许田：生物医学＋人工智能，将引发最猛烈的一波科技革命

今年4月初，许田教授辞去耶鲁大学终身教授，全职回国，加盟西湖大学，成为该校的讲席教授。此前，许田长期参与科学管理和政策制定，担任过15年的耶鲁大学遗传系副系主任以及11年的耶鲁大学校长特别顾问。

许田以“学科的交叉”为例，表示西湖大学要打破高校所有的壁垒。

“以人工智能为例，计算机学家模拟了视神经网络，但是在一些学校，计算机系在一个地方，做神经生物的在一个地方，很难进行交叉。但作为一个崭新的学校，西湖大学从一开始就设计地便于他们进行交流，不同学科的人每天能够有机会碰到并进行交流。”

早在2017年初，许田教授就曾提出“将生物科技和人工智能”结合这一观点。

当生物医学遇到人工智能的时候，这是人类有史以来最猛烈的一波科技革命。它会影响我们每一个人，影响我们的社会，我们所有人都逃不掉。

░ 演讲全文如下：

乔布斯在临终的时候跟他儿子讲，你应该去学生物技术。不是说因为乔布斯死于癌症，所以要让他去成为一个医生，而是因为现在这一波科技革命就是生物技术。

不管你是做投资的，还是做实业的，还是做其它的，你都应该投身到这一波科技革命，只有这样，你才能对社会起到最大的作用。

▎为什么乔布斯临终时要叫儿子去学生物技术？

法国的经济学家在总结科技革命和经济增长的关系时发现，所有的科技革命开始出来的时候都需要30年缓慢的孵化期。

30年之后有50年到60年的快速增长期。在这个时期里面个人的作用可以做到最大化，投资能实现回报的最大化，对社会的影响也是最大化。

等过了这60年之后，随着科技成熟，它的产生力就开始下降，照他归纳出来的经济理论，我测算了一下，当下这一波科技革命大概还有15年到20年左右，已经开始放缓了，现在去开一个网络公司已经不太容易了。

计算机之后就是这波生物科技，1972年分子克隆标志生物科技的开始，现在已经走过了缓慢增长的30年，进入了快速增长的十年，可以开始真正的影响社会，影响我们的生活。所以这就是为什么乔布斯跟他的儿子讲，要去学一点生物医学。

那么再下一波的科技革命又在哪里呢？是人工智能。

80年代初（学界）用模拟生物神经网络的思路开始做人工智能，到现在刚刚进入30年，正要开始产出。

所以现在最激动人心的是什么？就是要把生物科技和人工智能这两个结合起来。

▎人工智能跟人类学会了怎样进化

去年（2016年）的阿尔法狗打败李世石，为什么和以前深蓝打败象棋国际冠军已经完全不是一样的事情？

因为深蓝的技术思路是穷尽计算，把所有的可能都算出来。但围棋要穷尽计算，有10的170次方个可能性。而我们整个宇宙里面一共才有10的80次方个原子。

人工智能为什么像人了？

比如哺乳动物的视觉神经系统，当这光线进来，当晶体成像，投到视网膜后面的时候，这里有几层神经细胞，最外一层是感光细胞，感光细胞感受到光后，送到下一层双极细胞，双极细胞把信号汇总到节细胞，节细胞再汇总，传到脑子里面。

你可以看到它是一个快速合并信号的神经网络。同时因为它的神经网络连接方式的不一样，它还可以起到其他简化信息的效果，比如说边界效应，把重要的信息给提出来。

在80年代初的时候，搞计算机的科学家就开始把计算机芯片像神经细胞一样连接起来，（变成）神经网络。

2006年多伦多大学开始发文章指出，这样的神经网络计算机可以非常有效地简化大数据。谷歌是如何构建神经网络来处理信息的呢？这要牵涉到另外一个生物准则：学习。

人的智能形成有几个过程，第一我们接受外界信息，接收到之后我们处理信息，通过处理进行学习，然后我们记忆这个信息，最后当你遇到新的情况的时候，用学到知识和记住的东西来处理新情况，这就是人工智能。

学习有几个部分，先是有指导的学习。小时候父母告诉我们不要乱穿马路，我们马上就听进去了，因为你穿马路会被撞死的。我们老师告诉我们一加一等于二，我们记住了，然后我们来做大量的习题来记住。当我们年纪大一点的时候，我们开始自己读书，自己归纳信息，自己学习，这是自学。

在整个学习过程中还有非常重要的奖惩的原则。老师说你今天考得很好，回到家里面母亲给你一个拥抱，你感觉很好，你记住了，这是奖励。

小时候到街上去学了骂人话，回到家里的时候，我父亲听我一讲，马上打一下头，你很痛，下次你就记住了骂人话不能讲，这是惩罚。

在计算机学习神经网络的时候，用了一样的准则，用大量的数据来训练这个神经网络，然后不断改进，通过学习来构造一个神经网络，来处理信息，比如说图像。

谷歌就是用这样的原理构建神经网络，把边界效应抽提出来，把边界联合起来变成局部的图象，再整个联合起来变成人脸识别。

我最早开始关注这个领域是吴恩达教授做了个脑计划，用神经网络芯片来识别猫。这件事是在2012年被媒体报道，给我很大震撼，因为这是第一次人工智能可以自主识别猫。后来开始用神经网络来学习语音，我们现在手机上的语音识别就是这个。

