关于 Theoretical Neuroscience

QUOTE:

以下是引用thinker_jeff在2008-8-1 0:25:00的发言：

再提一个可能的发展远景。
   

当我们从生物学的角度彻底地理解了人脑系统之后，可能会发现神经系统所实现的计算方式超出了既有的数学范畴，于是可以仿照神经系统的计算方式创立一个新的数学分支。
   

[em01]

是的，人脑本身就是一个非常复杂但是却非常高效非常鲁棒的信息处理系统。但我们至今仍然不知道这个系统对外界信息的处理是怎么进行的，是基于什么准则的。如果我们有一天解开了这个秘，那将对科学各方面带来变革性的影响。所以我期待我们能够终有一天发现大脑处理信息的方式。

另一方面，我也期待新的数学工具的出现。还记得80年代的时候，人们都普遍认为大脑只开发了百分之10左右，都说大脑还有许多部分没有开发。但是后来，当凸优化理论等数学理论刺激了稀疏性的研究，稀疏性的概念逐渐进入到认知神经科学尤其是计算认知神经科学（computational cognitive neuroscience）领域中，最终解释了人脑并非只开发了百分之十，那看起来好像未开发的90％部分其实是有用处的。

总之，这个领域实在是一个充满挑战但又非常奇妙的领域。

mitberkeley,跟你讨论问题我很享受！美国那地方搞学术研究是个好地方，过两年我也准备到那地方看一看。预祝你在某些方向上取得突破性成果！

上面你谈到我所举的例子要是再具体一些就好了，可在这里展开篇幅讨论，长篇大论的就不合适宜了，这样吧，我把几个例子聚焦为具体问题提出来，这样就清晰一点了。

1）信息论滥用的问题我同意你的结论，可这个问题有必要时时提醒一下新手们，让他们少走弯路。

2）这牛人八卦的事咱就有机会私下谈论吧，反正国内就有院士好几十年了一直在找数学方面的工具，可一直没突破，想放弃吧又舍不得，年纪一大把了，能不着急吗？

3）关于“质点化”问题，我的简要问题就是：表象可以质点化吗？

     另外，流形上不也是“点”（抽象点）吗，我觉得流形概念完全不足以表达表象这种现象。

     还有，关于“脑外的问题”，我的意思指的是“动物身体外部显现的宏观行为”，外部显现是相对大脑内部信号处理而言，即脑内信号处理的分析过程必须与身体外显的宏观行为过程相对应。不分析脑外，只分析脑内是不对的。

     这里我的简要问题是：可以像牛顿定律那样建立动物行为定律吗？

4）关于把眼当作相机的问题，我的简要问题是：你对---当眼球相对眼眶相对静止时（即所谓的眼球微颤消失）视知觉会消失这一现象有什么解释？或者换句话讲，眼球微颤对视知觉这么重要？

     关于这个问题你说人们吸收了注意机制等眼扫描动作研究成果，这不是问题的关键，关键在于对眼颤动的解释和深刻理解上，你看，虽然计算神经科学的研究从不说眼的相机比拟，但大家又有谁说出眼是什么呢？也就是说---暗地里还是用了眼的相机比拟，除非真的解决了眼微颤原理问题，进而指出了眼到底是什么才可以了。

5）人们几乎都选择视觉进行研究是有其充分的原因的，这个我理解。我针对此的简要问题是：视觉同触觉的关系是什么？有人指出二者的基本原理相通，这个你如何看？

     关于这个问题，我们首先必须要把听觉（蝙蝠，海豚等的声成像感知除外），嗅觉，痛觉等非成像能力的感觉同视觉，触觉等区别开来，换句话讲，视觉，触觉和声成像觉的基本原理是相同的吗？

     如果回答：是，那么研究触觉可太有利于视觉的研究了。

     如果回答：不是，那就请说一下为什么。

     这就是我强调不能只注重视觉而忽视触觉研究的原因。

6）关于这个批评的问题，我还是同第一个问题的意思一样------主要针对新手而言的。毕竟吗，这里不是你我二人在看啊。

    另外，可不要轻易认为你所在的一流高校以及其它的高校的研究者的研究作风上，真正达到了随意跃出井底的能力，思想极其朴素，强烈的自我批判的求实精神---那是隐藏在一个人的意念习惯的最深处的，就象空气一样弥漫在他（她）的思想的任意细节上，历史上，牛顿（前期），高斯（一生），爱因斯坦（前期）等就是这种精神的最好体现。要解决大脑这个难题必须要拥有这样的超一流的朴素及求实精神，否则一般人是很容易落入自我思想及学识习惯的陷阱而出不来。

    你说的有很强的前瞻性，很开拓的视野，一针见血的把握问题的本质。研究上非常的踏实和务实的作风，如果不深入地分析其，有时侯看起来一个研究者很专业，但其不一定足够朴素和求实。当然了，这涉及到“成果论英雄”的问题，真正的朴素和求实精神是由此人的成果来最终体现的，牛顿，爱因斯坦等在出成果前，也看不出什么特殊的专业素质来，只是后人从他们的成果出发研究他们的思维细节时才发现，其朴素和求实的精神是非凡的。

