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各界好評推薦

►《千腦智能新理論》

「在這本引人入勝的書中，傑夫・霍金斯提出一個關於人類智慧本質的新理論，解釋我們古老的本能式爬蟲類腦與我們擅長思考的哺乳類新皮質之間的反復衝突。霍金斯還探討了創造真正的智慧型機器人的後果，他認為這是數十年內可以做到的事。」──約翰・桑希爾（John Thornhill），《金融時報》
「太精彩了⋯⋯為陷於神經科學迷宮的讀者提供精闢洞見。」
——《科克斯書評》（Kirkus Reviews）

「本書雄辯說明了眾多科學家的終極目標：認識人類心智的運作方式。霍金斯以清晰、平易、明快的文筆，概述一種很可能將影響深遠的人類智慧理論。」
──邁可・哈塞莫（Michael Hasselmo），波士頓大學系統神經科學中心主任

「霍金斯這本書是珍貴傑作，針對極其古老的智慧之謎提出了一種新理論。本書思想深刻，獨具慧見，知識廣博，富有遠見。任何人如果對神經科學最近（和沒那麼近）的發現將如何成就人工智慧接下來的突破有興趣，都應該看這本書。」
——安東尼・薩多（Anthony Zador），冷泉港實驗室（Cold Spring Harbor Laboratory）神經科學教授

「一個多世紀以來，神經科學一直在探索大腦的荒野，如今這本書終於給了我們一幅地圖。霍金斯致力研究多數神經科學家甚至不敢問的問題，並在一種新理論中找到了答案；該理論不但解釋我們如何理解世界，還說明我們如何被騙。在世界因為真相瓦解為陰謀和妄想而受威脅的時代，人人都應該看這本了不起的書。」
——亨利・馬克蘭（Henry Markram），瑞士洛桑聯邦理工學院教授、人腦計畫創始人

「傑作⋯⋯刺激讀者思考，令人振奮歡喜。」
——理查・道金斯（Richard Dawkins），演化生物學家、英國皇家學會會士

「本書帶我們走過從人腦演化到人類這個物種滅絕的旅程。一路上，霍金斯漂亮地講述了神經解剖學和神經科學的重大發現，緊緊吸引讀者。」
——《紐約時報書評》


►《發明與創新》

「在這本基本上講述人類發明史（因此在許多方面也就是人類文明史）的書中，史密爾提醒我們，人類失敗往往遠多於成功。但我們總是在追求更好的做事方式，盡力邁向任何一代人都無法達到的完美社會。雖然史密爾對我們似乎與生俱來的過度承諾衝動提出警告，但他也讚揚了我們的集體創新能力，並指出我們需要大量的好想法來克服21世紀的挑戰。」
——文學網站Lit Hub

「史密爾出版了超過四十本關於科學和全球性議題的書，他的書總是值得閱讀……這本書的內容豐富有趣，來自一位才華洋溢的原創思想家。」
——《科克斯書評》（Kirkus Reviews）

「曼尼托巴大學榮譽退休教授史密爾（著有《這個世界運作的真相》），以發人深省的視角審視了『漫長的發明軌跡』，告訴我們對未來可以有何期望……本書有力地糾正了人類的創造力可以應付任何挑戰的想法。」
——《出版者周刊》（Publishers Weekly）

「作為一名環境主義者和能源作家，瓦茲拉夫・史密爾非常適合為我們分析過去和未來可能出現的發明與創新的影響。他區分了一些概念，指出創新涉及『掌握新材料、新產品、新工藝和新想法』。他引人入勝地著眼於三種『失敗』的發明：起初受歡迎但後來遭厭棄的發明（例如含鉛汽油和滴滴涕殺蟲劑）；被過度渲染的發明（例如核分裂和超音速飛行）；以及尚未實現的發明（包括真空管道旅行和可控核融合）。」
——科學期刊《自然》（Nature）

「多產的史密爾（曼尼托巴大學榮譽退休教授）出版過四十多本著作，包括《能源與文明》（Energy and Civilization）和《全球大災難與趨勢》（Global Catastrophes and Trends），在本書審視了1860年代以來人類的創新失敗史。他簡要地區分了發明和創新（一種結果），並檢視了三類發明：未能占據主導地位的發明、災難性的發明，以及仍有希望但尚未實現的發明。熱門的例子包括燃料添加劑、核能、超音速飛行、真空管道運輸，以及固氮穀物……史密爾以豐富的細節和發人深省的統計數據巧妙地支持他的論點，呼籲在改善人類生活的同時避免損害生物圈。」
——書評雜誌《選擇》（Choice）

「史密爾敏銳地聚焦於驅動人工智慧和生物技術之類的許多科技創新的炒作週期。在本書的一個例子中，他著眼於核能方面常有人渲染的微型反應器革命，嘲笑道：『迄今為止，還沒有一個國家宣布任何具體、詳細和有約束力的承諾，矢言投入一項為期數十年的反應器建設計畫。』換句話說，就是未來可能即將到來，但往往難以建構。」
——美國政治新聞媒體Politico

作者

傑夫・霍金斯 Jeff Hawkins

神經科學研究公司Numenta共同創辦人，紅杉神經科學研究所（Redwood Neuroscience Institute）創辦人，掌上型運算領域的創始人之一。美國國家工程學院院士，著有《創智慧》（On Intelligence）。


