新研究發(fā)現(xiàn)人類的眼睛自帶cpu

來自德國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)眼睛的圖像處理過程比人們預(yù)想的要更加復(fù)雜，他們對(duì)從眼睛到腦的信息傳遞通道進(jìn)行了研究，不僅發(fā)現(xiàn)了許多新的細(xì)胞類型，還發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜大約具有40種不同的通道向腦部進(jìn)行信息傳遞，幾乎是科學(xué)家們之前預(yù)測(cè)數(shù)目的兩倍。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊上。

上世紀(jì)六十年代左右就有科學(xué)家提出眼睛不僅能夠成像，甚至可以在將圖像信號(hào)傳遞到腦部之前進(jìn)行圖像處理，眼睛并不是像照相機(jī)一樣只進(jìn)行簡單的成像，也不會(huì)不進(jìn)行任何過濾就把信號(hào)傳遞給腦，眼睛可能自身就會(huì)從看到的圖像里提取一些重要信息。

蒂賓根大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家們對(duì)上述假設(shè)進(jìn)行了科學(xué)研究，想要進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜究竟會(huì)把什么樣的信息傳遞給大腦。因此他們對(duì)超過11，000個(gè)小鼠視網(wǎng)膜細(xì)胞進(jìn)行了研究。

研究人員利用一種電穿孔方法結(jié)合染色技術(shù)，在顯微鏡下實(shí)時(shí)觀測(cè)每個(gè)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的工作過程，通過數(shù)據(jù)分析研究人員發(fā)現(xiàn)不同神經(jīng)節(jié)細(xì)胞響應(yīng)不同的圖像信號(hào)，隨后再通過不同的通道將圖像信息傳送給大腦，不同的傳遞通道專門負(fù)責(zé)對(duì)圖像對(duì)比度，顏色，方向和移動(dòng)，邊緣等信息。大腦在接收這些信息之后再進(jìn)行進(jìn)一步處理形成圖像讓我們看到這個(gè)世界。

基于不同功能，研究人員在視網(wǎng)膜上發(fā)現(xiàn)了大約40種神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，這些細(xì)胞可能代表了不同的信息傳遞通道。這一數(shù)目遠(yuǎn)超過了之前研究預(yù)測(cè)的最多20種通道類型。研究人員也指出，小鼠模型的研究結(jié)果并不能直接適用于人類，但所有哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜都大同小異，人類視網(wǎng)膜可能也存在類似情況。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)這些不同的信息傳遞通道表明視網(wǎng)膜并不是簡單地將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信號(hào)，它也會(huì)通過一些基本方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行簡單解析。這幫助科學(xué)家們?cè)谏钊肜斫獯竽X如何處理圖像信息方面又邁近了一步，同時(shí)也為人類眼部疾病的治療提供了新的理論基礎(chǔ)。

為什么有人說CPU是普通人能夠接觸到的人造物巔峰？

因?yàn)镃PU可以集成數(shù)十億個(gè)晶體管到指甲蓋大小的面積上，以完成諸多的功能。此外，CPU的制造工具光刻機(jī)也是人類當(dāng)今先進(jìn)科技的結(jié)晶。如今所享受到科技帶來的便捷離開了CPU就運(yùn)行不了，當(dāng)然了不僅僅只有手機(jī)和電腦中有CPU，像汽車，飛機(jī)，艦船，衛(wèi)星等這些設(shè)備中也有CPU，只不過性能沒有手機(jī)和電腦中的強(qiáng)。

制造大東西簡單，但是制造小東西就太難了。如今CPU的制程工藝達(dá)到了5納米，這是什么概念？要知道現(xiàn)在最小病毒的長度還是17納米，而CPU的制程工藝竟然比病毒還小，由此可知制造CPU的難度究竟有多大。像麒麟970處理器的內(nèi)核面積只有96平方毫米，而里面就集成了55億個(gè)晶體管。到了麒麟980內(nèi)核面積為76平方毫米，但是集成了69億個(gè)晶體管。這就可以證明CPU的集成度達(dá)到了巔峰，當(dāng)然這并不是最先進(jìn)的CPU。另外，CPU內(nèi)部的晶體管可不是單層的，而是多層的，其內(nèi)部密密麻麻的復(fù)雜結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一座城市。也可以說，CPU相當(dāng)于一個(gè)面積縮小到幾十平方毫米的城市。除了足夠小之外，還要具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，說CPU是人類制造產(chǎn)品的巔峰是毫無懸念的。因?yàn)闆]有什么產(chǎn)品的制造難度比得上CPU了。

