性弱点》(Einstein's Mistakes: The Human Failings of Genius)的书中,列举了爱因斯坦在科学探索过程中犯下的一系列错误。

  以下即是爱因斯坦一生中犯下的23个重大错误:

  1.1905年:爱因斯坦根据狭义相对论,在计算时钟同步过程上出现错误;

  2.1905年:错误估计迈克逊-莫利实验;

  3.1905年:在高速粒子的横向质量计算上出现错误;

  4.1905年:爱因斯坦在运用数学和物理知识计算液体粘性时多次出现错误。爱因斯坦通过计算液体的粘性,推导出分子的大小;

  5.1905年:在热辐射和光量子关系的认识上出现错误;

  6.1905年:首次验证质能方程E=mc2时出现错误;

  7.1906年:在第2次、第3次和第4次验证质能方程E=mc2时连续出现错误;

  8.1907年:在测算加速时钟(accelerated clock)的同步程序上出现错误;

  9.1907年:在测算引力和加速度的等效原理时出现错误;

  10. 1911年:在首次计算光线弯曲时出现错误;

  11.1913年:在首次尝试广义相对论时出现错误;

  12. 1914年:在第5次验证质能方程E=mc2时出现错误;

  13.1915年:在做爱因斯坦-哈斯(Einstein-de Haas)实验时出现错误;

  14.1915年:在验证广义相对论时出现多次错误;

  15.1916年:在解释马赫原理时出现错误;

  16.1917年:在引入宇宙常数时出现错误(爱因斯坦称这是其一生中最大的错误);

  17.1919年:两次尝试修改广义相对论时出现错误;

  18.1925年:在寻求阐明统一场论时犯下多次错误;

  19.1927年:在与玻尔探讨量子不确定性时出现错误;

  20.1933年:在解释量子力学时出现错误;

  21.1934年:在第6次验证质能方程E=mc2时出现错误;

  22.1939年:在解释史瓦西(Schwarzschild)奇点和引力坍缩(黑洞)时出现错误;

  23.1946年:在第7次验证质能方程E=mc2时出现错误。

爱因斯坦未公开亲笔信:信上帝是迷信

http://www.sina.com.cn 2008年05月15日 11:10 中国新闻网

  中新网5月15日电  由科学家爱因斯坦亲笔所书,一封外界不知道的信函本周即将在伦敦公开拍卖。而爱因斯坦在函中写道,犹太人信仰上帝是出于“幼稚迷信”。他身为犹太人,却不认为被称为上帝“选民”的犹太人,会比其它族群更高明。

  据“中国时报”15日报道,爱因斯坦这封信写于1954年1月3日。当时他人在普林斯顿,信则是寄给同为犹太裔的哲学家艾瑞克.古特金。

  上帝是“人类软弱的产物”

  爱因斯坦似乎对古特金的某些观点不以为然。他信中说,犹太人崇拜的“上帝”,在他看来只是一种“措辞”,是“人类软弱的产物”。《圣经》则是集“传奇故事”之大成,内容“幼稚”。

  这位发明相对论的科学大师认为,犹太教和其它宗教,都是“幼稚迷信的化身”。他身为犹太人,却不认为被世人称为“上帝选民”的犹太人,有何特殊过人之处。

  这封爱因斯坦以德文书写的亲笔信,15日将在伦敦布伦斯伯瑞拍卖会上拍卖,预计可卖到6000至8000英镑。

  写了这封信之后,爱因斯坦于次年(1955年4月18日)去世。过去,人们对爱因斯坦的宗教观有过不少争论,这封信的内容,将为这类争论火上加油。

  矛盾宗教观再起争论

  爱因斯坦生前曾针对信仰发表过复杂且矛盾的观点,他认为宇宙充满了灵性,但却拒绝一切有组织的宗教。这封信的内容说明,他对宗教的立场并未随着年龄而有所软化。

  从事科学与宗教研究的牛津大学荣誉退休教授约翰-布鲁克表示,这封信只会强化人们的一种印象,即爱因斯坦虽然不主张无神论,但也不是传统的有神论者。他说,爱因斯坦就像过去许多伟大的科学家,对宗教采取比较模棱两可的态度。

  爱因斯坦于1879年出生在德国一个犹太裔家庭里,他宣称年幼时曾经很虔诚,但从12岁起他便开始质疑传统宗教。

  后来,爱因斯坦曾经对宇宙的奥妙和神秘发出惊叹,他称之为“宇宙宗教感”,并且说出他那句很有名的话:“没有宗教的科学是跛子,没有科学的宗教是瞎子。”

  不信传统基督教宗教观

  然而爱因斯坦也讲过,他不相信神学里那位赏善罚恶的上帝。他说:“我的上帝创造了能照料一切的法则。他的宇宙并非由痴心妄想来治理,而是由不变的法则来治理。”

  布鲁克说,爱因斯坦相信有某种智慧透过大自然而运作。但他的想法当然不是传统基督教或犹太教的宗教观。

  同样是在1954年,爱因斯坦在给一名工人的回信中写道:“我不相信人格化的上帝,我从不否认,而是清楚表达这一点。假如在我内心有什么能被称为宗教的话,那便是我对科学所能揭示这个世界的结构,怀着无限的敬仰。”

