人脑是否是一台量子计算机？

2022年诺贝尔物理学奖得主彭罗斯认为人脑是一台量子计算机。他认为人脑微管中储存了我们的记忆和意识，微管里的灵魂物质不会消亡，只会重回自然，并在自然世界中，一直影响着世界。

很多观点也都认可这一点，但也有不少人反驳。如果人脑是台量子计算机，那么它将消耗大量能量。

例如核磁共振利用磁场影响水分子中，氢原子的自旋，共振出不同的电磁波信号，继而窥测出人体结构，来探测异常的结构组织。而核磁共振一旦运转就不能停机，一天就要消耗2500度至5000度电，人类的一日三餐显然供养不起这台昂贵的量子计算机。况且以人类目前的技术水平，还远远不能实现量子的稳定纠缠。

而科学家们认为大脑神经元之间的量子纠缠，是引力场中的高能态纠缠，而非电磁场产生的低能态纠缠，这种作用力虽然很弱，但很稳定。

人类目前利用的量子技术，还只停留在原子表层上，对于原子内部的纠缠，我们一无所知。量子技术的发展，颠覆了人们很多常识性认知，但为我们了解人类的意识的产生，也提供了新思路。

而我个人觉得，人脑不是在控制量子纠缠，而是在长时间的自然进化，懂得了识别神经微管中的量子纠缠态，学会了感知其中微弱变化的能力。

我们也不能小瞧大自然的力量，比如最普通的光合作用，用我们现在最先进的电子元器件也难以模仿。

而物理学的发展，如今也渐渐地往生物学、神经脑科学领域发展，这也说明自然的智慧远超我们的想象。

人类的大脑很神奇，它能通过身体器官接收的信号，产生图像和思考，这和计算机通过各种电子元器件，输入电信号而产生复杂图像的原理是相似的。不同的是，人类不需要主动操控自己的大脑，它就会给出我们想要的结果。

例如，人类的眼睛接受不同频率的光束，能够识别出不同的颜色。而实际上光的本质只是不同频率的光波。是人脑使得我们的世界变得丰富多彩，赋予了不同频率光束各种颜色的概念。

如蛇的眼睛可以识别红外线，不需要触觉就能识别物体的温度。而在有些动物眼里，它们的世界则是灰暗的。

我们不用精密科学仪器，就可以判断不同光波的频率，这是视觉处理神经元帮助我们自行运算的结果。我们能听到声音，是听觉系统传递给大脑后处理的结果。有些动物则进化出比人脑更复杂的接受器官，如蝙蝠依靠超声波的反射，辨别黑夜的猎物，海豚依靠声呐进行沟通交流，在浑浊的水里捕捉慌乱的鱼儿，这些都是人类大脑所不具备的本领。

然而人类却进化出其它动物所没有的智慧和意识，当然有些动物可能一样存在智慧和意识，而人类在这一方面显然是独树一帜的。人类在许多方面虽然不如其它动物，却成为了这颗蓝色星球上的霸主。

彭罗斯认为，人类的大脑是台量子计算机，人类的灵魂和记忆，存在神经元中的微管之中。以前，人们一般认为这些微管，在神经元中主要起到支撑和固定作用，而麻醉科专家汉莫洛夫，认为神经元中的微管，对于人类形成意识具有重要作用，因为麻醉剂，主要是作用在这些微管上面，让人暂时失去意识。

人脑的各种特性显然不能和电脑相比，然而人脑的计算量似乎要远超过电脑。2022年爱尔兰三一实验室，测出人脑的运算状态，和量子计算有着类似的信号产生。

又比如，草履虫也具备复杂的“智能”行为，但草履虫并没有神经元结构，它可能是通过微管结构之间的量子纠缠而获得了“智能”。

再比如，行军蚁就像是有集体意识一般，可以在一片森林里，呈扇形扫荡周围的生物，具有超高的空间识别能力，它们没有视觉，却能依靠敏锐的触觉，形成集体意识，团结协作，遇水搭桥，逢坡铺路。

在拐尺实验中，行军蚁可以权衡通过蚂蚁的效率，和搭建桥梁所需蚂蚁的数量，建造最经济的桥梁，像是有集体智慧一样。

然而单个蚂蚁似乎没有什么智力。这就如人类大脑里的神经元一样，单个神经纤维，只能传递普通电信号，做一下应激反应，而上百亿个神经元一起作用， 就能够产生意识。

这一点从一种单细胞黏菌，多头绒泡菌，也得到印证，科学家用实验证明，这种由单细胞组成的黏菌有着自己的智慧和记忆。在给这种黏菌喜欢吃的食物时，它可以从迷宫中找到最佳的路径获取营养。

科学家利用这种黏菌，把城市位置换成黏菌喜欢吃的食物，分布在培养皿中。黏菌寻找出的路径，和现代城市工程师规划出的交通路线几乎完全一样。因此，很多城市也开始利用黏菌来规划自己的交通网络。

这种黏菌对盐有着天然的排斥反应，在盐桥实验中，这种黏菌，需要花费很长的时间，才能到达食物处，然而通过训练，它就像是拥有了记忆一般，可以忽略盐桥的阻碍，快速吃到食物。

