Rozum za miliard

wrz
05
2015

Poniższy tekst ukazał się w czasopiśmie „Nowa Fantastyka” nr 12/2013.

Cyberpunk od swego poczęcia istnieje w ścisłym, mutualistycznym związku z takimi dziedzinami, jak informatyka, genetyka molekularna, nanotechnologia czy neurobiologia. Ścisłym, bo cokolwiek się nowego na tych polach wydarzy, cyberpunk natychmiast to wchłania, trawi i wydala w formie zbeletryzowanej, linearnie próbując przewidywać przyszłość i prawie zawsze chybiając. A mutualistycznym, bo jak w przypadku żadnego innego podgatunku SF, fantazja i nauka zdają się tu karmić sobą nawzajem. Do tego stopnia, że chwilami nie wiadomo, czy ten lub inny uczony jeszcze stąpa po ubitym gruncie Science, czy już przeszedł do Fiction.

ZMASOWANY ATAK
Ot, taka neurobiologia. Namnożyło się w niej ostatnio różnych mega-przedsięwzięć, lecz uwaga medialna skupiła się szczególnie na dwóch (bo i pieniądze w ich przypadku spore, i nazwiska znane) – The Brain Activity Map, pod auspicjami prezydenta USA, oraz europejski Human Brain Project. Zarówno jednemu, jak i drugiemu dano 10 lat i dziewięciocyfrowy budżet. Bajka! Ale czy te pokaźne sumy przełożą się na równie imponujące wyniki?

Cel obydwu inicjatyw – i innych podobnych, tyle, że słabiej rozreklamowanych (jak np. Allen Brain Atlas czy Human Connectome Project) – jest zasadniczo taki sam: odkryć, jak działa nasz mózg, dlaczego akurat tak i skąd bierze się w nim świadomość. Ale strategie badawcze są już odmienne. Amerykańską można najkrócej określić słowami „z góry na dół” i „w poprzek”. Czyli, by zrozumieć, jak funkcjonuje zegarek, musimy go rozebrać do ostatniej zębatki i śrubki, a następnie wydedukować, jak wszystkie te elementy ze sobą współgrają.

To po tamtej stronie Atlantyku, bo po naszej wybrano inną drogę, tj. „z dołu do góry”. Trudno się dziwić, biorąc pod uwagę, kto jest spiritus movens europejskiego projektu i jednocześnie jego największym beneficjentem – Henry Markram ze Swiss Federal Institute of Technology w Lozannie. W ambicjach nie ustępuje nawet Rayowi Kurzweilowi, a powiedzieć, że jego wizja jest „tylko” śmiała, to jak stwierdzić, że teleskop Hubble’a jest „tylko” ciut lepszy od lornetki. Markram zamierza bowiem w te 10 lat (sic!) stworzyć kompletną i w stu procentach funkcjonalną cyfrową replikę mózgu, bazując na tym, co neurobiolodzy już wiedzą, i co w niedalekiej przyszłości odkryją.

RATTUS EX MACHINA
Podkreślmy, że ów pomysł nie narodził się w głowie jakiegoś niepoważnego marzyciela ani tym bardziej wariata. Markram wydaje się być kompetentnym naukowcem, z budzącą szacunek bibliografią i konkretnymi osiągnięciami, w przeciwnym razie nie dostałby od UE ani centa. To właśnie on, jako pierwszy, przeprowadził udaną symulację komputerową fragmentu kory mózgowej szczura. Niewielkiego, bo obejmującego raptem 2950 neuralnych ścieżek. Rozmiar ma tu jednak zdecydowanie drugorzędne znaczenie wobec faktu, że symulakrum odtwarzało poprawnie rzeczywistą aktywność tej odrobiny szarej masy. Co więcej, Markram zbudował swój model opierając się na zaledwie dwudziestu eksperymentalnie zmierzonych połączeniach synaptycznych. Jak sam mówi, „zdałem sobie sprawę, że do niewiadomych można dotrzeć pośrednio. To jak układanka, w której brak większości elementów. Jeśli potrafisz dostrzec wzór, możesz te puste miejsca wypełnić”.

Podobnie jak Ray Kurzweil, który zainspirował już całą rzeszę pisarzy SF, Markram nie ma wątpliwości (a jeżeli ma, to ich publicznie nie wygłasza), że jego metoda jest właściwa, a sukces – czyli „jak żywy” mózg z zer i jedynek – to tylko kwestia czasu i odpowiednio potężnej mocy obliczeniowej. To nieprawda, twierdzi, że wiemy za mało. Wiemy całkiem dużo, lecz ta wiedza jest w stanie rozproszonym, a neurobiolodzy są jak ślepi filozofowie, którzy badają słonia. Nie potrafią swoich z osobna trafnych, ale nawzajem sprzecznych spostrzeżeń połączyć w całość ani wyłuskać z nich jednego wzoru, głównego schematu. Markram chce im w tym pomóc, wierząc, że taki schemat istnieje i że da się go odszukać nawet wśród już dostępnych danych. Rzecz jasna, im danych więcej, tym lepiej, i Markram nie ukrywa zadowolenia z równoległego startu innych, podobnych projektów. Nie postrzega ich bowiem jako konkurencji, która mogłaby dotrzeć do mety przed nim, lecz jedynie jako dostawców informacyjnego wsadu dla swych cyfrowych symulatorów.