《智胜爱因斯坦》破解相对论争论之谜

http://book.sina.com.cn 2007年12月11日 14:35 内蒙古日报

  在过去,提起爱因斯坦相对论,人们会说,爱因斯坦是二十世纪最有智慧的科学家;他建立的相对论给出了关于时间和空间等事物的广泛深入的认识;相对论解释了很多实验现象……然而,近年来,我们不断听到质疑爱因斯坦相对论的各种说法。

  记者在互联网上搜索相关内容时,发现一本名为《智胜爱因斯坦》的科普著作点击率很高---先后被100多家网站转载,下载量达数万次。而更令记者惊喜的是,其作者齐新竟是我们内蒙古新闻界的同行。

  破解相对论争论之谜

  提及爱因斯坦相对论,齐新说:如果把客观存在的时间和空间等事物比喻为森林,那么人类关于时间和空间等事物的已有全部认识也不过是几棵树木的速写画,未认识的事物远远多于已经有所认识的事物,而相对论不过是有限树木速写画上的几片树叶。相对论中的确有符合事实的正确认识,因此对它的赞誉的确有理;但相对论中也确实存在远离事实的认识错误,因此对它的批评又的确有据。也许正因为如此,爱因斯坦相对论与赞誉和批评相伴共存了100多年。当然,基于相对论中有符合事实的认识就认为相对论全部正确,或者根据相对论中有远离事实的认识就认为相对论全部错误,这都是片面之见。

  齐新在《智胜爱因斯坦》中告诉大家,作为一种以时间和空间为主要内容的物理学理论,相对论是由几十个具体结论构成的物理学理论体系。相对论的有些具体结论,例如质能关系等的确符合事实且对有关实践具有指导作用。正是因为质能关系指出物质内部蕴藏着巨大能量,所以它成为原子弹爆炸和原子能应用的理论基础之一。但是,把科学中各学科关于时间和空间的全部认识综合起来,通过比较也可以发现,相对论中的某些具体结论确实与其它时空认识存在严重矛盾。齐新在《智胜爱因斯坦》中举出很多实例进行证明。

  譬如:根据球的数学定义,一个球只能有一个球心,如果有人说一个球可以有两个球心,这显然是与球的数学定义相矛盾。但是在相对论的光速不变假设里,一个球面光波竟可以拥有两个不在一起的球心。在光速不变假定里,两个相对运动的观测者与一个点光源同在一处时,点光源发出了一个球面光波,在球面光波快速膨胀为球形,两个观测者在球面光波内相互远离且越来越远的情况下,为了保证光速不变假定的两个数学方程同时成立,两个观测者都必须承认自己处在球面光波的球心的同时,与自己不在一起的对方也处在同一球面光波的球心,一个球面光波竟然有不在一起且不断远离的两个球心,这种“爱因斯坦球”显然是与球的数学定义相矛盾的。

  再譬如两个同时发生的事件,因为它们同时发出的光信号以有限的速度传播,所以两个事件同时发出的光信号能同时到达的地方,那里的观测者能同时看到这两个事件,而两个事件同时发出的光信号不能同时到达的地方,那里的观测者则不能同时看到这两个事件。因此两个事件发生的先后是一回事,被看到的先后则是另一回事,两个事件发生的先后与被看到的先后是不能被混淆的两回事。然而在相对论的同时的相对性里,两个同时发生的事件,因为被某些观测者非同时看到,它们就成了非同时发生的两个事件,两个事件发生的先后与看到的先后就被混淆成了一回事。

  又譬如:人们用来计量时间的各种时钟,它们连续不断地显示时间值是有前提的,那就是构成时钟的各功能部件在内部动力的驱动下连续不断地进行系统运动。因此,当时钟所显示的时间值变慢或者变快时,其前提一定是时钟内部的驱动力和系统运动先发生了变化。这就像汽车发动机的转速增加或减少时,一定要以“加油”或“减油”等变化为前提那样。如果有人说时钟所显示的时间值的变慢或变快与时钟内部驱动力和系统运动的变化无关,那就如同说汽车发动机的转速增加或减少与“加油”或“减油”等变化无关那样远离事实。但是,在相对论的动钟变慢里,时钟所显示时间值的变慢竟可以无须以内部驱动力和系统运动的变化为前提,仅仅因为与观测者的相对运动就变慢,这显然是远离实际情况的。

  相关链接:

  爱因斯坦,1879年3月14日出生在德国的一个犹太家庭。相对论的创立者;其光电效应理论获1921年度诺贝尔物理学奖。

  探索质疑赢得赞誉

  一些网友、读者阅读了齐新的《智胜爱因斯坦》后,给予了很高的评价。

  原辽宁省《湖滨工程报》和《海北科普报》主编王延生说:“齐新先生的《智胜爱因斯坦》一书是当今最优秀的科普著作之一。它思路清晰,分析准确,阐述通俗易懂,泾渭分明。不但普及了当代尖端科学知识,还给了读者很好的启迪。齐先生真正读破了《相对论》才能写出这样好的作品。

  西安交大任荣读者来信说:“我是西安交大的学生,您的《智胜爱因斯坦》给我很多启发,我很喜欢这本书,我是您的一个支持者。”

  湖南读者尹志军说:“齐新老师,看了您的'智胜爱因斯坦’一书,我觉得您是一个思维非常严谨的人,不仅是一个物理学家,而且是一个哲学家。您不盲从权威,敢于独立思考,实在难得。我不是学物理的,但我对时间,空间,能量等很感兴趣,自己有一些独特的想法,想请教齐老师……”