瓦茲拉夫・史密爾 Vaclav Smil

加拿大曼尼托巴大學榮譽退休教授。著有四十多本書，包括《紐約時報》暢銷書《這個世界運作的真相》（How the World Really Works）和《能源與文明》（Energy and Civilization）。2010年獲《外交政策》（Foreign Policy）遴選為全球百大頂尖思想家之一。2013年，比爾・蓋茲在其網站上寫道：「沒有哪一位作者比瓦茲拉夫・史密爾更令我期待出書。」
vaclavsmil.com

譯者

許瑞宋

香港科技大學會計系畢業，曾任路透中文新聞部編譯、培訓編輯和責任編輯。2011年獲第一屆林語堂文學翻譯獎。譯有《雲端封建時代》、《價值戰爭》、《千腦智能新理論》和《絕望死與資本主義的未來》等數十本書。
victranslates.blogspot.tw

目錄

《千腦智能新理論》
推薦序 一本關於大腦如何運作的書，開啟你的智慧 理查・道金斯 Richard Dawkins
第一部 對大腦的新理解
1 舊腦—新腦
2 蒙卡索的大觀念
3 你頭腦裡的世界模型
4 揭開大腦的祕密
5 大腦裡的地圖
6 概念、語言與高階思維
7 千腦智能理論
第二部 機器智能
8 為什麼現今的AI沒有I
9 當機器有了意識
10 機器智能的未來
11 機器智能的存在風險
第三部 人類智能
12 錯誤的信念
13 人類智能的存在風險
14 人腦與機器融合
15 人類遺產規劃
16 基因vs.知識
結語 我寫這本書的目的
推薦讀物
謝辭

《發明與創新》
第1章 發明與創新：悠久歷史與現代迷戀
第2章 起初受歡迎但最終遭厭棄的發明
第3章 以為勢將主宰市場但未如預期的發明
第4章 我們一直在等待的發明
第5章 科技樂觀主義、誇大其辭和貼近現實的期望
延伸閱讀