DÉJÀ VU
Jako się rzekło, Markram szarlatanem raczej nie jest. Ale chyba zbytnim optymistą. Krytycznie – nie tylko pod jego adresem, ale również wobec pozostałych wysokobudżetowych neuro-projektów, a nawet wobec neurobiologii jako takiej – wypowiada się wielu („The $1.3B quest to build a supercomputer replica of a human brain”. Wired Science. 14 May 2013; „2 more reasons why big brain projects are premature”. Scientific American. 10 April, 2013). Niektórzy, zwłaszcza ze starszego pokolenia, odczuwają coś na kształt déjà vu. Oni już to przerabiali w latach dziewięćdziesiątych, które George Bush senior ogłosił „dekadą mózgu”. Dekada minęła dekadę temu, parę osób zrobiło kariery w branży i ścięto trochę drzew na publikację wyników, ale trudno powiedzieć, że dokonał się w tej dziedzinie jakiś znaczący postęp.

Zwolennicy obecnej Sturm und Drang kontrują, że wtedy to było wtedy, a teraz jest teraz. Teraz techniki badań – mikroskopowe, molekularne, informatyczne, etc. – dojrzały do tego stopnia, by w końcu na serio wziąć się z problemem za bary. Lecz jeśli jest tak dobrze, to dlaczego dalej jest tak źle? Dlaczego, na przykład, pomimo zmapowania, przy wykorzystaniu owych nowoczesnych technik, kompletnej sieci połączeń neuralnych nicienia C. elegans, nadal nie mamy zielonego pojęcia, jak funkcjonuje jego maciupeńki, złożony z 302 komórek „mózg”? Niech Markram zacznie od cyfrowej rekonstrukcji tego robaka, niech to zrobi i pokaże, że działa, a krytyków zaraz mu ubędzie.

SYMULACJA TO NIE RZECZYWISTOŚĆ
Marketingowy język, którym posługuje się Markram i jego współpracownicy, jako żywo przypomina entuzjastyczne deklaracje środowisk biomedycznych z lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku, kiedy startował Human Genome Project. Zapominają jednak o tym, że kod genetyczny był już od dawna znany i rzecz nie szła o jakość, lecz ilość (par zasad zsekwencjonowanych w jednostce czasu). Neurobiolodzy też lubią mówić o „kodach”, a literatura fachowa pełna jest porównań mózgu z komputerem i oprogramowaniem. Zakładając jednak, że jakiś „kod świadomości” faktycznie istnieje, to na dzień dzisiejszy brak na to niepodważalnych dowodów i podpieranie tą hipotezą jakichkolwiek przedsięwzięć eksperymentalnych jest zwyczajnie nieuczciwe.

Po drugie, Human Genome Project zawiódł oczekiwania. Owszem, z technicznego punktu widzenia to wielkie osiągnięcie i dla biologów oraz genetyków prawdziwy Sezam, który stanął otworem. Ale już z medycznego – całkowita klapa. Żadnej z chorób nie udało się dzięki niemu ani wyeliminować, ani nawet lepiej zrozumieć. I podobny los jest najprawdopodobniej pisany Henry’emu Markramowi i jego Wielkiej Symulacji. Parafrazując bowiem słynne zdanie J.B.S. Haldane’a, mózg jest prawdopodobnie nie tylko bardziej skomplikowany, niż sobie wyobrażamy, ale bardziej skomplikowany, niż możemy sobie wyobrazić. Nawet gdyby udało się go rozłożyć na najmniejsze cegiełki i opisać co do molekuły, nic to prawdopodobnie nie da. Przynajmniej nic takiego, o czym marzą uczestnicy Human Brain Project, a już na pewno nie za 10 lat. W najlepszym wypadku uda im się zbudować super-dokładną makietę, tyleż mającą wspólnego z oryginałem, co mapa Amazonki z autentyczną rzeką. Zresztą, przyciśnięty do muru, sam Markram przyznaje, że „symulacja to nie to samo, co rzeczywistość. To tylko zbiór matematycznych równań, wykonywanych w celu odtworzenia jakiegoś konkretnego zjawiska”. Zjawiska, o którym wciąż tak mało wiemy, jak Neandertalczyk o kosmologii.

BARDZIEJ FANTASTYCZNIE NIŻ NAUKOWO
Według obecnie królującego paradygmatu, aktywność nerwowa to wynik współdziałania dwóch mechanizmów – przepływu ładunków elektrycznych po aksonach i dendrytach, oraz neuroprzekaźników pomiędzy synapsami. A jeśli to nie wszystko? Nikt nie mówi, że z tą elektrycznością i neurotransmiterami to nieprawda. Lecz co, jeśli to nie jest cała prawda, a nawet nie jej większa część? Ile będą warte modele oparte tylko na symulacji pracy neuronów, gdyby się okazało, że neurony to nie jedyni gracze w naszych głowach, a woltaż i biomolekuły to nie jedyne sposoby propagacji sygnałów? Markram zdaje się nie uwzględniać w swych planach np. astrocytów, o których już wiemy, że są co najmniej tak samo funkcjonalnie istotnym elementem mózgu. Niewielu też z entuzjastów (w przeciwieństwie do krytyków) bierze pod uwagę ogromną plastyczność i zmienność neuralnych połączeń, których w każdej chwili powstają tryliony. Jaki komputerowy model poprawnie to odwzoruje? I jakiej trzeba wyobraźni, by wierzyć, że się go stworzy w parę lat?

Fantastom wolno bujać w obłokach i z nieograniczoną swobodą kreować cyfrowe kopie rozumu w stylu markramowskim (jak HAL 9000, super-homar z „Accelerando” Strossa czy uploadowany szczur z „Existence” Davida Brina), naukowcy też mają do tego prawo. Jest jednak różnica między jednymi a drugimi. Ta różnica to w tym przypadku 1 miliard euro.