如果人类大脑全被开发出来，永远不会遗忘，将会发生什么？ 第1页

这是一个典型的 “基于错误的假设，用错误的方式，问出的错误的问题”，这个问题的假设1）大脑全被开发出来，2）永远不会遗忘，都不可能存在，而且二者之间不可能存在因果关系。

在严肃的神经科学界之外，我们经常看到类似于“一个突触可存储约 XX 比特信息“、”人脑的硬盘容量约XX”，“人脑可以处理XX TB信息”等说法，这些假设通常源自因为特定研究的需要进行了过度简化的神经元模型^[1][2][3]，以及科普领域的错误发挥和解读。脱离那些研究的目的谈论大脑的信息处理能力问题，是完全错误的。（在这个问题的头部回答中，我注意到大量的类似错误解读）

需要注意的是，人脑在任意尺度和模式上，都不能跟计算机的存储和计算单元进行简单类比，或者进行容量和计算速度类比，那甚至不是拿橘子比苹果，更像是拿 “水”和“火”进行比较，二者根本上不属于同一种领域概念。

关于所谓的“大脑开发”“人脑仅开发了5%”等等，已经有很多次的专业学者进行科普和辟谣了（「人脑只用了不到 5%」 的说法是否确有科学依据？）^[4]，但是，因为惊悚性的不足，远远比不上这类谣言的传播能力。这个问题简单说就是，我们大脑在进行任何思维活动时，都可能调用全脑的处理资源^[5][6]，以至于，我们对大脑进行ICA分析，其成分的独立性都不能保证^[7]。如果谁在思维过程中仅仅用一半的大脑资源的话，他已经不正常了（比如因为严重癫痫导致的半脑切除）^[8]，如果有谁的大脑仅仅用来5%，那他早就死了。所以，除了诈骗领域，不存在所谓“大脑开发”这个概念。

在记忆方面（记忆的本质是什么？），可以简化理解为，对于成人来说，是新的神经元连接的形成和旧的神经元连接的断开^[9]：

所以我们仅仅从个人的体验就可以发现记忆和学习不能分开。但另一方面，免疫研究证明，记忆的正常形成和神经系统的免疫活动也分不开，而且，这些免疫活动依赖小胶质细胞的正常功能，而它又直接参与神经连接的剪枝，也就是遗忘^[10]。从这个意义上看，“记忆”和“遗忘”是同一条机制的两个不同的功能表现，没有遗忘就没有记忆，而没有记忆就没有遗忘。

如果谁能“永不遗忘”，那他必然记忆不住任何东西，而且大脑的神经免疫完全被破坏，不能进行正常的神经代谢过程，也不能抵御感染和自然发生的神经系统局部炎症，也就是说，这个人必然很快死亡。

参考

1. ^ Hodgkin, A. L., & Huxley, A. F. (1952). A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. The Journal of physiology, 117(4), 500-544.
2. ^ Boccaletti, S., Latora, V., Moreno, Y., Chavez, M., & Hwang, D. U. (2006). Complex networks: Structure and dynamics. Physics reports, 424(4-5), 175-308.
3. ^ Hille, B. (1978). Ionic channels in excitable membranes. Current problems and biophysical approaches. Biophysical Journal, 22(2), 283-294.
4. ^ Feuillet, L., Dufour, H., & Pelletier, J. (2007). Brain of a white-collar worker. The Lancet, 370(9583), 262.
5. ^ Rickard, T. C., Romero, S. G., Basso, G., Wharton, C., Flitman, S., & Grafman, J. (2000). The calculating brain: an fMRI study. Neuropsychologia, 38(3), 325-335.
6. ^ Hubbard, E. M., Piazza, M., Pinel, P., & Dehaene, S. (2005). Interactions between number and space in parietal cortex. Nature Reviews Neuroscience, 6(6), 435-448.
7. ^ Daubechies, I., Roussos, E., Takerkart, S., Benharrosh, M., Golden, C., D'ardenne, K., ... & Haxby, J. (2009). Independent component analysis for brain fMRI does not select for independence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(26), 10415-10422.
8. ^ Spencer, S., & Huh, L. (2008). Outcomes of epilepsy surgery in adults and children. The Lancet Neurology, 7(6), 525-537.
9. ^ Hruska, M., Henderson, N., Le Marchand, S. J., Jafri, H., & Dalva, M. B. (2018). Synaptic nanomodules underlie the organization and plasticity of spine synapses. Nature neuroscience, 21(5), 671-682.
10. ^ Wang, C., Yue, H., Hu, Z., Shen, Y., Ma, J., Li, J., ... & Gu, Y. (2020). Microglia mediate forgetting via complement-dependent synaptic elimination. Science, 367(6478), 688-694.

