人腦或許仍然是地球上最強大、也最被低估的智能系統。
它的運行功耗只有幾十瓦,相當於一盞普通燈泡,卻能夠在幾十年時間裡持續學習、積累知識、適應環境。一個嬰兒只需接觸有限的語言輸入便能掌握母語,而今天最先進的大語言模型往往需要消耗數萬塊 GPU、讀取幾乎整個網際網路的數據才能獲得類似能力。這顯然不是最理想的路徑。
近日,一家名為 Flourish的新公司獲得了傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)和多家頂級投資機構總計5億美元的支持。這家公司由前 Meta腦機接口負責人、神經科學家 Thomas Reardon與前亞馬遜高管 Rob Williams聯合創辦,其目標並不是訓練下一個 GPT,而是試圖回答一個更基礎的問題:人腦究竟是如何產生智能的?
團隊希望通過神經科學實驗與人工智慧研究結合的方式,尋找隱藏在大腦中的「核心算法(Core Algorithm)」,並最終據此構建一種能夠持續學習、功耗不超過50瓦的人工智慧系統。
故事得從一份只有兩頁紙的「未來新聞稿」說起。
作為 Flourish聯合創始人,Rob Williams曾是亞馬遜最高管理層 S-Team成員,負責 Alexa等軟體業務。在亞馬遜內部,貝索斯長期推崇一種被稱為「Working Backwards」(逆向工作法)的產品方法論:在項目啟動之前,先寫出產品成功發布後的新聞稿,再反向推導今天應該做什麼。離開亞馬遜幾個月後,Williams和另一位聯合創始人 Thomas Reardon把這套方法用在了自己的創業項目上。
那份未來新聞稿里寫道,Flourish將解決人工智慧面臨的兩個核心難題:能效和持續學習。公司計劃打造一個被稱為 Cortex AI的系統,其學習效率、計算能力和功耗預算都能夠接近人腦。貝索斯看完後首先投入了5,000萬美元,隨後繼續追加投資。Google Ventures、Lux Capital和 Catalio Capital等機構也陸續加入。短短數月時間,公司融資規模達到5億美元,估值約25億美元。
過去幾年,資本最熱衷押注的是大模型、GPU和數據中心。無論是 OpenAI的數千億美元基礎設施計劃,還是 Anthropic不斷擴張的訓練集群,背後都建立在同一個前提之上:智能能夠通過規模不斷湧現。更多參數、更多數據、更多算力,最終會帶來更強能力。
對此,Flourish認為,當代大模型雖然表現驚艷,但其學習方式與生物智能之間依然存在巨大鴻溝。一個成年人完成信息處理所需的能耗大約只有20瓦,相當於一盞普通燈泡。而今天用於訓練前沿模型的一塊高端 AI晶片,功耗往往已經達到數百瓦;由數萬塊 GPU組成的訓練集群,其耗電量甚至接近一座小型城市。
更關鍵的是,大模型並不會像人類一樣持續學習。訓練結束之後,模型能力基本固定,想獲得新的知識往往需要重新訓練或者額外微調。相比之下,一個嬰兒只需要接觸有限的語言輸入,就能逐漸掌握母語,並在此後幾十年中持續學習而不會「遺忘」已有能力。在 Flourish看來,這種差距並不是工程規模能夠徹底解決的問題,而意味著人類仍然沒有理解智能本身。
這個思路與創始人 Thomas Reardon橫跨不同領域的人生經歷密切相關。
15歲輟學後,Reardon憑藉編程天賦進入微軟,參與早期瀏覽器 Internet Explorer的開發,並在隨後創辦無線通信公司。完成創業後,他重新回到校園,在哥倫比亞大學攻讀古典學。在研究古代語言和人類認知的過程中,他逐漸對大腦如何處理信息產生興趣,隨後轉向神經科學,並最終獲得神經科學博士學位。此後,他又創辦腦機接口公司 CTRL-Labs,並於2019年被 Meta收購。