序／導讀

《千腦智能新理論》
推薦序
一本關於大腦如何運作的書，開啟你的智慧
理查・道金斯 Richard Dawkins，演化生物學家、英國皇家學會會士

不要在睡前看這本書。這不是因為它很嚇人，它不會使你發惡夢，但它是如此令人興奮、如此刺激，會把你的頭腦變成一個漩渦，裡面滿是令人興奮的刺激想法——你會想衝出去告訴別人，而不是去睡覺。撰寫本篇序言的人正是這個漩渦的受害者，而我估計你會看得出來。
查爾斯・達爾文（Charles Darwin）在科學家當中不同尋常，因為他有辦法在大學之外從事研究，而且不必領取政府的研究資助。傑夫・霍金斯可能不喜歡被稱為矽谷的紳士科學家，但是——嗯，你應該明白他與達爾文的相似之處。達爾文強大的演化論太革命性了，以一篇短文表達根本無法受到重視，1858年達爾文與阿爾弗雷德・羅素・華萊士（Alfred Russel Wallace）聯合發表的論文幾乎被忽略了。正如達爾文自己所說，這個理論需要以一本書的篇幅來表達。果然，一年之後，他的巨作面世，動搖了維多利亞時代的根基。傑夫・霍金斯的千腦理論，也需要以一本書的篇幅闡述。他的參考框架概念，還有「思考這項行為本身是一種運動」，可說是正中紅心！這兩個概念都很深刻，每一個都足以寫成一本書，但霍金斯的慧見並非僅此而已。
赫胥黎（T. H. Huxley）看完《物種起源》（On the Origin of Species）之後留下了一句名言：「我沒想到這個，真是蠢透了。」我並不是想說腦科學家看完霍金斯這本書後也一定會這麼說。這本書提出了許多令人興奮的想法，不像《物種起源》那樣只提出一個極其重要的大觀念。
我估計，除了赫胥黎本人，他三個傑出的孫子也會喜歡這本書：安德魯會喜歡，是因為他發現了神經脈衝的運作原理（霍奇金與赫胥黎是神經系統領域的華生與克里克）；阿道斯會喜歡，是因為他富想像力和詩意的旅行去到了心靈最深處；朱利安會喜歡，是因為他寫了下列這首詩，讚頌大腦建構現實的模型、創造一種宇宙縮影的能力：
世間萬物進入你嬰孩般的頭腦
為那個水晶櫃填入東西。
最奇怪的夥伴在其壁內相會，
事物轉化為思想，繁衍同類。
因為，一旦進入，物質事實可以找到
一種精神。事實與你彼此相欠
在那裡構築你的小小宇宙——它還
有最大的重任分配給小小的自己。
亡者可以活在那裡，與星星對話：
赤道與極地交談，黑夜與白晝對話；
精神消解了世界的物質束縛——
無數的隔閡燒毀了。
宇宙可以活著、運作和計畫，
最後在人類頭腦中構造出上帝。
大腦處於黑暗中，只能經由安德魯・赫胥黎研究的神經脈衝雹暴來認識外部世界。來自眼睛的神經脈衝與來自耳朵或大腳趾的神經脈衝沒什麼不同，是大腦負責處理它們的部分將它們區分開來。傑夫・霍金斯不是第一個科學家或哲學家提出這個想法：我們所感知的現實是一種建構的現實（constructed reality）、是一種模型，仰賴感官持續提供資訊和更新內容。但我認為，霍金斯是雄辯地闡明了下列觀點的第一個人：這種模型不是只有一個，而是有成千上萬個，而構成大腦皮質、整齊堆立的大量皮質柱每個都有一個。一個人的大腦約有15萬個皮質柱，它們和霍金斯所說的「參考框架」是本書第一部的主角。霍金斯關於這兩者的論述是很刺激的，觀察其他腦科學家的反應因此會是非常有趣的事——我估計他們會有好評。霍金斯非常迷人的一個觀點是：皮質柱在它們為世界建立模型的活動中，是半自主地運作。「我們」的感知，是源自皮質柱之間的一種民主共識。
大腦中的民主？共識，甚至爭執？多麼驚人的想法。這是本書的一個重要主題。我們人類哺乳動物是一種經常性爭執的受害者：古老的爬蟲類腦不時與哺乳類新皮質角力，前者無意識地運行生存機器，後者則彷彿可以駕馭前者。這個哺乳類新腦——大腦皮質——會思考，它是意識所在之處，能夠意識到過去、現在和未來，並向舊腦發出指令，由後者來執行。
舊腦受天擇教育數百萬年之久，期間糖是珍貴和對生存非常有用之物，舊腦因此會說：「蛋糕。想吃蛋糕。嗯，蛋糕。給我。」新腦在短短數十年間受書籍和醫師教育，期間糖有氾濫之虞，它因此會說：「不，不。不能吃蛋糕。不可以。請不要吃那個蛋糕。」舊腦說：「痛，痛，可怕的疼痛，立即止痛。」新腦說：「不，不，要忍受酷刑，不能背叛國家向敵人投降。忠於國家和戰友甚至比保住自己的性命重要。」
爬蟲類舊腦與哺乳類新腦之間的衝突，解答了「疼痛為什麼必須真他媽的痛」之類的謎。說到底，疼痛的目的是什麼？疼痛是一種死亡提示。它是對大腦的一種警告：「不要再做這種事了：不要逗蛇，不要拿起還在燒的碳，不要從高處跳下。這一次你只是受傷，下一次可能送了性命。」但是，設計工程師此時可能會說，針對這種情況，大腦需要的或許是一種無痛警示。警示出現時，就不要再做那種危險的事。然而，我們實際得到的不是工程師主張的那種輕鬆和無痛的警示，而是疼痛——而且往往是極其強烈、無法忍受的疼痛。為什麼？合情合理的無痛警示有什麼問題？
答案很可能在於大腦決策過程的爭執性質，在於舊腦與新腦之間的角力。如果新腦可以非常輕鬆地否決舊腦的意願，無痛的警示系統就會行不通。酷刑也不行。
在那種情況下，如果新腦出於某種原因「想要那麼做」，它將可以隨意無視假想中的警示，無限地忍受蜜蜂螫刺、腳踝扭傷或施暴者的酷刑。確實「在乎」生存以傳承基因的舊腦，或許只能徒勞地「抗議」。也許出於生存之必要，天擇使疼痛變得真他媽的痛，痛到新腦無法否決舊腦的意願，確保了舊腦的「勝利」。再舉個例子：如果舊腦「意識到」刻意避孕背叛了性行為的達爾文目的，戴保險套這個動作將導致無法忍受的疼痛。
