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以下是与 Paulo Lara Lara 的对话。她是一位哈佛大学的干细胞与再生生物学教授，致力于理解支配人类大脑皮层诞生、分化和组装的分子规律。她通过研究和设计大脑发育的要素来探索大脑的复杂性。对我来说，这是一次引人入胜的对话。这是人工智能播客的一部分。如果您喜欢，请在 YouTube 上订阅，在 iTunes 上给予五星好评，并在 Patreon 上支持。您可以在 Twitter 上与我联系，我的用户名是 Lex Friedman，拼写为 Fri D ma a.m.。我想特别感谢 Amy Jeffress 对 Patreon 上播客的支持。她是一位艺术家，您绝对应该看看她的 Instagram，以及“爱真理好”这三个美丽的词。您的支持对我意义重大，并激励我继续这个系列。现在，这是我和 Paola Lada 的对话。
您研究人类大脑的发育多年了，所以请允许我先问一个不落俗套的问题：宇宙中除了地球之外，存在像人类大脑这样拥有智慧生命的概率有多大？换句话说，人类大脑有多么不可能存在？通过进化过程制造出这样东西有多难？
嗯，它确实发生在这里，在这个星球上，一次。是的，一次。所以这仅仅说明它当然可能再次发生在其他地方。这只是一个概率问题。拥有像我们这样的、像人类大脑一样的大脑的概率是多少？所以制造人类大脑有多难？这相当困难，但最重要的是，我认为我们对这个过程真正如何发生知之甚少。而且这其中有原因，实际上是多个原因。我们对哺乳动物大脑——也就是哺乳动物大脑——如何发育的了解，大部分来自于在实验室研究其他大脑，而不是我们自己的大脑，例如老鼠的大脑。但如果我给您看一张老鼠大脑的图片，然后您把它放在人类大脑的图片旁边，它们根本不像。所以它们非常不同，因此，通过研究老鼠大脑来了解人类大脑是如何形成的，是有限的。研究老鼠大脑有巨大的价值，我们学到了很多东西，但它不是同一回事。
那么，通过研究人类大脑，或者通过老鼠和其他我们将要讨论的方法论，您是否感觉到——我是说，您是世界顶尖专家之一——您对自己了解大脑的程度有多大把握？您多久会惊叹于这个神秘的事物？
嗯，您几乎一直都会惊叹。这是一个令人惊叹的过程。这是一个我们不完全理解的过程。在胚胎发生初期，被称为神经管的结构会字面意义上地自我组装，而且它发生在胚胎中，也可以发生在培养皿中的干细胞中。好的，然后从那里，存在于神经管内的这些干细胞会随着时间推移，产生大脑中存在的所有成千上万种不同的细胞类型。有趣的是，一个非常引人入胜的观察是，制造人类大脑所需的时间是人类时间，这意味着对我来说，您来说，怀孕近九个月才制造出大脑，然后又需要二十年的出生后学习才能获得我们今天拥有的大脑，这使得我们能够进行这次对话。老鼠只需要大约二十天就能出生，所以大脑是在一个短得多的时期内制造出来的。它的美妙之处在于，如果您取老鼠的干细胞并将它们放入培养皿中，您得到的老鼠大脑类器官的形成速度比您取人类干细胞放入培养皿并让它们制造人类大脑类器官要快。所以发育过程本身是由物种的速度控制的，这意味着它是为了自身的目的，而不是偶然的。
或者说，有什么东西在那个时间尺度上？
是的，这非常重要，对我们获得我们的大脑来说。我们可以推测原因，你知道吗？作为人类，我们在出生后需要很长时间来学习所有需要学习的东西，才能拥有成年人的大脑。实际上是二十年，想想看，从婴儿出生到青少年经历青春期到成年，这是一个很长的时间。您认为您能否谈谈最初的几个月，然后是最初的二十年，以及他们余生的大脑发育过程是什么样的？有什么不同的阶段？
起初，您必须制造一个大脑，对吧？大脑是由细胞组成的。最开始是什么？我们说的是在胚胎中。当胚胎在子宫内发育时，除了制造胚胎的所有其他组织——肌肉、心脏、血液——胚胎也在制造大脑。它从一个非常简单的结构开始，称为神经管，它基本上就是一堆细胞组成的立方体，贯穿胚胎的长度，从头部一直到尾部，假设是胚胎的尾部。然后，在人类中，经过数月的妊娠，从这个包含大脑类干细胞的神经管中，您将制造出大脑的许多其他构件。所以所有其他细胞类型，大脑中有许多许多不同类型的细胞，它们将形成大脑的特定结构。所以您可以将大脑的胚胎发育看作是您正在制造构件的时间。