  齐新在北京从事相对论研究时,在中国科协原副主席庄逢甘、刘恕,国家自然科学基金会办公室原副主任唐林等有关领导的帮助下,他与北京大学、清华大学、北京师范大学、中科院高能所、中科院理论物理所的相对论专家进行了广泛深入的学术交流。在与齐新进行过深入的交流之后,有的相对论专家表示在齐新面前已不再是相对论专家;有的专家承认已经没有能力对齐新的论文做出否定判决;有的专家同意把齐新的科学论文修改成哲学论文公开发表;有的专家承认过去认为支持相对论的一些实验实际上并不支持相对论;有的专家承诺收回对齐新的论文曾作过的轻率评论……

  2004年11月,齐新应邀参加了在北京召开的242次香山科学会议。在这次由前国务委员、国家科委原主任宋健院士发起的主题为“宇航科学前沿与光障问题”的高层科学会议上,宋健院士看到齐新的参会论文“对狭义相对论三个重要观点的发展完善”后,对齐新说:“听说你利用业余时间研究相对论,吃了很多苦,很不容易,很令人感动……”

  2005年1月12日,《人民日报"海外版》发表了宋健院士质疑爱因斯坦相对论,并在242次香山科学会议上呼唤青年科学家发扬创新精神的报道。宋健院士在接受采访时指出:“当今科学创新的机会很多,我们应当号召全国科技工作者继承人类积累的科学知识,不受书本的束缚,敢于并善于创新,根据新的试验和实践,提出与以往不同的概念、理论、方法与定律。”

  相关链接:

  目前国内外批评质疑爱因斯坦相对论,积极超越爱因斯坦相对论的探索研究者非常多。在国内批评质疑和积极超越相对论的研究机构和组织主要有:中国科学院自然科学史研究所“天地生人学术讲座”;北京相对论研究联谊会;北京前沿科学研究所等。

  做普及科学的先行者

  齐新的《智胜爱因斯坦》对以往的时空认识进行综合归纳并有所突破。在这个科学认识发展方向上,他和国内许多专家学者堪称为探索者和先行者。

  齐新说,积极地探索、发展关于时间和空间等事物的认识非常有意义,因为时间和空间是物质最基本的存在形式,是科学认识的最基础内容。对时间和空间等事物获得跨越式认识进步,可以直接推动相关的科学认识和技术实践迅速进步。

  齐新说,随着对相对论质疑的广泛深入发展,人们对以往的时空认识进行综合并有所突破,同时破解相对论争论之谜,认识到相对论不过是客观时空有限的、真伪共存的反映和描述,这将是必然结果。

  齐新说,把科普书《智胜爱因斯坦》奉献给大家,想要实现两个目的:一是让大家对时间和空间等事物获得更多认识,进而掌握更多的时间和空间;二是让大家搞清相对论之争的真相,认识到相对论不过是关于客观时空的一种有限的、真伪共存的反映和描述而已。至于把书取名为《智胜爱因斯坦》,就是希望读者读过这本科普书后,对时间和空间等事物的一般认识能超过爱因斯坦,达到比爱因斯坦相对论还要广泛深入的程度。齐新说,他在《智胜爱因斯坦》一书中详细介绍了让大家都能“智胜爱因斯坦”的综合实践法。

  相关链接:

  齐新,1964年出生于赤峰市。1986年于内蒙古师范大学物理系毕业后,被分配到赤峰市师范专科学校物理系任教,开始相对论和时空等问题的科学研究。1992 年到北京大学物理系进修,与北京的有关专家交流认识成果。曾在《宇航学报》、《科学中国人》和《科技日报》等学术杂志及报刊上发表了多篇学术研究文章;《信息产业报》、《中国科学报》、《科技日报》、《北方新报》、《内蒙古晨报》、《呼和浩特晚报》、《思想工作》等报刊曾对他的科研工作进行过专访和报道。目前在内蒙古《北方经济报》工作。2006年6月,其科普专著《智胜爱因斯坦》在内蒙古教育出版社有关领导支持下正式出版发行。

  树立敢于挑战权威的创新精神

  敖毅

  创新是一个民族发展的灵魂。建设创新型内蒙古,核心是增强自主创新能力。而提高自主创新能力,首先要有创新意识,要创新思维模式,要树立敢于挑战权威的创新精神。科学发现、发明往往源于对原有理论体系的挑战,针对传统学说理论或技术上的不足,提出新的假设并予以证明。《智胜爱因斯坦》就是一个富有启示意义的范例。

  面对浩瀚的宇宙,科学家尚未认识的事物如同大海,已认识的事物不过沧海一粟。有科学家形象比喻说,对自然界的科学认识就像一本越写越厚的书,随着认识的发展,不断有科学家写进被认为是正确认识的新内容。与此同时,也不断有科学家从书中剔除了被证明是错误认识的旧内容。面对自然界,科学探索永无止境!齐新20多年致力于对相对论的探索研究,正是体现了人类对认识宇宙的这种不懈努力和执著探索的精神。今天,在建设创新型内蒙古的伟大实践中,我们更加需要弘扬这种精神!

