Hawkins[5]提出了智力的框架是“记忆-预测”(“thememory-prediction framework: intelligence is measured by the capacity to remember and predict patterns in the world, …”). O’Reilly[6]则倾向认为智力的全部属性就是 “ 目 标 坚 守 和 与 时 俱 进 ”(“full story of our intelligence”, “robust active maintenance of goals and
other task-relevant information, and rapid updating of this information to keep pace with a changing environment or task”).
本文提出智力就是“记忆-预测-抉择”的理论框架. 有学习才有记忆, 有记忆才有预测, 有预测才有抉择, 有抉择才有智慧. 记忆代表神经系统存储过往经验的能力, 它将现在和过去联系起来, 做出有利于个体和种群发展的判断. 抉择是指人或动物在风险和不确定条件下, 基于知识和经验, 权衡利弊得失, 选择策略和行动的过程. 抉择就是力求利益最大化, 风险和损失最小化的过程. 生命就是不断地做出抉择的连续链条, 无论是果蝇(Drosophila melanogaster), 还是人类(Homo sapiens)概不能外, 不过尺度是不同的. 果蝇的抉择是在一个小的尺度上, 更多是趋利避害, 而人类的抉择是在一个超越这个星球上的任何一个物种的大尺度上进行的, 如生与死、 爱与恨、 智与愚、战争与和平的抉择. 在每一个抉择拐点上, 人类的大脑能最大限度地调用全部的知识和经验积累, 包括这个物种在生命演化的历史长河中所学到的, 包括每个个体在人生道路上所学到的, 还包括从历史和社会的文化传承所学到的(“our brains allow each of us to bring a maximum amount of learning and experience to each and every choice point, all that our species has learned and all that we have learned in our lifetimes. A fly does this to some small degree, and we do it to a large degree-more than any other creature on this planet”)[7]. 抉择将过去、现在和未来联系起来, 它是人类理性的来源. 抉择涉及感觉信息注册、价值表征、运动执行等若干步骤, 每个步骤都需要征用若干脑功能区, 这些脑功能区之间联系就构成了抉择行为相关的脑联结网络实现.
到哪里去寻找智力实现的秘密? 克里克(Crick) 作了准确的回答, “我们至今没有绘制出人类大脑的联结图, 这是一件无法忍受的事情, 没有它就别指望能了解大脑是如何工作的”(It is intolerable that we do not have this information (the connectional map) for the human brain, without it there is little hope of understanding how our brains work except in the crudes way)[8]. 在经历了 60 年的电生理记录、 40年的分子生物学介入以及 20 年的脑核磁成像(magnetic resonance imaging, MRI)后, 脑科学正在实现研究策略的革命性转变. 智能时代的脑科学必是将基因组、蛋白质组、神经联结组、脑网络组等进行有效地集成和大规模会聚的大科学前沿. 大量神经元相互作用、相互协作时, 整个系统会自发地涌现出动态重构等复杂自组织行为, 这种自组织模式被认为是脑高级认知功能产生的物质基础. 复杂动力学系统通过个体间相互作用产生全新的自组织整体行为的过程, 存在于脑系统的各个层次. 所以, 对脑功能的破译需要在
多个层次上解析脑网络系统的联结方式与规则, 最终得到脑网络实现其功能的“线路设计图”, 这是脑科学的战略制高点. 有了这个蓝图, 才可能理解脑在整体上是如何工作的, 才能揭示神经认知退行性疾病 是 怎 样 发 生 的 , 才 有 可 能 突 破 冯 · 诺 依 曼 计算机体系原理; 构建出新型脑机智能技术体系, 研发出低耗、高速、具备自适应能力的类脑神经元和神经网络芯片、新一代计算机及通讯网络、类脑智能机器人[9].