这些干细胞是相对均匀的，还是它们都不同？
好的，好问题。这正是它的运作方式。您从一种更均匀的、可能更具多能性的干细胞类型开始，最重要的是，这意味着它有潜力制造许多许多其他类型的细胞。然后随着时间的推移，这些祖细胞变得更加异质化，这意味着更多样化。会有许多不同类型的干细胞，而且它们还会产生后代，产生其他非自身的细胞，这些是特定的大脑细胞，与母细胞非常不同。现在您想到这个过程，在人类数月的发育过程中，从干细胞制造细胞。您在做什么？您在制造细胞，它们在物理上构成大脑，然后您将它们排列在最终大脑中存在的特定结构中。所以您可以将大脑的胚胎发育看作是您正在制造砖块的时间，您将砖块组合起来形成建筑物、结构、大脑区域。以及您如何建立这些许多不同类型细胞之间的连接，特别是神经细胞，神经元，对吧？它们传递动作电位和电。
我听说您也说过，这个构建过程的顺序很重要。
哦，是的。如果您是一名工程师，并且您考虑发育，您可以这样想：嗯，我也可以把所有的细胞都收集起来，最终把它们组装成一个大脑。但发育远不止于此。所以细胞是以非常特定的顺序制造的，以服务于您需要的最终产品。所以，例如，所有的神经细胞，神经元，都是先制造的，而所有支持神经元的细胞，比如神经胶质细胞，是后来制造的。而且有原因，因为它们必须以特定的方式组装在一起。但您也可能说，为什么我们不最后把它们都放在一起呢？因为当它们彼此相邻发育时，它们会影响自身的发育。所以，在培养皿中单独制造一个神经胶质细胞，与在发育中的胚胎中制造一个神经胶质细胞，周围有所有这些其他细胞，这是不同的。它们首先产生所有这些其他信号。
首先，这令人震惊。从我的人工智能的角度来看，我经常想到最终产品——大脑——是多么令人难以置信。但您只是让我意识到，最终产品只是……美妙之处在于实际的发育和发育过程。
是的，这令人震惊。这就是为什么发育神经生物学家永远不会感到厌倦。现在您问的是代码，是什么驱动着这个？它是如何完成的？嗯，这是数百万年的进化，真正精细地调整基因表达程序，使某些细胞能够在特定时间被制造出来，并成为某种，你知道，细胞类型。但也有机械力，压力，弯曲。这个胚胎不会长时间保持管状。这个大脑不会长时间保持管状。在某个时候，胚胎前部的这个管子会膨胀，形成大脑的原始体。现在控制这些细胞感受到的力量，这是另一件美妙的事情。它们感受到的力与一周前不同，会告诉细胞，哦，您正以某种方式被挤压，开始产生这些新基因，因为现在您在角落里，或者您在一群细胞中，或者无论是什么。所以这种机械的物理力也会塑造细胞的命运。所以，非化学的也是机械的。
从我的角度来看，生物学是一种极其复杂、粘稠的混乱。您看到了机械力。像我们人类制造的计算机或任何机械机器，与生物系统有多大不同？您是否因为您与生物系统打过很多交道，所以它们看起来像工程师——机械工程师——看来那么混乱吗？
是的，它们更容易采取替代路线。所以，如果我们回到打印大脑与发育大脑。当然，如果您打印一个大脑，鉴于您从相同的构件，相同的细胞开始，您可能每次都能以相同的方式打印它。但那个最终的大脑可能不像发育过程中构建的大脑那样工作，因为您使用的构建块，它们是在完全不同的环境中发育的。那里没有大脑的环境。所以，仅仅根据定义，它们会不同。所以，如果您反而使用发育来制造一个大脑类器官，也许我们将来会谈论它，那些东西很迷人。是的。所以，如果您使用发育过程，那么当您观察它时，您会看到有时事情会出错，在某些类器官中。我说的错误是指一个类器官与另一个不同。但如果您考虑那个胚胎，它总是正确的。所以，尽管它如此复杂，但每次婴儿出生时，除了极少数例外，大脑都是正确的。所以大脑就像下一个婴儿，但它不是同一个。如果您在培养皿中发育它，首先，我们甚至没有发育大脑，您在培养皿中发育的是更简单的东西。但构建事物的选择更多，这确实告诉您进化在这里进行了非常激烈的竞争，关于大脑最终是如何在体内构建的。