  在现实生活当中,由于传统观念、习俗、社会风气等因素的影响,我们在认识客观世界时,很容易形成模仿思维和单向的思维定势,常常会自然不自然的“先入为主”、“人云亦云”、 “鹦鹉学舌”、“以偏概全”等等。因此,要提高科学认识世界的能力和水平,我们必须着力打破思维的惯性,不迷信书本和权威,不满足于已有的定论。像《智胜爱因斯坦》的作者齐新那样,发挥自己的主观能动性,敢于挑战权威,进行锲而不舍的探索,才能攀上科学发现和创新的顶峰。(本报记者 敖毅)

人体自救九大奇招:脑脊液充当大脑枕头(组图)

http://www.sina.com.cn 2009年08月12日 08:24 新浪科技

  新浪科技讯 北京时间8月12日消息 据《探索》杂志报道,我们对人体的诸多功能可谓如数家珍,却常常忽略它从事的一些让生命延续的最重要活动。血液有缓冲的妙处,而脑脊液竟被称为大脑的“枕头”,或许,这些你从未听说过。以下便是你所不知道的人体自救的九个惊人秘密。

  1.肺泡周围的活性物质

肺泡周围的活性物质

  肺里称为肺泡的微小气囊表面有一层像肥皂一样的活性物质,当你呼气,将氧气从体内排空的时候,这种物质可令肺泡脆弱的薄膜(厚度不足0.5毫米)不会粘连在一起。诚然,你不会用这种东西去从事清洗工作,但如果没有它,你每次的呼吸或许都是你生命中最后一次。

  2.干骺端血管

干骺端血管

  骨骼的作用可能就像脚手架,除了支撑身体的重量外,还能从事许多其他方面的工作。我们多数人清楚,骨髓可以生成重要的红血球、白血球及血小板,但对骨骼特殊的供血机制很少注意。供血的管道通过覆盖在骨骼上的薄薄一层薄膜进入骨骼内部,这层薄膜称为骨膜。如果没有这种循环,你可能会缺少免疫细胞,要是没有免疫反应,任何暴露给细菌的举动都将带来致命后果。

  3.神奇的胃粘膜细胞

神奇的胃粘膜细胞

  人体消化过程中最重要的一些参与者是胃粘膜细胞分泌的激素。例如,当你感到腹中空空的时候,大脑会向胃粘膜细胞发送信号,提醒其分泌胃泌激素。胃泌激素是一种刺激胃液分泌的激素,胃液中具有溶解食物所需的盐酸。胃泌激素还含有胃蛋白酶,可将蛋白分解,刺激肝脏产生胆汁,进而令人体吸收脂肪。要是没有胃泌激素,你将不能从牛排或煎蛋中吸取更多的养分。

  4.血液缓冲的妙处

血液缓冲的妙处  若要保持健康,人体血液的pH值必须保持在相当狭窄的区间内——7.35至7.45。要做到这一点,血液会建立自己的由分子构成的缓冲系统,血液酸性过高时,分子吸收多余的氢离子;血液碱性过高时,分子则释放更多的氢原子。倘若没有这套缓冲系统,血液要么酸性过高,要么碱性过高,使人体内的酶无法正常从事它们的活动,有毒物质迅速积累,你将在短时间内死亡。 5.时刻检查心脏健康的心包膜时刻检查心脏健康的心包膜

  心包膜是指形成心脏周围液囊的薄薄一层薄膜,有助于这个拳头大小的肌肉保持在正常部位,不会过度扩张。如果没得过心包炎,你或许连心包膜在哪儿都不知道。所谓心包炎,是指因发炎或受伤等问题造成心包膜发炎的情况。一旦发生这种状况,膜衬会变厚,挤压液囊和心脏之间的液体,心脏由此更难供血。

  6.大脑的枕头——脑脊液

大脑的枕头——脑脊液

  脑脊液为无色透明的液体,充满于大脑和脊髓等整个中枢神经系统之中,功能就像枕头一样,如果头部受到重击,会给大脑提供缓冲。脑脊液还会将某些激素输送至大脑,通过与血液混合,令有毒物质远离它们。另外,这种液体还可减轻头部对脑干施加的压力。

  7.令心脏收缩放松的窦房结

令心脏收缩放松的窦房结

  是什么让心脏保持跳动?答案是一组名为窦房结(sinoatrial node)的神经。窦房结产生的电信号能让心脏像愤怒的挤奶女工的拳头一样收缩放松。我们休息时,窦房结每分钟跳约60至70下,令整个心脏运动起来,并且经由心室输送血液,在将血液送至全身之前对其再氧化。

  8.感觉燃烧——热感受器

感觉燃烧——热感受器

  热感受器为皮肤中的神经纤维,能让你知道身体某个部位是否“惹火上身”,或者你碰到的火炉顶部是否依然滚烫。没有热感受器,一开始难以察觉的烧伤最终可能会危及生命。另外,热感受器也能体验到冷的感觉。可以说,长时间泡在冰冷的水中不利于身体健康,但热量的短暂爆发会对我们构成更大的威胁。

  9.产生胰岛素的胰岛

产生胰岛素的胰岛  人体的胰腺有100万至300万个胰岛。胰腺是胃部后面长约6英寸(约合15厘米)的海绵状器官。如果没有这一簇簇的细胞,你可能不会产生胰岛素。胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。当人体误将胰岛细胞看作外来入侵者,并将其摧毁以后,我们往往会患上1型糖尿病。 

欧洲科学家称能测量人类寿命长短惹争议

http://www.sina.com.cn 2011年05月17日 08:37 中国新闻网 欧洲科学家称能测量人类寿命长短 惹伦理争议

  中新网5月17日电 死亡是人类最大的“谜”之一,据香港《文汇报》17日报道,现在欧洲科学家宣称,人类有望可以通过科学方法测出自己寿命的长短。但是这一研究引发了争议。