正因為如此,Reardon始終不太認同當前 AI行業的主流路線。在他看來,Transformer雖然取得了巨大成功,但本質上更像是一種高效的工程實現,而非智能本身的答案。於是,Flourish把目光投向了一個神經科學領域已經爭論了半個多世紀的問題:皮層柱(Cortical Column)。
1960年代,美國神經科學家 Vernon Mountcastle在研究感覺皮層時發現,如果沿著垂直方向觀察大腦皮層,不同神經元往往會處理相似的信息。他因此提出一個著名假說:大腦皮層可能由大量重複出現的小型計算單元組成,而這些單元正是智能產生的基礎。後來,這些結構被命名為「皮層柱」。這個概念在神經科學歷史上影響深遠。
2004年,美國企業家兼腦科學研究者 Jeff Hawkins出版《On Intelligence》,提出一個大膽觀點:如果人類能夠理解皮層柱的計算規則,就有可能重建智能本身。隨後他創辦 Numenta公司,長期推動所謂「腦啟發計算(Brain-inspired Computing)」研究。IBM推出的 TrueNorth晶片、Intel推出的 Loihi晶片,以及後來興起的神經形態計算(Neuromorphic Computing)路線,都或多或少受到類似思想影響。
從某種意義上說,Flourish並不是在從0開始開闢新大陸,而是在重新挑戰一個已經存在六十多年的問題。這也是許多人對該公司最主要的質疑點:如果智能的秘密真的隱藏在皮層柱之中,為什麼過去幾十年裡,無數神經科學家都沒能找到它?
這很大程度上和神經科學的研究範式相關。作為一門典型的解構科學,神經科學更偏重觀察、測量和解釋。研究者可以記錄神經元活動,分析神經連接,繪製腦區地圖,但這些成果並不自動等於可運行的算法。就像人們完全理解鳥類翅膀的結構和空氣動力學原理,並不意味著能夠直接造出飛機一樣。知道大腦如何構成,並不等於知道智能如何產生。
在過去二十年裡,AI和神經科學在某種程度上已經走向兩條不同道路。神經科學關注的是「智能是什麼」,AI工程關注的是「如何實現智能」。前者追求解釋,後者追求結果。Transformer恰恰是後一種思維的勝利。它並不特別像大腦,卻成功解決了大量實際問題。隨著 GPT系列模型不斷突破,人們開始越來越少地討論神經元和腦迴路,而越來越多地討論參數規模、訓練數據和推理成本。
目前,Flourish招募了數十名神經科學家和 AI研究員共同工作,其中包括 DeepMind資深研究員 Greg Wayne。團隊計劃利用電子顯微鏡、神經迴路重建以及連接組學等工具,對大腦不同尺度的數據進行採集和分析,同時由算法團隊根據實驗結果構建新的模型架構。按照他們的設想,神經科學家負責發現規律,AI研究員負責驗證規律,兩者形成不斷循環的反饋過程。
(來源:BeFreed)
還有一個好消息是,相比六十年前皮層柱理論剛被提出時,今天的確出現了一些新的條件。
連接組學的發展使研究者能夠以前所未有的精度重建神經迴路;大模型和機器學習技術反過來成為分析腦數據的新工具;而過去積累的大量神經科學實驗數據,也為算法驗證提供了前所未有的基礎。Flourish聯合創始人 Joshua Vogelstein此前參與的研究甚至發現,果蠅神經網絡在某些計算效率指標上比 Transformer高出一個數量級。儘管這種比較仍存在爭議,但至少說明生物系統中可能確實存在尚未被工程界充分利用的機制。
不過,即便是支持者也普遍保持謹慎。伯克利計算機科學家 Ben Recht同時擔任 Flourish顧問。他公開表示,自己並不確定這項計劃是否能夠成功,但如果成功,人工智慧的發展軌跡可能會發生根本變化。
過去幾十年裡,腦啟發 AI曾經多次成為熱門方向,又多次歸於沉寂。皮層柱是否真的是大腦的基本計算單元,學界至今仍存在爭論;不同腦區之間的結構差異,也讓「統一算法」這一假設面臨挑戰。更現實的問題是,即便發現了某種新的神經計算規律,如何把它轉化為能夠在矽基晶片上運行的工程系統,仍然是另一項完全不同的挑戰。