所以，一个快速的，也许是愚蠢的问题，但似乎这个构建过程不是独裁的，似乎没有一个集中的高级机制说“好的，这个细胞以错误的方式构建了自己，我要杀死它”。似乎有一个非常强大的分布式机制，是这样吗？
是的，有很多可能性。所以，如果您考虑不同物种构建它们的大脑，每个大脑都略有不同。所以蜥蜴的大脑与鸡的大脑，与我们的大脑等等，非常不同。但它仍然是大脑，而且它的构建方式不同。从几乎具有相同潜力的干细胞开始，但最终进化在不同物种中构建了不同的大脑，因为这在某种程度上服务于物种的目的，以及该生物体的福祉。所以有很多可能性，但也有一个方法，您谈到了代码。当然，没有人知道发育的全部代码。我们知道发育的非常具体方面的零碎信息，哪些基因参与制造某种细胞类型，这些细胞如何相互作用以形成下一级结构，我们可能知道。但全部内容，哦，它控制得如此之好，这真是令人震惊。
所以，在胚胎的最初两个月，或者最初几个月？
是的，构件被构建出来。实际的大脑的不同区域，我想，在神经系统中。嗯，这比最初几个月要长得多。所以在最初的几个月里，您会构建很多细胞，但之后，直到出生，甚至出生后，都会持续不断地制造新的细胞类型。我不知道您是否听说过髓鞘。髓鞘是包裹在电缆周围的绝缘层，一些神经元。所以电可以非常快地传输。前轴突，我猜是轴突，对吧？是的。所以作为人类，我们出生后会进行髓鞘化。一个六岁的孩子几乎才刚开始。制造成熟的少突胶质细胞，这些细胞最终会包裹轴突形成髓鞘。而且，相信与否，这会一直持续到我们大约二十五到三十岁。所以这是一个持续的成熟、调整和添加的过程，也是对我们所做事情的回应。
我记得高中时上过 AP 生物课，教科书上说，我记不清了，科学家们对大脑中髓鞘的作用有争议。是这样吗？
那完全是错的。所以，就像，我猜它会加速。我在这里可能是错的，但我猜它会加速电信号沿着轴突的传输，或者类似的东西。
这是最典型的，而且绝对是这样。您必须想象一个轴突，您可以把它想象成一根电缆，或者某种有电通过的东西。而髓鞘通过绝缘外部来做。我应该说，有髓鞘的轨道和没有髓鞘的裸露的轴突部分。所以通过绝缘，电信号不会直接通过电缆，而是会跳过一段髓鞘，到达下一段裸露的短段，然后再次跳跃。所以，您知道，这就是您走得更快的想法。而且人们一直认为，为了制造一个大的大脑，一个大的神经系统，为了拥有一个能够做非常复杂事情的神经系统，您就需要大量的髓鞘，因为您希望信息从 A 点到 B 点快速传输。
嗯，几年前，也许五年前左右，我们发现我们作为非人类灵长类动物，作为人类，在我们的脑皮层顶部，一些进化程度最高——也就是说，最新类型的神经元，它们应该做我们做的一些最复杂的事情。嗯，那些轴突的髓鞘很少，而且它们放置髓鞘的方式非常有趣。你知道，这里有一小段，然后是一段很长的没有髓鞘的，然后是另一段。有些根本没有髓鞘。所以现在您必须解释我们进化的方向。如果您像电气工程师一样思考，当我最初看到它时，我是一名发育神经生物学家，我想，也许这就是我们现在看到的。但如果我们再给进化几百万年，我们会看到这些神经元上有大量的髓鞘。但实际上，我现在认为，那反而是未来的大脑，髓鞘更少。
这是否允许您对轴突做什么有更多的灵活性，因此有更复杂和不可预测的功能？
是的，这似乎是在控制信号的时间。所以，在那个时间编码中，您可以包含很多信息。是的。所以大脑，我的意思是，那个小轴突片段的化学性质可能是一个动态过程，髓鞘可以移动。现在您看到了多少层可变性？这实际上非常好，如果您想开发一种新功能或新能力，或者以某种方式不可预测的东西。
所以，我们将稍微跳跃一下，但关于这个令人难以置信的事情，在发育结束后，自然与后天各占多少比例的老问题。我们似乎都相当聪明，有智慧，有认知，有意识，所有这些东西都是令人难以置信的能力。在您看来，有多少是硬件，是天生的，有多少是通过与父母互动，与环境互动等后天学习的？