另外，CPU的制程工藝突破也不容易。從早期的90納米，65納米，45納米，32納米，28納米，14納米，10納米到如今的7納米，5納米，甚至3納米。每次節(jié)點(diǎn)的突破都代表了性能的提升和技術(shù)的進(jìn)步，也代表了人類制造越來越精細(xì)化。當(dāng)然，除了制程工藝之外，制造CPU前，也要對(duì)單晶硅進(jìn)行極致的提純，如今的單晶硅純度高達(dá)99.99999999999%，純度越高越好。

俗話說，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是工業(yè)的桂冠，而制造CPU所用的光刻機(jī)就更是工業(yè)桂冠上的明珠了。如果說，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是考驗(yàn)一個(gè)國家的材料，重工業(yè)技術(shù)的話，那么光刻機(jī)就是考驗(yàn)世界所有國家的精加工，材料，微電子，超精確控制等等的技術(shù)。要知道，如今可以獨(dú)立制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國家有中，美，俄，英，法，日。而可以制造光刻機(jī)的國家就只有中，日，荷，美了。但是能夠制造出先進(jìn)EUV的國家就只有荷蘭。所以說，光刻機(jī)和CPU的制造難度是要高于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的。說CPU或者光刻機(jī)是世界上制造難度最大的設(shè)備也是可以的。

愛因斯坦的大腦有什么特別之處嗎？

人類誕生于數(shù)百萬年前，經(jīng)過進(jìn)化和發(fā)展，最終成為了地球新的霸主。而人類跟地球曾經(jīng)出現(xiàn)的霸主級(jí)生物不事，地球在漫長的數(shù)十億年生命史上，也出現(xiàn)過其它的霸主級(jí)生物，比如數(shù)億年前的昆蟲是代，那個(gè)時(shí)候昆蟲異常巨大，是當(dāng)時(shí)地球的霸主。

6500萬年前出現(xiàn)了新的霸主級(jí)生物恐龍，它們的體型也異常巨大，那個(gè)時(shí)代稱之為恐龍時(shí)代，恐龍時(shí)當(dāng)時(shí)地球的霸主，稱霸地球1.6億年。恐龍滅絕之后，人類出現(xiàn)了，人類成為地球的霸主，并不是依靠強(qiáng)大的身體，事實(shí)上，人類的身體素智在生物界里并不強(qiáng)，動(dòng)物界有很多的動(dòng)物身體素質(zhì)都要遠(yuǎn)強(qiáng)于人類，比如獅子，老虎，大象等。

人類能夠成為地球的霸主，依靠的是智慧的大腦。雖然其它的哺乳動(dòng)物也在大腦，但是它們的大腦跟人類是不同的。人類的大腦結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜神秘，功能更具多樣性，能夠思考各種問題，能夠發(fā)明創(chuàng)造，提出超乎想象的各種問題。

科學(xué)家早期研究人類大腦發(fā)現(xiàn)，大腦內(nèi)至少有100億個(gè)神經(jīng)元，而新的研究告訴我們，人類大腦中有著驚人的860億個(gè)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元組成了多個(gè)系統(tǒng)，不同細(xì)胞間的連接方式多有不同，不同系統(tǒng)則擔(dān)任不同角色，發(fā)揮不同效用。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類大腦的復(fù)雜程度就像是一個(gè)微型宇宙，與復(fù)雜的宇宙有異曲同工之妙。有人曾經(jīng)提出一個(gè)猜想：宇宙可能是一個(gè)超級(jí)生物的大腦。這個(gè)猜想似乎也并不是沒能絲毫根據(jù)的胡說八道，如果將人類的大腦放大無數(shù)倍，可不就是一個(gè)復(fù)雜的宇宙嗎？

人類正是有了異常發(fā)達(dá)的大腦，所以才能夠創(chuàng)造現(xiàn)在燦爛的科技文明。而人類的大腦自然也是各有不同，可能大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些人特別聰明，比如記憶力天生就超好，有的人則記憶力天生就很差。這其實(shí)就是大腦的應(yīng)用不同。

人類的科技能夠有現(xiàn)在的成就，除了有眾多的科學(xué)家努力之外，更多的還是誕生了幾位具有劃時(shí)代意義的天才偉大科學(xué)家，比如牛頓，愛因斯坦等，尤其是近代的愛因斯坦，它的相對(duì)論以及質(zhì)能方程式，對(duì)人類科技發(fā)展的意義是非凡的。

愛因斯坦為什么能夠如此聰明，能夠有如此偉大的成就？可能很多人會(huì)說：愛因斯坦非常努力，付出的更多?？墒聦?shí)上，這個(gè)世界上，比愛因斯坦努力，付出更多的科學(xué)家有很多，為什么他們就沒有成為像愛因斯坦這樣偉大的科學(xué)家呢？