    总之，我的意思是先不要赞扬和陶醉自己所在一流高校的研究作风（这本身就有点不朴素），先拿出成果，在此基础上反向总结朴素和求实的精神。

“对数学的不加怀疑的崇拜，导致许多即使是大师级（至少是名气上的）的人物也在梦想着像爱因斯坦那样找到大脑的终极数学描述，但许多大人物们都倒在这条路上了，不过还有大批小人物们正在这条线路上跋涉，以期摸到哪个传说中的圣杯。”那么，依你之见，找到“大脑的终极数学描述”是根本不可能的？还是至少当前阶段不应该是我们努力的方向？我倒很想知道，你本人的数学观念，你本人所受的数学训练。

如果数学不能描述，你有没有尝试设想一下，可能成为载体的是何种语言？人类的自然语言？或者音乐？我不怀疑后者的深刻，因为那是一种顿悟的思维过程，高效率的精神交流（你会不会自负的认为我说的是大陆流行歌曲？）。

QUOTE:

以下是引用tiger1981在2008-8-2 20:21:00的发言：

“对数学的不加怀疑的崇拜，导致许多即使是大师级（至少是名气上的）的人物也在梦想着像爱因斯坦那样找到大脑的终极数学描述，但许多大人物们都倒在这条路上了，不过还有大批小人物们正在这条线路上跋涉，以期摸到哪个传说中的圣杯。”那么，依你之见，找到“大脑的终极数学描述”是根本不可能的？还是至少当前阶段不应该是我们努力的方向？我倒很想知道，你本人的数学观念，你本人所受的数学训练。

如果数学不能描述，你有没有尝试设想一下，可能成为载体的是何种语言？人类的自然语言？或者音乐？我不怀疑后者的深刻，因为那是一种顿悟的思维过程，高效率的精神交流（你会不会自负的认为我说的是大陆流行歌曲？）。

呵呵，你看来是有点怒了，没必要吧，也不至于吧。

我说的大人物（至少是名气上的），你看来不象，你是不是小人物呢，还没法确定，要不你说说你有什么成果，如何？

至于你问我本人的数学观念，我本人所受的数学训练，我要是说我就是当代高斯，这你肯定不信吧，我说我数学什么都不知道，这又显得对你不够尊重吧，哎，你让我怎么说呢。

至于说描述大脑的语言是不是某种音乐？这个还真有可能，因为音乐是最为和谐，最为对称，最顿悟，最美妙的语言，不过就算是某种音乐，那也一定是未来的某种音乐，现在已有的音乐描述大脑肯定不可以，比如大陆流行歌曲，我倒不是觉得它俗气，主要因为它是现代的，要是未来就有可能了。

你觉得呢？

呵呵，开开玩笑，不要生气，其实到这里来的人不都是冲着科学问题来的吗，要是我语言上有不妥之处，我以后会注意的。

非常欣赏zzwzzwzzw666和mitberkeley两位的讨论，论坛就需要像这样的专业高手。

同时期望两位能光顾论坛的其他版面和其他话题。在此先行致谢。

[em17]

希望我们对于数学的重视甚至推崇不要激怒PRC综合大学生物系学术传统——阉割学生数学能力的反智传统——的捍卫者。如果PRC综合大学生物系学术传统的捍卫者所知道的当前的应用数学来解决神经科学问题的努力并不成功，那并不是因为数学本身不足以承担这一重任，而是，（请读读2001年Nature对于Wolf Singer,Miguel Nicolelis,Gyorgy Buzsaki的采访，特别是G.Buzsaki的话，以及他2004年发表在N.R.N上的综述Large-scale recording of neuronal ensembles）“需要新的数学”。此外，如果最终证明，数学也无法帮助我们，换句话说，神经系统的规律 客观上不允许我们建立一个至少模型化的体系，那也只是说明这就是人类的极限。希望PRC综合大学生物系的捍卫者们不要说出这样的言论：“……因此我们应该抛弃数学……”，他们还不如这么说：“既然进化到人类还不足以认识自己的智能，根据我们生物系倡导的死记硬背，阉割自己和学生逻辑思维能力数学能力的传统，我们应该负进化到猿猴（至少先进行智能方面的此种进化）才能能解决这一问题”。他们说得不错，“二十一世纪是生物的世纪" 照他们的愿望，人类不应该进化到更高的物种而是应该负进化。

奉劝痴迷分子生物学的人们，先关注一下电生理再来尝试解决神经科学核心问题吧。附带说一句，神经科学核心问题，绝对不是什么神经干细胞。

Hodgkin在剑桥上学的时候，导师劝他：“多学点数学，少学点生物”。可以参看诺贝尔奖讲演全集，里面Hodgkin的部分有他的建立。什么时候你的中国导师或者你也能有同样的见识，那么中国左粪也就不至于辱骂诺贝尔奖委员会了。

毕竟是生物物理，数学是基本工具

可以明确地说，数学不可以模拟大脑
zzwzzwzzw666 发表于 2008-7-7 21:35

为什么这么绝对呢？有什么依据吗？

再提一个可能的发展远景。
                        当我们从生物学的角度彻底地理解了人脑系统之后，可能会发现神经系统所实现的计算方式超出了既有的数学范畴，于是可以仿照神经系统的计算方式创立一个新的数学分支。
                        [em01]
thinker_jeff 发表于 2008-8-1 00:25

现在就有呀，现在我们讨论计算神经科学，其实神经计算科学的任务大致如此。