霍金斯站在多數有見識的科學家和哲學家那一邊，對二元論非常不屑，認為沒有所謂的「機器中的幽靈」（ghost in the machine），沒有那種可怕的靈魂，因為獨立於硬體，可以在硬體死亡之後存活下去，也沒有笛卡爾劇場〔丹尼爾・丹尼特（Daniel Dennett）的用語〕，有個彩色螢幕向在觀看的自我播出展現世界面貌的影片。霍金斯提出了他的想法：大腦中的世界模型、建構的小宇宙有許多個，它們由從感官湧入的大量神經脈衝提供資訊和調整內容。順帶一提，霍金斯並不認為長遠而言，人類絕對不可能藉由將大腦上傳到電腦來逃避死亡，但他認為這不會是很有趣的事。
在大腦的模型中，身體本身的模型是比較重要的其中一類，負責處理身體本身的運動如何改變我們對頭骨獄牆之外世界的看法（這是此類模型的必要功能。）這與本書中間部分重點關注的機器智能有關。霍金斯和我一樣，非常尊重那些才智出眾者（包括他和我的一些朋友），他們擔心未來將出現取代我們、征服我們或甚至完全消滅我們的超級智慧型機器。但霍金斯並不害怕這種機器，部分原因在於那種稱雄西洋棋或圍棋的能力，並不是那種能夠應付現實世界的複雜性的能力。不會下棋的孩子「知道液體如何溢出，球如何滾動，狗如何吠叫。他們知道如何使用鉛筆、麥克筆、紙和膠水。他們知道如何打開書本，也知道紙是可以撕開的。」他們有一種自我意象，這種身體意象將他們置於物質現實世界中，使他們能夠輕鬆穿行其中。
霍金斯並不是低估了人工智慧和未來機器人的力量，恰恰相反。但他認為，現今多數研究走錯了路；在他看來，正確的做法是了解大腦的運作方式，然後加以借用，但大大加快速度。
而我們沒有理由借用舊腦的運作方式，借用其欲望與飢渴、渴望與憤怒、感覺與恐懼（請真的不要做這種事），因為它們可能驅使我們走上新腦視為有害的道路。至少從霍金斯和我（以及幾乎肯定還有你）所珍視的角度來看，那是有害的。因為霍金斯非常清楚，我們開明的價值觀必須與我們自私的基因的首要和原始的價值觀——不惜一切代價繁殖的原始渴求——大相逕庭（事實也確實如此。）在他看來（我估計這會有爭議），如果沒有舊腦，我們就沒有理由預期人工智慧對我們懷有惡意。同樣道理，他不認為關掉有意識的人工智慧會是謀殺（這也可能會有爭議）：如果沒有舊腦，它為什麼會感到恐懼或悲傷？為什麼會想要生存？
在第16章〈基因vs.知識〉中，我們明確看到了舊腦的目標（為自私的基因服務）與新腦目標（知識）之間的巨大差異。人類大腦皮質的榮耀在於它有能力違抗自私基因的命令——這在所有動物當中是獨一無二的，在地質年代當中是前所未有的。我們可以享受性生活而不生育。我們可以把我們的生命奉獻給哲學、數學、詩歌、天體物理學、音樂、地質學或人類愛的溫暖，無視舊腦源自遺傳的敦促——舊腦告訴我們，這些活動都是浪費時間，這些時間「應該」用來與對手戰鬥和追求多個性伴侶。霍金斯寫道：「在我看來，我們必須作一項重大抉擇：選擇偏向舊腦或偏向新腦。較具體而言，我們是希望我們的未來受天擇、競爭和自私的基因所驅動（我們藉由這些過程走到現在），還是受智能和它理解世界的渴望所驅動？」
我在文首引用了赫胥黎看完達爾文《物種起源》之後討喜的謙虛評論，在此我要以霍金斯許多迷人想法的其中一個來結束本文，他只用短短篇幅就闡述完畢，使我想要附和赫胥黎的話。霍金斯覺得，我們需要樹立一塊宇宙墓碑，告訴外星文明我們在這裡存在過，而且有能力宣布此一事實。他指出，所有文明都是短暫的。在宇宙時間的尺度上，一個文明從發明電磁通訊到它消亡就像螢火蟲閃一下光那麼久。一個文明與另一個文明同時閃光的可能性小到令人遺憾。因此，我們需要發出的訊息並非「我們正在這裡」，而是「我們曾經在這裡」，這正是為什麼我稱之為「墓碑」。這塊墓碑持續樹立的時間必須是宇宙尺度的，不能只是在幾個秒差距之外可見（1秒差距約為3.26光年），而是必須持續數百萬或甚至數十億年，以便在人類滅絕很久之後，其他智慧閃光仍有機會注意到它發出的訊息。廣播質數或π的數字是不行的，反正不能是無線電訊號或脈衝雷射光束。它們無疑可以宣告生物智能的存在，這正是為什麼它們是尋找外星智慧（the search for extraterrestrial intelligence, SETI）和科幻小說的常用手段，但它們太短暫和太當下了。那麼，什麼訊號可以持續夠久，而且可以在極遠之處從任何方向探測到？霍金斯正是在這裡喚起我內心的赫胥黎。
這在今天是做不到的，但在未來，在我們的螢火蟲之光消失之前，我們可以將一系列的衛星送入繞著太陽運行的軌道，「以一種不會自然發生的模式擋掉一些陽光。這些軌道上的陽光阻擋器，將持續圍繞太陽運行數百萬年，在人類滅絕很久之後，仍然可以在很遠的地方探測到。」即使這些本影衛星（umbral satellites）的間距不是一系列的質數，仍可明確無誤地發出這個訊息：「有智慧的生命在此存在過。」
我覺得特別令人歡喜的是，以尖峰之間的間隔模式編碼的宇宙訊息（在霍金斯的例子中是反尖峰，因為他的衛星會阻擋陽光），使用的代碼將與神經元相同。我把這個小發現獻給霍金斯，感謝他的這本傑作帶給我許多樂趣。
這是一本關於大腦如何運作的書。它刺激讀者思考，令人振奮歡喜。