嗯，两者都有。如果您考虑一下，我们出生时就有大脑，婴儿时期，它的大部分结构都已形成，需要几年时间才能成长，增加更多，变得更好。但实际上，我们有这二十年的时间与周围环境互动。所以，那个大脑，那个如此完美地构建，或者由于我们的基因线索而不完美地构建的大脑，将被用来整合环境，进一步成熟和发育。所以您的经历确实塑造了您的大脑。我的意思是，我们知道，比如，您和我可能经历过不同的童年，或者去过不同的学校，学过不同的东西，我们的大脑也因此略有不同。我们因此行为不同。所以，特别是出生后，经验极其重要。我们出生时大脑是可塑的。这意味着它能够响应刺激而改变。这些刺激可以是感官的。所以，也许一些最富启示性的研究是那些感官器官不再工作的研究。如果您出生时眼睛看不见，那么您的大脑中原本会处理视觉的那个部分，视觉皮层，在出生后会以不同的方式发育，并且可能会被用来做不同的事情。所以，大脑可塑性的最大程度，我认为是神奇的硬件，以及它的所有形式的灵活性，使学习成为可能。
出生后，您能谈谈类器官吗？它们是什么？它们如何帮助我们理解大脑和大脑的发育？
这是非常非常重要的。我想说的第一件事是，请将此保留在视频中。我想说的第一件事是，一个类器官或大脑类器官与大脑不同。这是一个根本的区别。它是一个细胞系统，可以在培养皿中开发，从干细胞开始，它会模仿大脑发育的某些方面，但不是全部。它们非常小，最大直径约为四到五毫米。它们比我们的大脑简单得多，当然。但它们是我们唯一能够真正观察人类大脑发育过程的系统。我说的观察是指研究它。还记得我告诉您，我们无法通过研究老鼠来理解我们自己大脑发育的所有方面吗？嗯，我们可以研究人类大脑发育的实际过程，因为它都发生在子宫内。所以我们永远无法接触到那个过程。因此，这是我们最好的选择。就像一堆干细胞，可以被诱导开始神经管形成过程，记住胚胎早期形成的那个立方体。然后，大脑中的许多细胞类型。您可以简单地观察它并进行研究。但您也可以考虑大脑发育不正常的疾病，对吧？想想神经发育疾病。有许多许多不同类型。想想所有这些谱系障碍，也有许多不同类型的自闭症。所以，您可以取一个干细胞，这意味着患者的血液样本或皮肤样本，制造一个干细胞，然后用这个干细胞观察一个大脑类器官的形成过程，这个大脑类器官是那个人的，具有那个人的遗传密码。您可以问，这个遗传密码对大脑发育的某些方面做了什么？您可能第一次找到解决方案，比如自闭症涉及哪些细胞？
所以，关于这个，如果您取这个人类干细胞，为了那个特定的人，具有那个遗传密码，您如何尝试构建一个类器官？它看起来有多相似？它的可重复性如何？
嗯，在构建类器官方面，变异性比构建大脑要大得多。这是真的。我们大多数人在出生时，我们的大脑看起来非常相似。这是胚胎所做的魔法，它在身体的背景下构建大脑。而且变异性很小，当然有疾病，但总的来说变异性很小。当您构建一个类器官时，您知道，我们没有完整的代码说明这是如何完成的。所以，部分类器官是自我构建的，因为大脑中有一些结构是细胞知道如何制造的。另一部分来自研究人员，科学家在培养基中添加我们知道在老鼠身上会促进某个发育阶段的因素。但这非常有限。所以结果是，您最终得到的产品的种类比体内得到的要简单得多。它模仿了今天的早期发育事件，并且不构建非常复杂的解剖结构和结构。
所以，今天发生的是，体内发生的事情，以及一个类器官到另一个类器官的变异性往往比我们比较胚胎到另一个胚胎要高。
好的，那么下一个问题是，从一个干细胞到一个类器官有多难，也许是另一个方面，它有多贵？您能制造多少个？这听起来非常复杂。
这绝对是一项工作，而且绝对需要花钱。但是您可以真正培养出非常高数量的这些类器官。你知道，我告诉过您，它们的最大直径约为五毫米。这大约是一个非常非常小的葡萄干，或者一个苹果籽的大小。所以您可以在一个大型生物反应器中培养五十到一百个，这些是培养瓶，培养基为类器官提供营养。所以问题不是培养更多或更少。真正的问题是弄清楚如何以一种越来越可重复的方式培养它们，这样它们就可以用于研究生物过程。因为如果您有太多的变异性，您就永远不知道您看到的是一个例外还是一个规则。