其实永远不会有遗忘，不需要等着什么大脑开发多少百分比，现在就有。

超忆症（Hyperthymesia）了解一下。

经常有一些传记体的书目中提到某某人天生记忆超人，过目不忘。那么现实生活中是否有这种人，还是根据一些情节故意夸大？在2006年，来自美国加州大学的神经生物学家Elizabeth Parker发表了一篇论文，记录了一个记忆力不寻常的案例，他们将其命名为hyperthymestic Syndrome，也就是后来我们提到的超忆症，这个在医学上也被称为超强自我记忆症（Highly Superior Autobiographical Memory，或HSAM）。^[1]

其中论文提到，这些人的记忆力是与生俱来的，而并不是像某些人群是通过后天的训练，通过某些符号化的记忆来提升自己的记忆能力。这些人无法选择性的记忆，所以导致他们不正常的花费大量的时间去回忆自己的过去，并且能从个人经历中记住非常多的细节的能力。

乍一看这种能力技术可以被定义为超能力了，很多人会羡慕不已。但实际上因为这种记忆力是不具备选择性的，反而会对本人造成非常多的困扰。遗忘，其实也是大脑的一种自我保护机制。很多超忆症患者都附带着一些自闭或者焦虑因素。

而且根据目前的研究发现，超忆症也并不像大家想象中的，所谓记忆力超群。或者有人说他们去参加记忆力大赛一定能赢一类的。但实际上并不是这样，如果用一个词来形容的话，超忆症患者的记忆，更多的是自传性的。

什么叫自传性呢，就是以自身为中心，他们记住的更多是自己的感触，或者自己关注的点，甚至是自己的情绪，而且他们的记忆如我们普通人一样，也会出错。简单的说，就是记错了。

同样来自于Elizabeth Parker的研究团队论文^[2]，在对具有非凡记忆能力的人进行的一项独特的记忆扭曲研究中，具有高度自传体记忆 (HSAM) 的个体与对照组一样容易受到错误记忆的影响。研究结果表明，HSAM 个体使用关联分组重建他们的记忆，如单词列表任务所示，并通过合并事后信息，如错误信息任务所示。研究结果还表明，产生记忆扭曲的重建记忆机制在人类中是基本且普遍存在的，并且任何人都不太可能免疫。

目前研究报告，目前全球只有60-80人患有超忆症。超忆症也许并不是上天的一种恩赐，我们现在更多的认为它属于一种疾病，但病因不明，无法确定是先天的还是后天的。所以大家也没必要去羡慕，反而从目前所有超忆症患者的反馈来看，他们更想做一个普通人。

大脑关于记忆的部分，对于目前人类来说还充满了未解之谜，也许有一天脑科学有重大发展的时候，我们每个人都可以任意的掌握我们的记忆。

参考

1. ^ https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13554790500473680
2. ^ https://www.pnas.org/content/110/52/20947.short