試閱

《千腦智能新理論》
第一部
對大腦的新理解
你頭腦裡的細胞正在閱讀這些文字，想想這是多麼了不起的事。細胞相當簡單。單個細胞不能閱讀，不能思考，也不能做很多事。但是，如果有足夠多的細胞構成一個大腦，它們就不但能夠讀書，還能夠寫書。它們還能設計建築物、發明技術，以及破解宇宙的奧祕。一個由簡單細胞構成的大腦如何創造出智能？這個問題極有意思，至今仍是個謎。
了解大腦如何運作，被視為人類的一大挑戰。此一探索催生了數十個國家和國際層面的計畫，包括歐洲的人腦計畫（Human Brain Project）和國際大腦計畫（International Brain Initiative）。數以萬計的神經科學家致力於數十個專業領域的研究，希望了解大腦，而世界上幾乎每一個國家都有這種研究者。雖然這些神經科學家研究不同動物的大腦並嘗試回答不同的問題，但神經科學的最終目標是了解人腦如何產生人類智能。
你可能對我聲稱人腦仍是個謎感到驚訝。每年都有人宣布與大腦有關的新發現，出版關於大腦的新書，而相關領域如人工智慧的研究人員則聲稱他們的創造物已經逼近老鼠或貓的智能，這很容易使人認為科學家對大腦的運作方式已有不錯的認識。但如果你問神經科學家，他們幾乎全都會承認，我們至今仍不清楚：雖然我們已經掌握了關於大腦的大量知識和事實，但我們對整個大腦的運作方式仍然知之甚少。
1979年，因研究DNA而聞名的法蘭西斯・克里克（Francis Crick）寫了一篇關於腦科學狀態的文章，題為〈思考大腦〉（“Thinking About the Brain”）。他描述了科學家蒐集的關於大腦的大量事實，但總結道：「雖然細節知識持續積累，但人腦如何運作仍然非常神祕。」他接著說：「我們顯然欠缺一個大觀念框架來理解這些結果。」
克里克觀察到，科學家已經蒐集關於大腦的資料數十年之久。他們知道大量事實，但沒有人知道如何將這些事實組合成有意義的東西。大腦就像一幅巨大的拼圖，有成千上萬片。拼圖片就在我們眼前，但我們無法理解。沒有人知道答案應該是怎樣的。根據克里克的說法，大腦之所以是個謎，不是因為我們沒有蒐集到足夠的資料，而是因為我們不知道如何處理手頭的拼圖片。在克里克寫下這篇文章後的四十年裡，腦科學有許多重大發現，我將在後面談到其中幾項，但整體而言，克里克的見解至今還是正確的。大腦裡的細胞如何產生智能？這目前仍是個深奧的謎。隨著我們累積的拼圖片逐年增加，我們對大腦的理解有時反而像是不進反退。
我年輕時讀過克里克那篇文章，深受啟發。我覺得我們可以在我有生之年解開大腦之謎，而從那時起，我就一直致力於這項目標。過去十五年裡，我在矽谷領導一支研究團隊，研究大腦裡被稱為新皮質的部分。新皮質約占人腦體積70％，負責我們認為與智能有關的一切，包括我們的視覺、觸覺和聽覺，以及所有形式的語言，以至數學和哲學之類的抽象思考。我們的研究目標是具體了解新皮質的運作原理，以便我們能夠解釋大腦的生物學，並建造運作原理相同的智慧型機器。
2016年初，因為認識上有所突破，我們的研究大有進展。我們認識到，我們和其他科學家都忽略了一個關鍵要素。因為這項新洞見，我們明白了拼圖片應該如何拼起來。換句話說，我相信我們發現了克里克所說的框架，而這個框架不但解釋了新皮質的基本運作原理，還賦予我們一種思考智能的新方式。我們還沒建立一個關於大腦的完整理論——遠遠沒有。科學領域往往始於理論框架，而細節是隨後研究出來的。最著名的例子可能是達爾文的演化論，達爾文先提出關於物種起源的大膽新構想，而相關細節，例如基因和DNA如何運作，則是許多年後才明瞭的。
為了能有智能，大腦必須了解關於世界的許多東西。我說的並非只是我們在學校學到的東西，還包括基本事物，例如日常物品的外觀、聲音，以及予我們的感覺。我們必須了解物品的運作方式，例如門窗怎麼打開和關閉，以至我們觸碰智慧型手機螢幕上的應用程式時，它們會有什麼反應。我們必須了解現實中各種東西的位置，包括個人物品放在家裡的什麼角落，以至圖書館和郵局在社區裡的位置。當然，我們還學習較高層次的概念，例如「憐憫」和「政府」的涵義。除此之外，我們每個人都學了成千上萬個詞語的意思。我們每個人都掌握關於這個世界的大量知識。我們的一些基本技能是基因決定的，例如進食，或畏縮以避免疼痛；但我們對世界的大部分認識是後天學來的。
科學家說，大腦習得一個世界的模型。「模型」一詞意味著我們所知道的並非只是零散的一堆事實，而是以一種反映世界（及其所有事物）的結構的方式組織起來。例如要知道什麼是自行車，我們並不是記住關於自行車的一堆事實，而是由我們的大腦建立一個自行車的模型，內容包括自行車有哪些零組件、這些零組件的相對位置，以及它們如何移動和協調運作。為了認得一種東西，我們必須先了解其外觀和予我們的感覺；為了達成目標，我們必須知道我們與世上各種事物互動時，它們通常會有什麼反應。智能與大腦的世界模型密切相關；因此，為了明白大腦如何創造智能，我們必須釐清由簡單細胞構成的大腦如何習得一個世界（及其所有事物）的模型。