那么，类器官看起来是什么样的？已经有不同的神经元出现吗？有……嗯，首先，您能告诉我有什么样的神经元吗？它们都一样吗？它们不一样吗？我们了解多少？以及其中任何变异性是否会存在于类器官中？
嗯，我告诉过您，大脑有不同的部分。所以大脑皮层在大脑的顶部，但还有另一个区域叫做纹状体，它在皮层下方，等等。所有这些区域在实际大脑中都有不同类型的细胞。所以科学家们已经能够培养出可能模仿这些不同大脑区域发育某些方面的类器官。我们对大脑皮层非常感兴趣，那是最酷的部分。您在谈论，如果我们没有大脑皮层，它也是……我喜欢认为它是真正使我们成为人类的部分，在最近的进化中最为发达。所以，在尝试制造大脑皮层，并通过找到一种方法让这些类器官在培养中持续生长和发育很长时间，就像在真实的胚胎中一样，数月数月。在那里，您可以看到许多不同类型的大脑皮层神经元出现。而且在某个时候，大脑皮层的星形胶质细胞，也就是神经胶质细胞，也会出现。
这些是什么？星形胶质细胞不是神经元，不是神经细胞，但它们起着非常重要的作用。一个重要的作用是支持神经元。但当然，它们有更活跃的作用。它们非常重要，例如制造突触，这是两个神经元之间的接触和通信点。所有那些化学乐趣发生在突触之间，是因为这些细胞。是因为它们发生的介质，是因为发生的相互作用，是因为您在制造细胞，它们具有某些特性，包括制造神经递质的能力，这些是分泌到突触中的化学物质，包括制造带有生长锥的轴突的能力，等等。然后您周围还有其他细胞，它们释放化学物质，触摸神经元，或以不同的方式与它们互动，以真正促进这种完美的突触发生过程。这确实发生在类器官中。
所以，化学和机械的东西发生了？神经元之间的连接？
是的，这并不奇怪，因为科学家们一直在培养神经元。而且，当您取一个，甚至一个非常年轻的神经元，并培养它时，它最终会找到另一个细胞或另一个神经元进行交流，它会形成一个突触。
我们说的是老鼠神经元还是人类神经元？
没关系，两者都可以。所以您可以培养，你知道，一个单一的神经元，给它一个朋友，它就开始互动了。
是的。所以神经元能够……听起来比您想象的要简单。神经元具有分子特性和结构特性，使它们能够真正与其他细胞交流。所以，如果您放不止一个神经元，而是几个神经元在一起，它们很可能会相互形成突触。
好的，很好。所以，类器官不是大脑，但……它能够，特别是您谈论的，模仿大脑皮层的某些特性。所以，通过研究大脑皮层类器官，您能了解大脑的什么？
我真的可以研究所有这些令人难以置信的细胞类型多样性，所有这些许多许多不同的细胞类别是如何制造的，它们看起来是什么样的，它们需要什么才能被正确制造，如果我用来制造类器官的干细胞的基因来自患有神经发育疾病的患者，会发生什么？我能第一次真正看到，在那个孩子的大脑正在被制造的时候，几年前可能出了什么问题吗？从某种意义上说，想想那个循环。这是一个微小而粗糙的窗口，可以回顾过去，回顾那个患有发育疾病的孩子的大脑正在被制造的时间。我认为这令人难以置信地强大，因为今天我们不知道哪些细胞类型，我们几乎不知道哪些大脑区域受到这些疾病的影响。现在我们有了一个实验系统，可以在实验室中研究，我们可以问，哪些细胞在发育过程中出了问题？在控制大脑发育的许多许多分子中，哪些是真正出了问题的？我们可能想修复什么？最终产品是什么？是一个较弱的电路和大脑吗？是一个缺乏某种细胞类型的大脑吗？是什么？因为然后我们可以考虑治疗和护理这些患者，这些治疗是基于信息的，而不是仅仅基于目前的诊断。
那么，在发育过程中检测出超兴奋的机械工具有多难，只是为了看到不同情况如何发展？有多难检测到……等等，这是异常发育？信号有多大？它有多混乱？因为事情可以在多个层面出错，对吧？一个细胞可能出生并构建，但然后无法正常工作，或者一个细胞甚至没有出生，或者一个细胞与其他细胞的互动方式不同，等等。
所以今天我们拥有五年前甚至没有的技术，它允许我们以高精度观察，例如，在一个细胞群中单个细胞的分子图景。所以，分子信息，您比较了许多许多单个细胞，它们产生的基因，在对照个体和患有神经发育疾病的个体之间，这可能告诉您分子上有什么不同。或者您可以看到，有些细胞甚至没有被制造出来，或者细胞成熟过程可能出错。这里有很多不同的层面。我们可以从分子层面研究这些细胞，但我们也可以使用类器官来询问神经元的特性，功能特性，它们如何相互交流，它们如何响应刺激等等。我们可能会在那里发现异常。