難道是他們的努力不夠？是付出的不夠？并不是，科學(xué)家認(rèn)為，主要的原因還是在大腦層次方面，人類的思考，創(chuàng)造能力的高低，很大一部分原因是來自于大腦的潛力。那么愛因斯坦的大腦有什么特別之處呢？

相信很多人都聽說過，普通人類的大腦開發(fā)率只有10%左右，極少數(shù)的人類大腦開發(fā)率能夠達(dá)到20%左右，如果這么說的話，普通人類大腦有90%的區(qū)域是處于休眠狀態(tài)？這個(gè)觀點(diǎn)提出之后，很快就被一些科學(xué)家給否定了。后來通過研究發(fā)現(xiàn)，人類的大腦其實(shí)是處于100%開發(fā)狀態(tài)，并不存在只有10%開發(fā)，90%處于休眠的情況。那為什么愛因斯坦等極少數(shù)人就比別人異常的聰明呢？

對(duì)于此，有科學(xué)家認(rèn)為，人類的大腦雖然是處于100%完全開發(fā)狀態(tài)，但并不表示我們可以完全利用100%的大腦功能，事實(shí)上，普通人能夠利用的大腦功能只有10%左右。我們的大腦每天都是處于100%開源狀態(tài)，各個(gè)部位都在相互配合工作，可是我們?cè)谶M(jìn)行思考或其它工作的時(shí)候，能夠發(fā)揮出的大腦利用率只有10%。

這一點(diǎn)其實(shí)跟電腦的CPU是一樣的道理，電腦CPU它并不存在完全處于休眠不工作的模板，事實(shí)上，電腦在工作的時(shí)候，整個(gè)CPU都在工作，可是不同的電腦硬件或軟件對(duì)CPU的利用率卻是不同的，有的可以發(fā)揮出30%的CPU性能，有的則只能發(fā)揮出10%的性能。大腦也是一樣，大部分人只能夠發(fā)揮出10%的性能，只有極少數(shù)像愛因斯坦這樣的人群，才能夠發(fā)揮出20%左右的性能。

大腦是否存在不同的人利用率不同的問題，通過研究愛因斯坦大腦就可以找到答案。為探究愛因斯坦大腦中的秘密，早年，醫(yī)院內(nèi)一名為托馬斯的病理學(xué)家便偷走了愛因斯坦的大腦。對(duì)于此舉，許多人認(rèn)為他不尊敬逝者，但托馬斯并不這么認(rèn)為，他覺得草率燒毀天才的大腦才是對(duì)天才的不敬。拿走愛因斯坦的大腦后，托馬斯對(duì)其進(jìn)行切片處理，之后將大腦切片浸泡在福爾馬林藥水中。為更好地探究大腦的奧秘，托馬斯邀請(qǐng)當(dāng)時(shí)杰出的大腦研究員瑪麗安參與觀察，她也是一名出色的神經(jīng)學(xué)家。

瑪麗安花了30年時(shí)間。最終，她只總結(jié)出愛因斯坦腦部的兩項(xiàng)特點(diǎn)，一是腦部神經(jīng)元細(xì)胞數(shù)量較多，比常人大腦多約73%。第二，他的大腦頂葉也比常人多約15%。

通過科學(xué)家對(duì)愛因斯坦多年的研究，終于發(fā)現(xiàn)他的大腦確實(shí)與眾不同，這可能也是它能夠有如此偉大科學(xué)成就的原因。這其中的研究提到愛因斯坦大腦中神經(jīng)元細(xì)胞比常人多到了73%，這是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。由此我可以得到一個(gè)可能的結(jié)論：神經(jīng)元越多的人群，他的大腦智慧程度越高，表現(xiàn)得也越聰明，也越容易在科學(xué)的道路上創(chuàng)造出更輝煌的成績。

通過愛因斯坦大腦的研究，我們也明白了，他之所以能夠成為偉大的科學(xué)家，并不是說他的大腦比別人多出10%的可利用區(qū)域，而是因?yàn)樗纳窠?jīng)元數(shù)量比別人多出73%，其次是大腦頂葉比常人多約15%。神經(jīng)元是人類大腦中最基本的結(jié)構(gòu)，它們是大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)元越多，組成的網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜，就像我們現(xiàn)在的普通計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)的差距。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜了，那么在思考，思維，創(chuàng)造等方面的能力可能就會(huì)越強(qiáng)。別人幾個(gè)月想不明白的問題，可能愛因斯坦幾天就想明白了，所以其它的科學(xué)家看似比愛因斯坦更努力，花費(fèi)更多的時(shí)間研究?？墒切蕝s遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上愛因斯坦。愛因斯坦一天的思考努力可能就相當(dāng)于別的科學(xué)家?guī)讉€(gè)月的思考努力，這種巨大的差距，即使你一天24小時(shí)努力，也是比不過愛因斯坦的。