我們2016年的發現解釋了大腦如何習得這個模型。我們推斷，新皮質利用「參考框架」（reference frames）這種東西儲存我們所知道的一切，儲存我們所有的知識。我稍後將詳細解釋這一點，這裡且以紙本地圖作類比略微解釋。地圖是一種模型：一座城鎮的地圖是這座城鎮的模型，而格線（例如經緯線）是一種參考框架。地圖的格線，其參考框架，構成地圖的結構。參考框架告訴你事物相對於彼此的位置，也可以告訴你如何達成目標，例如怎麼從一個位置去到另一個位置。我們認識到，大腦的世界模型是以類似地圖那種參考框架建立的，但不是一個參考框架，而是數十萬個。事實上，我們現在認識到，新皮質的大部分細胞致力於創造和操作參考框架，而大腦利用這些參考框架來規劃和思考。
因為這項新洞見，我們開始看見神經科學一些大問題的答案。這些問題包括：我們的各種感官輸入如何整合成單一體驗？我們思考時發生了什麼事？為什麼兩個人可以基於相同的觀察得出不同的信念？為什麼我們會有自我意識？
本書講述這些發現的故事，並且說明它們對我們的未來有何涵義。大部分材料已在科學期刊發表過，我將在書末告訴大家如何找到這些論文。但是，科學論文不適合用來解釋大規模的理論，尤其是以非專業人士能夠理解的方式。
我把這本書分為三個部分。在第一部，我闡述了我們的「參考框架理論」——我們稱之為「千腦理論」（Thousand Brains Theory）。這項理論有一部分是基於邏輯推演，因此我將說明我們的推論步驟。我也將講述一點歷史背景，以助你了解這項理論與大腦觀念史的關係。我希望你在看完本書第一部時，大致明白你在這個世界裡思考和行動時，你的頭腦裡發生了什麼事，以及有智能意味著什麼。
本書的第二部是關於機器智能（machine intelligence）。智慧型機器（有智能的機器）將改變二十一世紀，一如電腦改變了二十世紀。千腦理論解釋了為什麼現在的人工智慧（artificial intelligence, AI）還不算是有智能，以及我們必須做些什麼才可以製造真正的智慧型機器。我描述了未來智慧型機器的模樣，以及我們可能如何使用它們。我解釋了為什麼有些機器會有意識，以及我們應該如何因應這種情況。最後，許多人擔心智慧型機器將危及人類的存在，擔心我們即將創造出一種將毀滅人類的技術，我認為這是過慮了。我們的發現說明了為什麼機器智能本身是良性的，但是作為一種強大的技術，其風險在於人類可能如何使用。
在本書的第三部，我從大腦和智能的角度檢視人類的境況。大腦的世界模型包含我們的自我模型，這導致一個奇妙的事實：你和我每時每刻所感知的，是一種對世界的模擬，而不是真實的世界。千腦理論的一個涵義是我們對世界的信念可能是錯誤的。我將會解釋這種情況如何發生，為什麼錯誤的信念難以消除，以及錯誤的信念與我們較為原始的情緒相結合，可能如何危及我們的長期生存。
最後幾章討論我認為人類作為一個物種將面臨的最重要抉擇。我們有兩種方式看待自己，一種是視自己為生物有機體（biological organisms），是演化和天擇的產物。從這個角度來看，人類是由我們的基因界定的，而生命的目的就是複製這些基因。但是，我們現在正在擺脫我們純粹的生物歷史（biological past），我們已經成為一個有智能的物種。我們是地球上第一個知道宇宙的大小和年齡的物種。我們是第一個知道地球如何演變以及人類如何走到現在這種狀態的物種。我們是第一個開發出工具來探索宇宙和破解其奧祕的物種。從這個角度來看，界定人類的是我們的智能和知識，而不是我們的基因。我們思考未來時面臨的抉擇是：我們應該繼續受我們的生物歷史驅動，還是選擇善用我們較晚出現的智能？
我們可能無法兩者都兼顧。我們正在創造強大的技術，可以根本改變我們的星球、操縱生物學，以及在不久的將來創造出比我們更聰明的機器。但我們仍未能擺脫那些幫助我們走到今天這種狀態的原始行為。這種組合真正危及人類的存在，是我們必須妥善處理的風險。如果我們願意接受界定人類的是我們的智能和知識，而不是我們的基因，那麼或許我們將能創造一種比較持久、而且目標較為崇高的未來。
宇宙裡唯一知道宇宙存在的東西，是漂浮在我們腦海裡的三磅重細胞團，這使我覺得很神奇。我因此想起了一道古老的謎題：如果有一棵樹在森林裡面倒下，沒有人聽見，那麼它是否發出了聲音？同樣地，我們可以問：如果宇宙出現又消失，而沒有大腦知道，宇宙真的存在過嗎？誰會知道？懸浮在你頭顱裡的數十億個細胞不但知道宇宙存在，還知道它浩瀚且古老。這些細胞已經習得一個世界的模型，而據我們所知，這種知識並不存在於任何其他地方。我畢生致力於了解大腦如何做到這一點，而我們至今的發現使我興奮不已。我希望你也會為此感到興奮。我們就開始分享這些發現吧。