我们已经知道，在你用脑子的时候，脑袋一部分会激活，核磁共振可以看到。有异常激活的话可能长肿瘤，看一样动的东西，和看一样不动的东西，会激活不同的脑区。把电极插在瘫痪病人不同的脑区，让他通过想不同的东西产生电流，来控制计算机，从而让瘫痪病人通过打字和人们交流，这个是非常感人的。

美国有一个妇女，她全身瘫痪，眼睛也不能动，在接受杜克大学的技术援助后，用上这东西，她就可以把自己想说的话打出来。

她说：“I am alive. I am alive.I want to see my daughter get married.”

意思是说，我还活着，我还活着，我希望看到女儿能够结婚。

通过这个方法，他们还发现有许多瘫痪十几年的病人，仍然是有意识的。甚至你在他身边讨论要不要拔他插头的时候，他都知道得一清二楚，他只不过没有办法跟你交流。

生物科技这个进展，实际上对人类带来很大的福音。

我们人类的大脑，是地球生物历经10亿年时间不断进化后的产物，它本身就是最厉害的计算机。整个计算机领域发展的时间才60年，人工智能用11年时间进化出来的。它不仅在硬件上发展快，在软件上还突破了生物障碍。

我们的视神经系统，有七层神经细胞的网络。谷歌的这个神经网络，2014年底是24层，2015年底它有60层，不断地加上去……所以它这个突破了生物的壁垒。

另外一个非常重要的方面，它学得快，不会忘记。

阿尔法狗当时打败欧洲冠军的时候，中日韩围棋界的人都不屑一顾，觉得欧洲围棋冠军算老几？最后的结果是我们的棋圣聂卫平说脱帽致敬，李昌镐说末日来临。

小时候下围棋，我一天最多下十盘棋就不行了。阿尔法狗怎么样？它一天可以下一百万盘棋，它进化要比我们快得多。

再来讲一个案例，一个父亲，一个母亲相结合，把一部分的基因转给了我们的孩子，每个孩子生出来这个基因都是不一样，还有一部分的孩子，他基因还会突变。这些个体，在不同的环境下，哪一个生存得更好，哪个就能传下去，不断把最好的选出来，就像达尔文的进化论说的，适者生存。

现在人工智能它也开始学这个东西，把不同的基因进行选择和重组，从而快速地进化。当生物科技和人工智能两个东西结合起来的时候，这个力量是不得了的。

这个东西到底走向何处，现在还很难定论。

有一些生物的神经网络可能我们不应该模拟。比如说自我意识，如果说我们这个人工智能有了自我意识的话，这人机关系将会更加复杂。我们人类是一个多功能的智能，现在下围棋的机器，玩游戏的机器都是单智能的，那么是不是人工智能也要做一个多智能的？

在人工智能现在这样快速进化的过程中，它是不是会将来有一天超过我们人类，成为超智能？

超智能什么意思，比如说我们人对蚂蚁来说，人是个超智能，蚂蚁永远不可能理解我们这个智能的程度。那么是不是有一天人工智能它会发展到这样的情况，就是说对于人工智能来说，它就是人，我们就是蚂蚁。

很多人想的是让人工智能为我服务，可是当人工智能它产生感情的时候，它也有判断的时候，这时候它要不要有权利？

现在国际上有好几家公司在研发，不单单在研发这个人工智能对话机，而且在研发人工智能的配偶。因为人工智能它更加能够了解你，也更加愿意说好话给你听，让你感觉更加好，好多人预测在不久的将来，可能许多人会选择人工智能配偶。它如果有感觉，它也要有权利，是不是？

▎人类能永生吗？

关于永生的问题，我们现在听到是肉体的永生，但是还有另外两种形式的永生。

这是我们耶鲁大学的坟场。耶鲁大学有各种各样的办法来激励教授不断地向上，一开始是助理教授，做得好升为副教授，副教授做得好升为终身教授，终身教授做得好升正教授，正教授做的再好升讲座教授，讲座教授做得再好的话怎么样？将来你死的时候可以葬到耶鲁坟场里面去。

不是谁都可以葬进去的，要对人类文明有重大贡献。

那么耶鲁坟场上面那个牌子写的什么？

死去的他还会活过来

当你产生一个新的思想，新的知识，这时候这些思想通过书本，通过上课，通过网络传播的时候，你的思想就永生了。

现在我认为可能有另外一种形式，我正在实验室组建一台人工智能机器，我希望他跟着我学十年之后，我怎么想，我的喜怒哀乐它都知道。

如果到这一天的话，他应该是我灵魂的永生。