人脑很强大：

哪怕你什么都不做，仅仅静静地坐在那里，你大脑皮层仅仅一粒沙大小，就可以处理2000TB的信息。你整个大脑在30秒内处理的内容，就相当于哈勃望远镜30年的工作量。

据《自然神经科学》杂志预估，人类大脑处理的信息达到200艾字节（1艾字节=2^60BT），相当于200万兆，相当于当今世界所有的数字内容。

但人脑也很垃圾：

人脑信号传递基础，是传输速度100m/s左右的电化学过程。

• 信号不能精准控制，误差可达1/100。

电脑信号传递基础，是70%光速（200000000m/s左右）的电信号。

• 信号能精准控制，误差小至1/2^32（1/42亿）^[1]。

通常来说，大脑神经元处理信号的速度，比电脑晶体管慢1000万倍。

电脑处理信息的精度，是人脑精度的几百万倍。

除此之外，相比起电脑，人体是一个耗散系统。需要通过源源不断的新陈代谢，才能维持系统的良好运转。

只要一停机，系统就直接崩坏。所以，单单是维持这个系统，大脑就需要消耗巨大的算力。

你那不停跳动的心脏，身体内躁动的荷尔蒙，哪个不需要算力的维持？

但神经元的信号传递又慢，那应该怎么办？

当然是增加神经元个数了，通过数量来弥补算力的不足，这便是大力出奇迹。

为了维持这个高新陈代谢的耗散系统，人脑拥有1000亿级的神经元，100万亿个神经突触连接，拥有5000 TOPS（5×10^15）的算力，是普通计算机（100亿）的数十万倍。

人脑最核心的，还是大脑皮层。

人脑功能其实分区的，比较经典的理论就是三位一体理论。该理论在以前的回答，已经说过不少次，就不细说了。总的来说，大脑皮层才是人类最高级的神经中枢。人们最关心的感官、语言、思维、意志，都是大脑皮层主导。

而人类大脑皮层的神经元个数是140亿个，总算力应该在10^14~10^15 OPS之间。

也就是说大脑皮层的算力，大约只占整个大脑的15%左右。

而大脑皮层的主要功能在于视、听、躯体感觉、运动，以及相关联络区的功能。

真正能用在思维上的算力，占比又更小了。

正是因为这个原因，大脑在长期演化过程中，成了一个无比节能的系统（哪怕如此，也占了总能量消耗的20%），处理各种信息都进行各种精益求精。

例如，你眼睛接受的信号高像素（几千万）、大内存，但被大脑一加工，直接变成了几个字节储存在大脑内。无比“垃圾”的一级缓存，甚至让你短短10妙之内，无法记清你刚才看过的图片、听过的音乐、看过的书的细节。

看看这个世界上，有着多少强迫症。如果不是这一级缓存太垃圾了，你哪里需要去反反复复确定关没关门这一件事情。

不过好处还是有的，低字节处理，可以让人脑储存的总信息比普通电脑多很多。

回忆的时候，大脑会用超强的脑补能力，弥补丢失的细节。但由于生物噪声太大，可能会脑补出一些原画面根本没有的东西。和朋友聊起某一件事情，你觉得自己见到了、听到了、闻到了，但朋友却没有经历过，简直咄咄怪事，你以为自己脑子有毛病（人家真没毛病，只是常规改数据而已）……

如果我们的意志是大脑内的管理员，那么这也是一个权限低得令人发指的管理员。

不仅我们对控制中心毫无权限，连软件都只能控制一半（植物性神经不受意志控制）。

你认为重要的记忆或者信息，被任意的删改，更是常规操作。我们的大脑每天都会接受各种各样的新信息，旧信息不以我们意志为转移的每天不停地丢失字节，慢慢变得失真。

甚至有的大脑信息被加工得面目全非，常常觉得有人迫害自己，导致精神分裂什么的。有时候某些信息还会影响CPU的功能，导致抑郁什么的。

过大的生物噪声也让人类的浮点计算能力，低得令人发指。你把从古自今，囊括所有人类最牛大脑，包括牛顿、欧拉、高斯、黎曼、爱因斯坦、杨振宁……所有人加起来，浮点计算能力也比不过一台计算器。