《發明與創新》
第1章
發明與創新：悠久歷史與現代迷戀
我們這個物種的演化，是一部與發明成果密切相關的物理和行為變化史。發明是一把大傘，涵蓋四個主要類別。第一個類別包含各種各樣的簡單手工製品，最早是我們的祖先開始兩足行走、可以空出雙手從事複雜工作之後製作的石器。從考古發現看來，古人類製造工具的進展只能說是非常緩慢。最古老的原始石器出現於三百多萬年前，較大的、製作精良的（雙面）手斧和薄刃斧出現於約一百五十萬年前，木柄石矛出現於約五十萬年前，然後要等到約兩萬五千年前，舊石器時代晚期的狩獵者才掌握了手工製作一系列複合工具的技術，包括製作錛、斧、魚叉、針、鋸，以及配套的陶器。
農作物種植普及，是以人類發明大量農具為基礎。馴化馬匹以供騎乘始於馬嚼子和馬轡（馬鐙和馬鞍晚得多才出現）。役用動物需要許多特別設計的工具來將牠們套在犁、手推車或馬車上，例如馬用的項圈、韁繩、牽引繩、肚帶，以及牛用的軛。所有定居社會都會製作木製家具、設計和燒製陶器、冶煉礦石以生產工具和武器，有些社會還發展出精湛的技術。現代社會仍仰賴大量的這種簡單產品，包括錘子和鋸子、木椅和木凳、杯子和盤子，但因為機器普及使用，這種產品現在只有很小一部分是手工製作的。
機器屬於第二類發明，也就是固定在一個地方使用或用來運輸東西、多少有些複雜的新設備或裝置。在這個類別中，大型水車、風車、配備水車驅動皮革風箱的高大石製鼓風爐，以及遠洋帆船是現代之前最值得注意的發明。到了十九世紀末，席爾斯百貨（Sears）的商品目錄列出了數以千計的此類物品，包括懷錶、小型縫紉機以至大型打穀機，而近年我們可以看到許多過剩的例子：目前全球市場上有超過一千種型號的手機，而美國有約七百種不同型號的可載客車輛〔我不能只是說轎車，因為新車輛以運動型休旅車（SUVs）、貨卡（pickups）和箱型車（vans）為主〕。
新想法必須體現在某些東西上──無論那是簡單的實用工具、複雜的機器，還是現代工業企業不可或缺、更加複雜和現在往往高度自動化的機器組合：汽車製造廠可能是這種機器組合最好的常見例子，從搬運和定位零件到焊接和噴漆，幾乎都交給機器人去做。現成的石頭和木材只能製成種類有限的工具、機器和結構。因此，第三類發明──新材料──一直是人類文明進步的明顯標誌，標誌著人類從石器和木器時代，發展到金屬、混合物和複合材料的時代。第三類發明始於青銅，然後是鐵和鋼（碳含量很低的鐵合金），現在包括鋁和十幾種其他常見金屬，還有玻璃、水泥（多種材料的集合體），以及從十九世紀末開始的塑膠（種類至今仍在增加）和最新出現的碳基複合材料（很輕但強度高於鋼）。
第四類發明主要是新的生產、運作和管理方法，包括並不重大但具有經濟效益的改進，以及大規模製造物品、蒐集資料和處理資料的高度自動化全新方法。此類發明中最值得注意、影響最大的其中一項，是麥可・歐文斯（Michael Owens）1904年推出的玻璃瓶製造機。在此之前的多個世紀裡，玻璃瓶必須個別吹製，而十九世紀末出現了第一台半自動機器，但無論如何，玻璃瓶製造商都是雇用兒童來搬運和處理熔化的玻璃，並將玻璃瓶與模具分開。1899年時，超過七千名美國男孩在這種高溫和危險的環境下工作，當時的攝影師記錄了他們的工作情況：如此可怕的情境，只有地下深處煤礦的童工勞動可比。歐文斯的機器則是直接從熔爐中取得玻璃材料，整個過程完全不需要投入人力。即使是最早的歐文斯機器（圖1.1），每小時也能生產2,500個瓶子，而半自動機器每小時只能生產200個。
第二次世界大戰之後，幾乎所有固有的大規模工業生產方式都因為電子控制技術的應用而改變了──效率提高了，成本降低了，速度加快了。現在新的電子鍋或咖啡機幾乎全都內建電子控制裝置，而電子技術對資料的獲取、處理和傳播的影響甚至更大。第二次世界大戰期間，英文calculators（現在多指「計算機」）和computers（現在多指「電腦」）是指從事乏味的資料輸入和處理工作的（通常年輕的）女性；現在，每一台小型筆記型電腦的資料處理能力都遠遠超過1960年代末最先進的電腦（當時的電腦還沒有微處理器可用），而現今電子設備範圍很廣，小至微型監控裝置（有些小到可以貼在飛蟲背上），大至巨型伺服器場（因為這種設施的用電需求一直很高，通常會建在可以提供便宜電力的地方）。
在一般使用上，發明（invention）和創新（innovation）這兩個詞的含義有很大的重疊，但創新也許最好理解為引進、採用和掌握新材料、新產品、新工藝和新想法的過程。因此，事實上可以有大量的發明但沒有相應的創新，而蘇聯也許是這種不一致現象近來的最佳例子。蘇聯科學家有許多重要的發明，其中八人獲得諾貝爾獎（包括低溫物理學方面的朗道和卡皮察，雷射和邁射方面的巴索夫和普羅霍羅夫），而當局特別重視、投入大量資金的軍事研發工作，則使蘇聯的軍備可與美國媲美。