  据报道,欧洲科学家将于2011年底在欧洲各地推出一项血液测试,声称能通过测试染色体末端的“端粒”,测出人类寿命长短,仅需花费500欧元(约合人民币4611元)。但这项测试引发伦理方面的争议,有人称可以以此就寿命长短计划人生,有人则称测试很“可怕”,宁愿“不知天命”,顺其自然。

  据悉,这项测试由西班牙国家癌症研究中心的布拉斯科发明,通过测量人类染色体末端称为“端粒”的部分,准确显示出人类衰老的速度。量度“端粒”的长短并经过测试后,可以得出人类的“生物年龄”,与实际的年龄作比较。

  布拉斯科表示,“端粒”较短的人,寿命也较短。她表示测试非常精确,能通过简单快捷的方法测试人类是否存在“危险”的“端粒”,亦即非常短的“端粒”。

  至今已有多项研究指出,“端粒”较短的人,寿命确实较“端粒”较长的人要短。进行寿命长短研究的谢伊教授表示,最短的“端粒”会令细胞停止生长,缩短寿命。

  医学研究人员相信,“端粒”测试在未来5至10年内便能获得广泛应用,但有科学家质疑其价值所在,以及是否应接受道德监管等。由于测试能令人类得知“真实年龄”,有科学家担心,会有不法商人乘机推出未经证明的抗衰老药或其它长生不老假药,哄骗想要“延寿”的人。 

研究发现人类大脑拥有860亿个神经元与狒狒相同

http://www.sina.com.cn 2012年03月05日 08:12 新浪科技微博
据一项最新研究称,人类大脑只有860亿个神经元狒狒也拥有大约860亿个神经元

  新浪科技讯 北京时间3月5日消息,据国外媒体报道,神经科学界一直的共识是,人类大脑包含1000亿个神经元。但是最新研究称,这一数字其实比实际多了140亿个。

  据巴西神经学家苏扎娜-赫尔库拉诺-霍泽尔说,事实上人类与狒狒拥有相同数量的神经元,都是860亿。她在同事的帮助下,以一种相当恐怖的方式——把4颗大脑加工成“大脑汤”,然后计算神经元的细胞核数,确定人类大脑包含神经元的真实数量。这些大脑属于4名年龄分别是50岁、51岁、54岁和71岁的成年男性,他们捐献大脑用于科学研究,其中没有一人患有神经系统疾病。

  赫尔库拉诺-霍泽尔博士说:“我们发现平均一个人类大脑拥有860亿个神经元。迄今为止我们观察的大脑,没有一个的神经元数量是1000亿。尽管这听起来可能只是一个很小的差额,但是140亿在狒狒的大脑所拥有的神经元数量中仍占很大比例,或者几乎相当于大猩猩大脑的神经元数的一半。因此这其实是一个很大的差额。”这一数字令人大吃一惊,因为大部分有关神经元的教科书和文章都赞成人类大脑拥有1000亿个神经元的观点。然而赫尔库拉诺-霍泽尔的研究并未发现这么多神经元。

  她的研究象征着神经系统学向前迈进的一大步,但这只是在她制作“大脑汤”后得出的。她说:“我花了几个月时间,才打定主意要把一些人的大脑或者动物大脑制成汤状物。不过我们早就了解到,通过这种方法可以得到人们一般无法得到的数字。这种方法并不比把一个大脑切成碎片更糟糕。”尽管她的研究结果意味着我们的智力并没那么高,但是与其他灵长动物相比,我们仍很聪明,因为我们有更多神经元是致力于认知和行为的。 

美研究人员用人类大脑神经元创作水墨画

http://www.sina.com.cn 2011年09月27日 07:42 新浪科技微博
格雷格-达恩利用画笔和不同浓度的墨水绘制成这张水墨画。该图显示的是视网膜里的细胞这张手绘图显示的是人类海马状突起里的细胞,海马状突起是负责记忆和导航的重要大脑区域  
这张绘画显示的是靠近大脑皮层的地方,大脑皮层是一层组织,它被认为在人类感知方面起着至关重要的作用

  新浪科技讯 北京时间9月27日消息,格雷格-达恩正在美国宾夕法尼亚大学攻读神经系统学博士学位,但是他利用工作中遇到的材料创作了世界上最与众不同的一些艺术作品。格雷格还绘制了一些树,但是这些“树”并非真正的植物,而是神经元,即组成人类大脑的细胞。

  格雷格承认:“我对亚洲艺术非常着迷”,爱画日本水墨画,这是一种日本绘画技法,利用不同浓度的墨水创作“冲刷”效果。格雷格在他的国家加拿大展出了这些作品,他在他的网站上说:“我特别喜欢日本江户时代极简单的滚轴和屏风画。我还是一名神经系统学的忠实粉丝。因此,当我的两大爱好能够结合在一起,神经元通过亚洲水墨画的优雅形式表现出来时,这对我来说是一种莫大的享受。”

  他说:“神经元可能非常小,但是它们拥有像树、花和动物等传统形式一样的美丽。我钦佩日本、中国和韩国艺术大师,因为他们的艺术简单而高雅,美丽而不俗。我在努力仿效他们的这种艺术风格。”