那么，这在科学史上有多早？我是说，比如，如果您和我穿越到一千年后的未来，类器官似乎是……也许我把这个概念浪漫化了，但您正在构建的不是大脑，而是具有大脑特性的东西。所以您似乎正在接近……在构建过程中，思考构建，理解。那么，我们在这个理解过程中的进展如何？一千年后？
一千年后，那已经是很久以后了。所以，如果这个星球在一千年后仍然存在，那么，你知道，他们会写一本书，显然，书中会有一章关于您。今天，这是一本科幻小说。但我的意思是，我猜我们对大脑的了解非常少，一个世纪前，高中时读弗洛伊德等等，仍然是精神病学。我想说，我们对大脑功能方面的了解仍然非常少。但就理解大脑发育的生物学而言，我们走了多远？
这是一个很好的问题。所以，这当然是我的看法。我认为，即使在十年前，甚至二十年前，我们也没有技术来甚至考虑实验性地研究人类大脑的发育。所以我们在科学上做了很多工作来研究大脑，以及许多其他生物。现在我们有一些技术，我将详细说明，这些技术使我们能够真正观察真实的事物，并观察人类大脑。
那么，这些技术是什么？
在干细胞生物学方面取得了巨大的进步。当有人发现如何将皮肤细胞变成胚胎干细胞时，基本上，以及该胚胎干细胞可以再次开始发育过程，例如制造大脑，这是一个巨大的……你知道，进步。事实上，为此获得了诺贝尔奖，它真正开启了使用干细胞制造器官的领域。现在我们可以利用多年来积累的关于发育的所有知识，来说明如何让干细胞制造人类大脑发育的越来越复杂的方面。所以这个领域比大脑类器官领域年轻，但它发展得更快，而且发展得非常认真，它根植于拥有正确伦理框架的实验室，并且真正建立在……你知道，坚实的科学基础上，现实是什么，什么不是。但它会发展得更快，而且会越来越强大。我们还拥有可以让我们研究数百万个单细胞的特性的技术，这可能在五年前我们还没有。所以现在，即使是拥有数百万个细胞的类器官，也可以以一种非常高分辨率的单细胞水平进行分析，以真正了解正在发生的事情。您可以在多个发育阶段进行研究，您可以构建您的假设，等等。所以，这不会是一千年，而是在一个更短的时间内。我将此视为该领域呈指数级增长，由我们以前没有的技术实现。所以我们将看到一些变革性的东西，而我们在过去的一千年里根本没有看到过。
所以，我为那些疯狂的科幻问题道歉，但发育过程非常迷人，值得观察和研究。但距离构建……不仅仅是类器官，而是一个人类大脑，从干细胞开始，还有多远？它有多难？
首先，对于大多数认真研究这个问题的科学家来说，这并不是目标。因为您不必构建整个大脑，就能使这个模型在理解大脑如何发育或理解疾病方面有用。您不必构建整个东西。所以，让我评论一下。这很迷人。它向我展示了您和我之间的区别。您实际上在试图理解人类大脑的美妙之处，并利用它来真正帮助成千上万甚至数百万人治疗疾病等等。从人工智能的角度来看，我们正在试图构建我们可以放入机器人中的系统，并试图创建具有智能回声的系统，关于对世界的推理，关于在世界中导航。它的目标不同。我认为我们在规模上有点不同。所以，关于构建大脑这一点，即使这不是社区的重点或兴趣，它有多难？它真的是科幻小说吗？
我认为该领域将像我所说的那样发展，而且系统将变得越来越复杂。你知道，但人类大脑中出现了一些特性，它们与心智有关，它们可能与意识有关，与智力有关，或者任何我们现在甚至不理解的东西，它们可以从实际的大脑中出现，因此我们无法在类器官中测量或研究。所以，我认为这个领域，很多年以后，可能会导致构建更好的神经回路，这些神经回路真正建立在我们对这个过程如何运作的理解之上。而且很难预测它到底会有多复杂。我真的不认为我们离构建人类大脑有多远。这让我发笑。真的，离构建人类大脑真的有那么远。但您将构建一些……你知道，总是比它差的版本，但它可能具有非常强大的特性，并且可能能够……你知道，响应刺激，或者在某些情况下使用。这就是为什么我真的认为，除了在正确的伦理框架内，没有其他方法可以进行这项科学研究。因为您将走向的方向，你知道，我们可以谈论科幻小说，写那本书，我们今天就可以做到。但这项工作发生在特定的伦理框架内，我们不是仅仅由科学家决定，而是由社会决定。
