【大纪元2011年10月04日讯】（大纪元记者张健晨编译报导）如果你曾怀疑大脑的潜力， 请看看以下的数据。据统计，现在世界上最先进的超级计算机需要8分半的时间才能完成 一个人脑在5秒钟之内的活动。同时，如果这台计算机要做这项工作，它需要消耗140,000 倍人脑所消耗的能源。具体来说，需要140万到1,000万瓦的电力能源。就处理能力和效率 来说，没有任何电脑可以和人脑相比。 《纳米期刊》（Journal Nano Letters）近期发文指出，斯坦福大学的研究小组展示了一 个新的纳米电子设备，可以用来模拟人类神经突触和大脑的运算机制。这是一项重要突破 ，将有益於未来开发出方便、节能、适应性强和具有互动性能的电脑系统，不但可以执行 指令，还可以自我学习。 斯坦福大学的研究团队由电机工程系的华裔教授菲利普‧黄（H.S. Philip Wong）主导， 研究涉及一个被称为「脑启发运算」（brain-inspired computing）的新领域，是计算机 芯片模仿人类的突触神经信号转导机制。 该团队并非第一个研究该领域的研究小组， 但他们是第一个成功研制出小型、低耗能电 子突触（Synapses）设备，并将该技术成熟化的团队。他们的研究为今後该材料进入商业 领域打下基础。 黄教授说：「这种发展路线使未来的纳米设备更小、更节能，进而有助於研究大脑的某些 部分是如何工作的。虽然你不能改变一个生物的大脑，但是像这样的合成设备可以使研究 人员改变设备参数，从而揭示了真正的大脑功能。」 这种新型的设备和以往的设备区别很大。目前的计算机芯片的纳米级的电路是由数十亿微 小的电器元件，也就是晶体管（transistor）所构成，并且利用二进制逻辑传达信息。也 就是说，他们的逻辑是基於两个数字，1或0。在电力方面，晶体管或者是「开启」或是「 关闭」。 每个芯片里有了足够的晶体管，编程员们就可以操控电器回路，使数十亿的晶体管开启或 是关闭来存储了计算信息，也就是「计算」。计算机芯片处理速度和大小很大程度上取决 於我们能否制造出更快的晶体管，并将它们存储在更小的空间里。 突触是人脑中最小的单位，但是和晶体管至少在两个方面有所不同。首先，它们在能力上 有所不同。换句话说，突触可以传达的信息远远超过了一个晶体管。其次，突触可以随时 间而改变。团队成员杰亚辛表示： 「突触的改变是以人的学习为基础的。虽然计算机芯 片可以大量的制造出来，但是并不能随意改变。」 在神经学中， 这两个优势的结合被称为「突触可塑性」（synaptic plasticity），它是 研究人脑如何学习，计算，记忆的主要理论基础之一。 像晶体管电路一样，神经元和突触紧紧结合在一起，但是它们的电路是基於突触的不同强 度性。电子化学信号在同一路径上的重复运动可以增强该路径上的突触，增加了它们的未 来「激活」可能性。就像神经专家们常常说的那样，神经元连在一起，在一起「起火」。 突触的可塑性解释了为什麽熟能生巧。同样的电子讯号的重复传播不断的加强某种模式， 因此大脑开始「学习」。另一研究人员库兹表示：「大脑是一个神奇的机器。它的电路要 复杂的多，更加有能力，能源使用率更高，任务处理速度远远超过基於二进制的最快的计 算机芯片。」 http://epochtimes.com/b5/11/10/4/n3391243.htm --

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