美国研究人员称人类由原始鲨鱼进化而来

http://www.sina.com.cn 2012年06月14日14:04 国际在线 微博 荆棘鱼(网页截图)

  国际在线专稿:据英国《每日邮报》6月13日报道,美国芝加哥大学研究人员称,人类是从3亿年前海洋中的原始鲨鱼进化而来的。

  研究人员称,一种名为荆棘鱼(Acanthodes bronni)的原始鱼是有颌类(gnathostomes)动物的祖先,而这种动物就包括人类。

  后来,从荆棘鱼又进化出了原始鲨鱼与硬骨鱼类,而原始鲨鱼最后进化出包括人类在内的诸多物种。荆棘鱼的化石在欧洲、北美洲以及澳大利亚等地都有发现。荆棘鱼体形可长到30多厘米,有腮,眼睛很大,以浮游生物为食。(杨柳) 

美研究称美人鱼真身或为海生类人猿

http://www.sina.com.cn 2012年05月25日 07:37 国际在线微博
“美人鱼”可能不仅仅是神话中的生物(资料图)

  国际在线专稿:据英国《每日邮报》5月23日报道,美国动物星球频道(Animal Planet)近日公布的研究理论认为,海洋中可能确实存在类似“美人鱼”的生物,它们的真身是古猿在进化成为人类的过程中出现的一个分支——“海猿”。

  根据这一理论,在古猿进化成早期人类的过程中,有一部分古猿进入了水中生活,成为“海猿”,它们可能在进化过程中逐渐消失并被人类遗忘了,却以“美人鱼”的神话形式在人类记忆中流传下来。

  动物星球频道的查理·福利(Charlie Foley)说:“这是一个关于人类进化史的非常激进的理论,但是我们正在接近这个古老谜团的真相。这促使我们思考,美人鱼可能不仅仅是神话中的生物。”

  尽管类似“海猿”的理论经常被视为伪科学,但诸多证据显示早期人类的确生活在海洋附近,而且他们在非常早的时候就具备了惊人的航海能力。在希腊主陆与附近海岛上都发现了10万年前穴居人使用的工具,证明他们那时候已经能够乘船旅行。

  福利还说:“人类与其它灵长类有着显著的不同,但却有许多与海洋哺乳动物相似的特征,比如手指之间的蹼状结构以及皮下脂肪等。此外,我们还有游泳、控制呼吸的本能。人类最长可屏住呼吸20分钟,远比其它陆地生物更长。”

研究报告:人类智力已达巅峰 发展潜力接近耗竭

2014年08月24日07:19  大洋网-广州日报  

  人类文明正以前所未有的速度向前推进。然而,一项最新研究发现,随着科技向智能化发展,人类变得越来越愚蠢。

  在英国、丹麦和澳大利亚进行的IQ测试表明,三国居民智商近10年内呈明显下降趋势。科学家对这一趋势是否会持续下去看法不一,一些研究者认为人类的智力目前已到达巅峰。

  本报讯 据英国《每日邮报》报道,一项由丹麦政府主导、用于测定公民是否适合服兵役的IQ测试显示,从1998年以来,丹麦人的平均IQ已下降了1.5分。此外,针对英国和澳大利亚的IQ测试也出现了类似的下降。这不由得让科学家们忧心,科技越发达,人类越愚蠢。

  智商发展潜力接近耗竭

  这篇发表在《新科学家》上的研究报告称,人类的IQ之所以越来越低,是因为人类早已在智力上达到巅峰。

  从上世纪30年代到80年代,美国人的平均IQ得分上升了3分,在战后的日本和丹麦,IQ测试得分也显著增加,这一趋势被称为“弗林效应”。“弗林效应”的形成要归功于营养、居住条件和教育的改善。

  现在, 一些科学家认为,居住在发达国家的人已到达了“弗林效应”的终点,智商差异减少的同时甚至呈下降趋势。包括詹姆斯·弗林在内的科学家们都认为,更好的教育可能扭转了这个趋势,指出已发现的下降趋势可能仅仅是个信号。

  但其它科学家并不像弗林这样乐观,他们认为“弗林效应”可能掩盖了导致智力下降的基因。越来越多的人把智商挖掘到了极致,因此智商发展的潜力已接近耗竭。

  阿尔斯特大学心理学家理查德·林恩发现,人类的遗传潜力正在下降。通过比较1950年和2000年全世界的平均IQ,林恩发现,人类的智商已降低了1分。他预测,假如这个趋势持续下去,到2050年,人类的IQ将再下降1.3分。

  比利时布鲁塞尔自由大学的迈克尔·伍德利教授的研究也印证了人类智商的下降。伍德利发现,人类的反应速度相较维多利亚时代(1837年~1901年)降低了很多。这与人类的遗传潜力的下降不无关系,先前的研究证明思维敏捷的人反应速度更快。他说,如果将人类反应时间的延长换算成智商的损失,那人类的IQ每十年至少下降1分

  “问题”将被自行矫正?