所以，这里的伦理框架很迷人，很复杂。您是否对我们如何从人类干细胞构建类器官以理解大脑的伦理问题有所了解？它似乎是一种潜在地帮助数百万人治愈疾病，或者至少通过理解它来开始治愈的工具。但还有更多吗？是否存在我们必须在伦理上考虑的灰色地带？
绝对。我们必须考虑这一点。关于这个伦理问题的每一次讨论都需要基于我们今天拥有的模型以及我们明天将拥有的模型的实际数据。所以这是一个持续的对话。这不是您今天就决定的事情。没有真正简单的问题，它们可以以许多方式帮助您，而无需太多思考。但明天，我们需要进行另一次对话，等等。所以，我们这样做的方式是，不断地汇集一群人，他们不仅是科学家，还有生物伦理学家、律师、哲学家、精神病学家等等，心理学家等等。来真正作为社会决定我们应该做什么，不应该做什么。所以这就是思考伦理的方式。
现在，我也认为，作为一名科学家，我负有道德责任。所以，如果您考虑到它对理解和治愈神经精神疾病可能有多么变革性，能够真正观察、研究和用药物治疗您正在试图研究的患者的大脑。在这个时刻，这可能有多么变革性。五年前我们做不到，现在我们可以了。对吧？以一个特定患者为例，制造一个类器官，一个简单的，你知道，与人脑不同，它仍然是他的大脑发育过程，具有他的遗传密码。我们可以理解可能出了什么问题。也许我们可以将其用作筛选药物以修复过程的平台，等等。对吧？所以我们现在可以做到，五年前我们做不到。我们不应该这样做吗？它的缺点是什么？我看不出有什么缺点。如果您邀请很多人，是的，如果我确定会有人反对。
那么，魔鬼的辩护论点是什么？
所以，这可能正是您在问题中暗示的。您正在创造……你知道，一些大脑形成过程，可能会被滥用，或者可能会显示出我们不希望在组织中看到的伦理特性。所以，今天，今天这不是一个问题。所以您只是从科学中获得了巨大的收益，因为系统如此简单，而且在某种程度上与实际大脑不同。但因为它是大脑，我们有义务真正考虑所有这些。再次，这是一场平衡的对话，我们应该将疾病和人类的福祉也放在天平上。
您认为，至少在历史上，胚胎干细胞研究曾被政治化过。您现在还看到这种情况吗？这仍然是我们必须考虑的因素吗？尤其是在我们关于科学在至少美国社会中所扮演角色的更大讨论中？
这是一个非常好的问题，非常非常重要。我认为科学家在告知社会应该做什么或不应该做什么的决定方面发挥着核心作用。这是因为科学家们能够第一手地了解他们正在做的工作。再次，这取决于我们在这里谈论什么。所以，现在我们谈论的是大脑类器官。我认为科学家需要参与关于未来允许做什么或不允许做什么的对话。我认为这非常非常重要，因为他们将现实数据带入对话。所以数据应该有声音。它需要有声音，因为不仅仅是数据，我们还应该善于与非科学家沟通数据。所以，很多时候，关于某些话题有很多讨论和……你知道，兴奋和争吵，仅仅是因为它们被描述的方式。我举个例子，如果我称我们刚才谈到的同一个细胞系统为大脑类器官，或者如果我称它为人类迷你大脑，您的反应会非常不同。所以，这些系统的描述方式……我们和记者一样，都需要小心，这场辩论是一场真正的辩论，并且基于数据。我所要求的只是这些。是的，语言很重要。
我从事自动驾驶汽车工作，语言的使用可能会极大地改变人们对正确前进方式的解释和感受。您是一位家长，我从您的演讲中看到过，您展示了几张您儿子的照片。您有一个儿子和一个女儿吗？
是的，一个儿子，一个女儿。
您从您的人类大脑，这两个人身上学到了什么？
我学到的是，孩子们真的拥有令人惊叹的可塑性思维。我们有责任……你知道，以健康的方式培养他们的成长，让他们保持好奇心，保持冒险精神，不要让他们害怕事物，同时也要尊重他们是谁，这在一定程度上是……你知道，来自他们的基因。我们谈到了我的孩子们，尽管他们是同一对父母的产物，但他们彼此非常不同。我也学到，您为他们所做的事情会回报给您。你知道，如果您是一个好父母，您的大部分时间都会……你知道，最终可能会有体面的孩子。