于是科学家，将这种拥有记忆的黏菌，分出一部分，给另一块没有经过训练的黏菌，结果后者也拥有了前者的记忆，一样可以快速躲过盐桥的阻碍。

经过四千次试验，得到的结果都是相同的。它们虽然是一种单细胞生物，然而却像拥有智慧和记忆一般，并且可以传递彼此之间的记忆。各个地方的黏菌也都有着自己特殊的习性，和所喜爱的食物，让人感到不可思议。

而人类意识的产生，或许就如这种单细胞黏菌一样，因为有了欲望，所以就希望找到最便捷的获取方式，经过计算，在无数个可能中做出最符合预期的选择。

人脑中的神经网络以脑电波、电信号等方式进行传导，就如蜘蛛网上任意一点震动，整张蛛网都会发生震动，这样整个神经网络就产生了相互作用关系，上千亿个微管，彼此之间便产生了联系，形成强大的运算能力。

随着自然演化，人脑不断优化自己的算法和算力，智慧不断的提高，继而产生了意识和智慧。

大脑这台量子计算机会受脑电波、地磁场、和地球引力的作用。一些鸟类进化出依靠地磁场进行导航的本领，而太阳风暴引起的地磁变化可以影响到雪兔、青蛙的繁殖周期，甚至一些植物也能感受到磁场的变化。

人类的大脑可以自我学习，帮助我们发明创造，感知未知的世界。人类意识的产生，或许就如人工大语言模型那样，通过不断的投喂信息，改善训练模型，利用神经网络的自主学习能力，一步步优化算法，继而产生了智慧和意识。

人类在进化中，学会了自我优化大脑算法的能力，并在不断的繁衍中，进化出算法更优秀的基因，比如人类繁衍要考虑，容貌，智慧。在动乱年代，脑子更加灵活，更善于成长学习的基因，得以保存下来，继而使得人脑更加聪明。通过一代又一代的传承和演化，才使得今天的人类，有了智慧和意识。

同时人类善于模仿、储存信息、感知未知的世界，又经过后天锻炼使大脑神经网络的联系更紧密，逻辑推理能力更强，最终逐步成为自然界大脑竞赛的佼佼者。

神经信号的传递，需要通过一个个神经突触释放化学信号，这一个传递过程大约在万分之三秒内完成。人脑虽然很卓越，但是相比于电信号在晶体管的传播速度，慢得就如蜗牛一样。要依靠这样的速度，在上千亿个神经元传递信号，思考出解决办法，这根本无法与电子芯片中千亿个晶体管去竞争。但是人脑的逻辑推理、创造和共情能力，却是电脑所不能比拟的，这也说明人脑的算力远超电子计算机。

我们潜意识里有特殊感知能力，比如我们仅凭第一印象，就能获得许多潜在的信息，当你摔倒时，你不会思考如何控制身体，要用哪个部位着陆？你的大脑会一瞬间帮你做出反应，调整好着地姿态，而当你想主动去控制时，走路都可能变得很困难。在危急时刻，人脑的处理水平有时会有超乎寻常的能力，一瞬间的计算量，要远超过电脑的计算能力。这些都说明， 人脑更像是一台先进的量子计算机，只是相比于电子计算机，少了很多处理信息的元器件，我们把更多的算力投入到意识感知和创造共情能力上。

我们可以这样理解，只要有一个足以承载纠缠态的容器，和不断训练它，精进算法的外力，便可以产生高等智慧，随着神经元集合增加和算法的优化，智慧意识的产生是一种必然。

如黏菌、蚂蚁它们依靠单个系统组成群体联系，同样可以产生智慧。而这种群体智慧，显然要比人脑的单一集合，更具优势。

再进一步思考，如果电子计算机拥有了量子计算的恐怖能力，它们的智慧对于人类将是降维打击。而这样的趋势，随着竞争的加速，似乎是一种必然，就如人类即便知道核能的危害，依然会选择利用它，那么人工智能也应是如此。

而如今电子计算机，通过算法的优化，开始慢慢进化，并在多个领域对人类取得碾压式胜利，大语言模型已经具有了一定逻辑推理能力，这样下去，电脑产生自主意识也是早晚的事。

人脑的即时存储能力、逻辑算力、规模效率上远远不如电脑。即便电脑有这么多优势，它暂时还是无法与人脑相比。人脑的专属唯一性是无法被取代的，每个人都是独一无二的。人脑只需要管好一日三餐，多看些书就行了，而电脑产生同样的智慧，可能需要几年，上万张处理器，花费数十亿美金的代价不断训练，才能产生同样的智慧。

而硅基生命是否会因此取代碳基生命呢？我想这就需要训练的时候，让其对脆弱的人类更加友善一些。福祸总相依，人工智能可以解放人类，也可能摧毁人类。

或许未来只有比人脑更聪明的智慧电脑，才能帮助人类更好的认识自己，而碳基生命和硅基生命的和谐共生，才是文明进步的方向，这或许也是地球文明进步的新起点。

而令人感到可怕的是，如果微管之间的量子纠缠就可以产生意识，那么宇宙之中这种纠缠联系可以说是无处不在的，甚至在高能宇宙空间，量子纠缠只会更多更强，那么人类或许并不是唯一具有智慧的生物。

在各个星球、星系、星云之间，及可能存在的高维空间，一样存在着数不尽的量子纠缠，无数个星星，就如大脑中的神经元，又共同组成一个巨大的生命体。

宇宙本身可能就是有智慧的，并且是突破时间和空间的束缚，在宏观尺度上维持时间和空间的平衡。这么一看，《三体》所描述的域外高级文明，也是有可能存在的。