蘇聯累積了45,000個核彈頭。米格29和蘇25位居歷來投入使用的最佳戰鬥機之列，而美國工程師設計世上第一架隱形飛機時，使用了蘇聯人彼得・烏菲莫切夫（Pyotr Ufimtsev）的方程式來預測飛機表面的電磁波反射。蘇聯在世界上最重要的能源領域也表現出色：蘇聯科學家和工程師發現了西伯利亞的巨型油田和氣田，發展出世上最大的石油和天然氣工業，並建造了（完工時）世界上最長的油氣管道，為歐洲提供當地需要的大部分原油和天然氣。
但蘇聯1991年解體（值得注意的是，過程中沒有發生任何暴力事件），而當時它正因為創新方面的許多不足而受困擾，從關鍵的初級產業到滿足基本消費需求的產業皆不例外。鋼鐵是現代文明最重要的金屬，而在1990年代初，歐盟、北美和日本都已經完全不用平爐煉鋼法（從1950年代起已開始被轉爐煉鋼法取代），但這種1860年代開始用於煉鋼的十九世紀工藝，在蘇聯的最後時期仍貢獻了該國接近一半的金屬產出。蘇聯在大規模生產一般消費品（從牛仔褲到個人電腦）方面創新滯後，長期以來一直是民眾不滿的原因之一，而且無疑也是導致蘇聯政權滅亡的一個因素。
中國1990年之後的經濟發展，則與蘇聯的創新失敗形成鮮明對比，堪稱迅速利用外國各種發明大量創新的最佳例子，而且是史無前例的。中國經濟規模成長了13倍，人均所得增加了10倍（均以固定幣值計算），不是因為該國國內出現了前所未有的大量重要發明，而是因為該國大量引進和採用其他國家數十年前（最新技術則是數年前）就已經發展出來的設備或做法。在中國國內的堅定努力和以兆美元計的外國直接投資之外，外國最新的機器、設計和工藝大量移轉到中國。這種移轉得以發生，有賴取得專利，以及急著進入中國市場的美國、歐洲和日本廠商分享技術訣竅，而伴隨著這些合法移轉的是廣泛和持續的產業間諜活動。
中國共產黨很好地吸取了蘇聯解體的教訓：其領導人沒有像戈巴契夫那樣試圖改革無法改革的政治體制以放鬆控制，而是促成了一場規模空前、創新導向的經濟擴張，迅速提高了民眾的生活品質，使共產黨得以更牢固地控制中國。尼克森1972年2月為了「打開中國大門」而訪華之後，中國的第一筆商業交易是購買由美國M. W. Kellogg公司設計的世界上最先進的氨合成工廠；這次收購對防止中國這個人口迅速增加但沒有現代化肥工業的國家再次發生大飢荒至關重要。
隨後，數以千計的外國公司（以最大型的跨國企業為首，包括豐田、日立、日本製鐵、通用汽車、福特、波音、英特爾、西門子和戴姆勒）與中國分享了它們的技術訣竅，通常是被迫成立合資企業，為中國人從事逆向工程提供完整的技術資料。中國顯然得益於一種後發優勢，借助了因為採用外國已完善的發明而掀起的巨大創新浪潮。當然，日本和韓國也走過這條路，分別在1950年代和1970 年代起步，但一路走來，它們不但成為了堅定的創新大國，還發展出重要的創造型經濟體。就這方面的貢獻而言，重要的例子包括Sony在消費電子產品早期發展中建立領先地位，豐田開創以少錯誤著稱的及時制（just-in-time）工廠管理方法，以及三星、SK海力士、LG和松下等公司在先進微處理器、行動電話和電池方面的貢獻。迄今為止，中國還不曾作出任何同等重要、受全球歡迎、產生豐厚商業報酬的貢獻（雖然有些人可能認為不應忽視華為的貢獻）。
回顧人類發明的漫長軌跡，許多歷史學家和經濟學家認為這方面的進步加速很了不起，這一點並不令人驚訝。相對於十八世紀緩慢得多的技術進步，十九世紀真正劃時代的發明頻密得多，影響也深遠得多，而這是拜工業革命所賜。但是，二十世紀的進步可能更了不起。正如喬爾・莫基爾（Joel Mokyr）指出，雖然二十世紀發生了兩次曠日持久的世界大戰，而且極權政權一度統治歐洲和亞洲大部分地區，這種進步還是發生了：
在過去，這種大災難可能足以使經濟倒退數百年，甚至使整個社會陷入停滯或野蠻狀態。但在二十世紀，這些災難都無法阻擋不斷加速的創新產生巨大的力量，刺激已工業化和正工業化的多數國家快速發展。
二十世紀末和二十一世紀初，人們最常掛在嘴邊的一件事，就是所謂的創新不斷加快。專利數量增加顯然不能很好地反映這種創新加速（太多的專利旨在保護重大發明的微小變化和改進），但無可否認的是，美國專利商標局每十年批准的專利申請總數（包括批給外國人的專利）經歷了驚人的成長：十九世紀頭十年只有911項，1890年代有近25萬項；二十世紀頭十年有約34萬項，1990年代有約165萬3,000項，兩百年間增加了近2,000倍。
當然，這種簡單、不辨好壞、在某些方面顯然誤導的專利總數增長，總是包含一些可疑的條目，甚至是一些真正瘋狂的創造。1932年，阿爾福德・布朗（Alford Brown）和哈利・傑夫科特（Harry Jeffcot）從美國專利商標局的檔案中找出了一小部分此類案例。專業的專利評估人員竟然同意給予「改良的埋葬箱」（使人可以在「恢復知覺後經由梯子從墳墓和棺材中爬出來」）和「製造酒窩的裝置」專利保護，使人不禁思考他們是否受了什麼蠱惑。如果你認為我們已經擺脫了這種無聊東西，只要定期查看電子前線基金會（Electronic Frontier Foundation）的網頁「本月最蠢專利」（“Stupid Patent of the Month”），就會清楚認識到，現在還是不缺這種蠢事。