您认为这种差异的根源是什么？父母们常常惊讶于他们的孩子如此不同，但却来自同一个父母。
嗯，他们基因也不同。即使他们来自同一对父母，因为配子的混合……我的意思是，你知道，我们知道这些遗传学每次都会创造一个基因上不同的个体，它将拥有一个特定的基因组合，每次都与来自父母的组合不同。所以，他们不是双胞胎。他们基因不同。
从生物学角度来看，大脑看起来相当相似，正如您所说的，那一点点变化？
所以，让我澄清一下。基因，您拥有基因。它们会演奏发育的美妙的交响乐。不同的基因会以略微不同的方式演奏。就像演奏同一首音乐，但用不同的管弦乐队和不同的指挥。音乐不会出来。它仍然是同一位……你知道，作者的作品，但如果由高中管弦乐队演奏，而不是……它会以不同的方式出来。所以您表面上拥有相同的大脑。它有相同的细胞类型，相似的连接模式。但细胞的特性以及细胞如何响应环境，当您体验您的世界时，也将由基因决定。您只是作为父母在说话，这并不是我工作的结果。我认为您可以从出生时就看出他们有所不同，他们有一种不同的个性。所以，两者都需要，基因以及之后的养育。
所以，您是一个拥有大脑的人。而不是经历所有混乱，人类状况，充满爱，也许是恐惧，最终是凡人。您研究大脑如何改变了您看待自己的方式？当您照镜子，思考您的人生，恐惧，爱，看到您自己的人生，您自己的凡人时？
这是一个非常好的问题。对我来说，有时很难将我们所做的一些事情，或者别人所做的一些事情，与“哦，这是因为大脑的那个部分以某种方式工作”区分开来。或者想到一个青少年，你知道，经历青春期，以一种有趣的方式思考，对我来说，不可能不认为这是因为他们正在经历这个叫做关键可塑期的时间段，他们的突触正在被消除，他们只是感到困惑。所以，从那里，也许会产生一种不同的行为解读，或者也许我可以在某种程度上科学地证明它。我也看待人类整体，我惊叹于我们能做什么，我们能想出什么样的想法。然后我无法停止思考大脑是如何不断进化的。我不知道您是否这样做，但我有时会思考下一个大脑。我们走向何方？就像，进化真正期待我们获得什么特征？未来的新大脑。它还没有结束，它还在进行中。
所以，让我快速评论一下。您是否看到，或者您是否认为，在人工智能创造人造大脑方面，有很多迷恋和希望？您说下一个大脑。当您想象一千年后人类大脑的进化时，您有时会设想那个未来，看到一个人造大脑，人工智能，就像许多人希望的那样，许多人认为，会是发展的下一个进化阶段吗？
是的，我认为在某种程度上会发生。这几乎就像我们进化的方式的一部分，我们进化了我们创造的世界，我们与之互动，我们成长的方式等等。有时我想到一些可能听起来很傻的事情，但想想手机的使用。我的一部分认为，在他们的大脑中，会有一个皮层区域，它对那个工具非常敏感。这来自许多在模型生物中的研究，其中皮层确实会适应您必须做的事情。所以，如果我们必须以非常特定的方式移动手指，我们的大脑皮层有一个区域可以让我们进行这种非常精确的运动。而猫头鹰必须用大眼睛看到非常远的地方，它的视觉皮层非常大。大脑会适应您的环境。所以大脑会适应我们拥有的技术，并被它塑造。所以大脑皮层很可能被它塑造。人工智能可能会与之融合，它们可能会融合，它们可能会被包围并调整。如果不是……你知道，出现一种合成元素与生物元素结合。我们周围的空间。例如，想想我们戴上虚拟现实眼镜，我们实际上在冲浪，就像我做过的那样，您会产生所有这些情绪。您的大脑将您置于那个现实中，并且能够做到这一点，仅仅通过戴上眼镜。它不需要数千年才能适应。大脑是可塑的，所以它会适应新技术。所以您可以从外部做到，只需劫持我们的一些感官能力。所以，显然，在最近的进化中，大脑皮层是我们大脑中进化最多的部分。所以我们在这个特定部分上投入了很多筹码。皮层的进化是它的可塑性，是它响应事物而改变的能力。所以，是的，它们会整合，无论我们是否愿意。
嗯，没有更好的方式来结束了。Paula，非常感谢您与我交谈。