正是如此，所以現(xiàn)代的科學(xué)家數(shù)量雖然比過去多了很多，但是能夠比擬愛因斯坦這樣的天才偉大科學(xué)家卻沒有。原因不是現(xiàn)代的科學(xué)家不夠努力，而是大腦層面上的先天優(yōu)勢(shì)不足。普通的科學(xué)家通過不懈的努力能夠成為著名的科學(xué)家，在某個(gè)領(lǐng)域有所成就?？墒且霅垡蛩固鼓軌蛞I(lǐng)人類邁向新時(shí)代，能夠影響人類科技數(shù)百年卻是很難做到的。

要想成為愛因斯坦這樣偉大的科學(xué)家，除了要有堅(jiān)持不懈的努力拼搏研究精神之外，更重要的還是大腦層面更強(qiáng)的發(fā)揮性能，而這種大腦性能目前只能來源于先天優(yōu)勢(shì)。科學(xué)家也在不斷研究人類的大腦，期望在未來能夠通過科技的力量開發(fā)大腦更多的性能，讓人人都成為更聰明的人。讓每一個(gè)都具備成為愛因斯坦的可能。

只有人類能夠提高大腦層面的性能，再加上后天的努力，誕生新一代的愛因斯坦就有了可能。如果人類能夠出現(xiàn)幾十個(gè)愛因斯坦級(jí)別的偉大科學(xué)家，那么人類文明也將更快向前發(fā)展，更快成為星際文明，去探索破解更多的宇宙奧秘。

如何評(píng)價(jià)CPU 是人類造物巔峰的產(chǎn)物？

有人說CPU是人類造物的巔峰，但是說巔峰這個(gè)詞我覺得有一點(diǎn)不恰當(dāng)，因?yàn)閹p峰是沒有盡頭的，人類的科技在不斷的發(fā)展，只能說它是一個(gè)非常重要的節(jié)點(diǎn)，一個(gè)非常重要的起步，因?yàn)槿藗儸F(xiàn)在智能社會(huì)的基礎(chǔ)就是建立在CPU被發(fā)明的基礎(chǔ)上。

Cpu可以簡單的把它理解為是一個(gè)模擬的人腦，它的運(yùn)轉(zhuǎn)非常的精妙，它有一個(gè)又一個(gè)的絕緣層，很薄很薄的絕緣層，把一層又一層的微小的電路隔開，這些電路0和1的狀態(tài)就產(chǎn)生了稀奇的差異，無數(shù)個(gè)它們構(gòu)成組在一起，它們就產(chǎn)生了狀態(tài)的變化，最終的結(jié)果就是我們手機(jī)出現(xiàn)了相應(yīng)的反應(yīng)，電腦出現(xiàn)了相應(yīng)的反應(yīng)，這樣的一個(gè)過程就是CPU處理信息的過程，也正是因?yàn)樗拇嬖冢覀兊氖謾C(jī)電腦等一切智能電子設(shè)備才能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

Cpu當(dāng)然也在不斷的發(fā)展，人們剛開始發(fā)明的時(shí)候它是非常笨重的，而且性能也不高，比如說1945年美國發(fā)明第1臺(tái)，計(jì)算機(jī)這個(gè)計(jì)算機(jī)非常大，大概要占到100平米左右的面積，然后它處理數(shù)據(jù)的功能也非常有限，以至于到現(xiàn)在我們國家研究出了神威太湖之光，它的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以抵上早期的設(shè)備幾萬倍乃至幾十萬倍。計(jì)算機(jī)不斷的發(fā)展，運(yùn)轉(zhuǎn)速度不斷提升，最根源就是在CPU的進(jìn)化上。Cpu的運(yùn)轉(zhuǎn)速度變得越來越快，它的集成程度越來越高，體積越來越小，讓我們能夠大規(guī)模的去應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活之中。

我們現(xiàn)在使用手機(jī)使用電腦，使用平板，包括我們看電視都離不開CPU的幫助，因?yàn)樗軌蛱幚砦覀儗?duì)這個(gè)電子設(shè)備所發(fā)出的信息，比如說我們現(xiàn)在在看相應(yīng)的網(wǎng)頁兒瀏覽網(wǎng)頁兒，我們撥動(dòng)手機(jī)屏幕撥動(dòng)鼠標(biāo)的過程，CPU就在做著相應(yīng)的信息反應(yīng)，給出我們認(rèn)為我們應(yīng)該得到的回饋。

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