  阿姆斯特丹大学心理学教授扬德的研究更为悲观,他认为西方人的IQ从维多利亚时代到现在已下降了14分。他解释,正是因为受过高等教育的人生的孩子数量越来越少,人类的后代大量来自不大聪明的人,整体智商才出现下降。

  尽管伍德利和其他科学家认为人类智商下降的趋势将持续下去,但弗林认为,假如人类IQ已发展到“弗林效应”的终点,那么人类的智商水平将达到一个比较稳定的状态。

  弗林还认为,即使人类变得越来越笨,更好的医疗条件和更发达的技术意味着大多数人会倾向于生育更少的孩子,这样智商下降的“问题”也会自行被“纠正”。

比天空更广阔:揭秘大脑如何复杂工作


睡眠中新生婴儿的大脑状态(左)和70多岁成年人的大脑状态(右),核磁共振成像。

这张图乍看之下犹如一张蜘蛛网,实际上这网的大小仅为二十分之一毫米宽。它由两种脑细胞组成,绿色显示的是星形胶质细胞,白色显示的是少突胶质细胞。人们过去以为这两种细胞的作用只是支持和滋养神经元(神经细胞),现在人们知道,它们在大脑的许多功能中发挥着关键作用。

图片展示了卵母细胞分裂时基因复制的情形,复制的基因由红色显现。

照片展示了一名女性脑部神经细胞的状态,绿色部分是其来自母方的X染色体,已经失活;红色部分显示的是其来自父方的X染色体。如果其中一条染色体发生有可能导致自闭症或智障的基因突变,将只有一半的细胞会受到影响。这有助于解释为什么女性罹患神经系统疾病的可能性要小于男性。

图片显示的是一名脆性X染色体综合征患者大脑的状态,核磁共振成像。

正常大脑(左)和自闭症患者大脑(右)的区别。不同颜色代表大脑的不同区域。

星形胶质细胞,人们过去曾以为它们的功能仅限于支持和滋养神经元,现在人们知道其在大脑的许多功能中发挥着关键性的作用。

“海马”:由于形状和海马相似,因此被称为海马体。

电子显微镜下的大脑:一个神经元的冲动不能直接传给另一个神经元或另一个细胞,得通过它们之间的突触间隙传递。

空间定位:人脑具有一种专门负责帮助认路的细胞,叫做网格细胞。以上这张热感应图显示了实验对象在进入一个圆形的房间时,网格细胞变得活跃的情形。

正常大脑(左)和受到类似脆性X染色体综合征影响的大脑(右)在释放脑部信号方面存在的差别。

脊髓再生——图片显示从斑马鱼体内提取的脊髓正在进行自我复制的情形,科学家有朝一日或据此研发出新的治疗方法,治愈由脊髓损伤致瘫的患者。

如同连接成国家电网的各种电线一样,大脑神经细胞之间需呈绝缘状态。一旦发生“短路”,神经元之间就无法进行有效沟通,会导致多种神经系统疾病的发生。

科学家能够利用数学建立脑部“电路”模型。

图片展示的是一名正在发育中的大脑。轴突(红色部分显示)是神经元的输出通道,传输距离常常较长,通过的路径也是高度迂回。其他不同颜色代表大脑的不同区域。

细胞体的伸延部分产生的分枝称为树突,它们的存在让神经元看起来像树一般。神经元通过树突来接受发自千千万万个其它神经元的信息。
  

为什么东亚人大脑更大?中国科学家给出解释

            2017年01月30日08:51 观察者网  [编译/ 观察者网 王佳璐]亚洲人要比其他地区的人群更聪明?亚洲人的脑容量更大?据南华早报网1月28日报道,中国科学家的一项最新研究,解决了这一困扰科学家数十年的问题。

  中国的一项最新研究表明,东亚人群在自然演化中,基因突变更偏向于使脑部变得更大这一结果,而在欧洲或者非洲并未发现这一现象。

  这一研究结果,为解决困扰科学家们数十年的一个争议性问题提供了线索:为什么亚洲人的大脑比欧洲人和非洲的更大?

资料图

  30多年前,美国科学家进行了一场全球最大的针对脑部容量的研究。通过对全球2万具现代人头骨展开的调查,科学家们发现,东亚人的颅腔容积平均为1415立方厘米,而欧洲人为1362,非洲人为1268。

  随后的一系列研究也证实了这一结果。在去年的一个核磁共振成像研究中,科学家们发现东亚人的颅顶更高,这让他们的头部能够容纳体积更大的大脑。

  研究人员提出了一系列假设来解释这样的差异。一些人表示,长期在寒冷的地方居住可能有助于促进脑部的发育。因为在这样的环境中,体积较大的大脑更容易在其核心部位维持恒定温度,而绝大部分的思考活动是在这个部位进行的。

  然而,气候说却难以充分解释在同一纬度生活的人——例如中国人和欧洲人,拥有不同脑容量的现象。

  中国研究人员称,一种名为CASC5的基因——8个脑容量调控基因中的1个——可能为人们提供更多线索。和其他大部分同样影响猴子和早期人类脑部大小的基因不同,智人CASC5的基因突变发生较晚,它发生在我们祖先离开非洲大陆后的5万到10万年间。

脑部扫描图

  中国科学院昆明动物研究所的研究员,在宿兵教授的带领下,对不同人群的CASC5突变位点进行了首次对比。

  研究发现,脑容量调控基因CASC5在现代人的起源过程中积累了8个氨基酸突变,这些突变在非人灵长类和古人类(尼安德特人和丹尼索瓦人)中均不存在,是现代人特有的变异位点。其中,2个突变位点在现代人中已经固定下来,而其他6个位点在人群中仍然是多态的。

  更有意思的是,这一基因中有4个多态位点在东亚人群中呈现高频率,这和包括中国、日本、蒙古人在内的东亚人脑容量的增大有着密切联系,而在欧洲和非洲人群中,这4个多态位点频率很低。

  “在人种角度,我们的研究结果显示,CASC5在东亚人群的突变选择拥有更大的灰质容量”(观察者网注:“灰质”是构成大脑皮层的主要成分,由神经元细胞的细胞体聚集而成),研究人员在《人类遗传学杂志》发表的论文表示,“相反,在欧洲和非洲人群中并未发现这一选择信号”。

  “但这个现象究竟为何发生,现在还尚未充分调查清楚”,他们补充道。

  除了气候原因,其他的外界因素也可能会促使这一选择的发生,这包括社会结构以及文化偏好,宿兵教授称,不过这些理论仍在猜测阶段,“精确的答案需要进一步的研究”。

  宿兵表示,这一调查并不能表明亚洲人比其他人群更聪明。“科学研究未能找到任何证据支持人种之间存在智力差异。”

  不过,他表示,科学家普遍同意人类为获取更大的大脑而作出了巨大牺牲。

  据悉,大脑需要消耗大量的能量,而更大的大脑使得生育更为艰难,并消耗身体其他部位的资源,这就产生了很多例如体力下降等问题。欧洲人普遍比亚洲人更壮、体型更大,宿兵称,但是体型上的差异是否与大脑大小相关,这需要进一步的研究。

  “达尔文选择理论在今天可能仍然适用,但我认为,人种之间脑容量的差异,将最终因如今世界范围内的基因交换而消失”(观察者网注:达尔文选择理论即适者生存,不适者被淘汰)

  另一个在北京的人类学家称,这一研究解决了人类进化史上一个重要,但敏感的议题。“这些研究成果可能会引发种族主义争论”,这位匿名的人类学家表示。

  研究数据表明,基因突变位点在南亚人群中也呈现高频率态势,这位人类学家称,对他们展开相关调查将会十分有趣。如果他们的大脑也顺应了达尔文正选择理论,大脑变得更大,那么这可能意味着,迁移至离非洲更远地方的人类,他们的大脑发育得更大。   

人类大脑非常复杂!竟然具有11维几何空间

2017年06月14日 08:42 新浪科技  最新研究揭晓人类大脑最多可达到11维空间,这种多维空间或许能破解人类记忆的形成之谜。  研究人员使用一种叫做“代数拓扑”的数学模型,确定软件建立的虚拟大脑中的几何结构位置。为了测试该模型,研究人员在真实大脑组织上进行了实验。

  新浪科技讯 北京时间6月14日消息,据国外媒体报道,人类大脑是最复杂的结构之一,科学家仍需揭晓更多关于大脑的谜团。目前,最新一项研究显示,人类大脑布满一种多维结构,该结构可使大脑在11维空间正常运转。同时,理解大脑多维结构将帮助我们揭开记忆是如何形成的。

  这项研究使用复杂计算机模型理解大脑细胞如何自己组织起来,完成复杂的任务。瑞士“蓝脑计划”主管、神经系统科学家亨利·马克拉姆(Henry Markram)说:“我们发现一个我们从未想过的世界,大脑中存在数千万个几何结构,它们可达到7维空间,甚至对于一些几何结构,可以达到11维空间。”

  当叫做神经元的大脑细胞组形成复杂几何结构时,科学家称它们为“团(clique)”。每一个神经元与邻近神经元以特殊方式建立连接,从而形成具有复杂互连的几何结构。越来越多的神经元加入“团”,从而使该几何结构增添更多的维度。

  三维是指高度、宽度和深度,现实生活中任何物体都具有三维结构。目前,这项研究发现大脑的维度空间可达到5、6、7,甚至是11维。比利时鲁汶大学塞斯·范·李文(Cees van Leeuwen)教授说:“超过物理范围之外,高维数空间被经常用于描述复杂数据结构或者系统状况,例如:状态空间中动力系统的状态。”

  大脑空间仅是该几何结构所有自由度的结合体,其状态描述自由度的价值实际上是可以假设的。研究人员使用一种叫做“代数拓扑”的数学模型,确定软件建立的虚拟大脑中的几何结构位置。为了测试这一模型,研究人员之后在真实大脑组织上进行了实验,他们发现虚拟大脑能够刺激形成渐进较高维数的结构,在这些结构之间是多面性洞状结构。

  英国阿伯丁大学拉恩·李维(Ran Levi)说:“当大脑处理信息时,高维洞状结构的出现意味着大脑神经元网络以非常有组织的方式响应刺激。这就好像大脑对刺激的反应是建立之后消除一个多维塔状积木,最开始是使用条棒(1维),之后使用平板(2维),再之后使用方块(3维),之后更复杂的几何结构具有4维、5维等。

  通过大脑的活跃进程类似于一个多维度沙塔,它是在沙堆上建立,之后瓦解散落在沙堆之中。目前研究人员面临的最大问题是,我们所进行任务的复杂性是否依赖于大脑建立的多维沙雕的复杂程度。

  同时,神经系统科学家也努力探索大脑存储记忆的区域,马克拉姆教授说:“大脑记忆区域很可能‘隐藏’在高维洞状结构之中。”  

我们的大脑如何产生记忆?

在一项研究中,国立卫生研究院的科学家探索了人类大脑如何储存和回收记忆。一项研究表明,大脑将每个记忆细胞分成独特的单个神经元的发射模式。[详细]6月5日 12:19