计算机的浮点计算力，至少是人类的几十万倍以上。

人类哼哧哼哧的把圆周率算了1000多年，也才多少位数……

如果有效内存过低、生物噪声过大、浮点运算过低、容易损坏是人大脑的缺点，但相比起电脑，人脑还是有着突出优点的：

大脑神经元之间的链接强度是可以根据活动和经验进行修改的。

无论你学滑冰、看书、或者玩游戏，在重复训练的过程中，神经网络会逐渐提高精度和速度。甚至在不断学习的过程中，还能诞生新的突触连接。

人脑之所以有这些能力，主要在于，人类的大脑其实是超多核处理器（单单大脑皮层都可以分成多少个核心区），拥有多层结构的深度学习模式。

所谓的「人类大脑全被开发出来」。

按照我们地球碳基生命的设定来说，我们的大脑就是已经开发了100%，从能量和信息处理来说，都达到了极限。

但如果题主的需求，就是超越大脑的能量和物质极限，超越我们碳基生命的设定。

那么我们可以用电脑来类比：

这不，人脑的误差达到1/100，那么开发到所谓的全脑，就是误差小至电脑的1/2^32（1/42亿）。

也就是说，大脑的精准度提升4200万倍。

我们假设精准度的提升和能耗提升是同步的，那么大脑的功率将会达到4.2亿瓦。

这是什么概念呢？

中国人口14亿，仅仅大脑一秒钟消耗的热量就达到5.88×10^17 J。

而地球每秒钟接受太阳的能量也就1.72x10^17J，好家伙比太阳对地球的功率大了好几倍。

全世界所有人口加起来，仅仅大脑一秒钟产生的热量达到地球接受太阳热量的19倍。

根据辐射热平衡，可得地球均温升高300℃左右。

当然，大脑能承受4.2亿瓦功率的，如此庞大的热量和能量，颅内必然不停地发生着聚变。

这让我们必须有超凡的强度以及抗热能力，这就必然人人都是白矮星体质。

通过电子简并来维护大脑的形态，应该还是绰绰有余的。

其实作为这种形态的人类，我们也不用祸祸地球了，我们完全可以移民木星。

木星里面拥有庞大的氢能源。

其实，木星也仅仅只是一个小目标，我们可以移民太阳。

电子简并压对于太阳的热量和能量也是小case。

至于永远不会遗忘，有两种可能：

1、题主掌握了时空法则，可以让物质的时间永远静止，也就是说物质不再变化，那么自然永远不会遗忘。

2、自动维护信息，让所有记录的信息都维持不变。

这两种状态，都只能宇宙创造者能办到。

信息本质是需要物质记录的，随着记录的信息越多，就需要宇宙中越多的物质。而题主永远不会忘记，说明他可以记下无限的信息，那么就需要无限的物质。除非宇宙就是他的，我不觉得有另外一个人可以做到。

原来题主是宇宙背后的男人，久仰了。

参考

1. ^ 斯坦福教授骆利群：为何人脑比计算机慢1000万倍，却如此高效？

一个突触可存储约 4.7 比特信息，人脑的硬盘容量约 910TB，在每个领域能掌握的概念约十万个。题设“永远不会遗忘”会导致人们比现在更多地出现“某个领域的概念已经装满”、无法在同一领域添加更多知识的情况，但那不太重要——你可能不需要更多概念，题设的技术也可能允许自行修改脑的结构，可以添加更多神经细胞、切断不需要的突触之类。

在硬盘容量之外，人脑的记忆能力就不那么好看了：

• 人脑的工作记忆（约等于寄存器）是 4，同时能跟踪最多四个事物^[1]。事物可以是人、物件、单词、数字等等。这比计算机要弱得多。不过，四个事物的视觉与听觉信息等附属物可以有超过 30G 的缓存。
• 人脑的短时记忆的半衰期只有 7 秒，容量只有 7±2 个信息块。

这些东西按题设变得“永远不会遗忘”会导致新输入的信息与旧信息叠加，严重失真甚至无法解析。

这是自然语言的问题。当一个人声称想要“永不遗忘”的时候，他一般是在谈“短期记忆一定变为长期记忆、长期记忆不被淡忘”，而不是“工作记忆、视觉缓存全部堆积起来”。

题目中的“大脑全被开发出来”大概来自人脑开发了百分之十之类说法，是古老的误会。

脑的硬盘容量

神经细胞通过轴突和树突相互发生联系，传递信息，形成神经网络，构成大脑记忆和思维的物质基础。突触是记忆的物质储存结构基础，每个突触可存储约 4.7 比特信息^[2]，整个人脑约可储存 910TB 信息（作为对比，2017 年整个互联网约有 500 万 TB 信息）。

神经细胞不断有新的突触形成，也不断有旧的突触消失。动物受到外界刺激时，突触形成和消失的数量骤然增加。据观察，有些突触只存在几个小时，而另外一些则长时间存在并可能固定下来形成新的神经线路。

研究表明一个人在每个特定领域可以掌握约 10 万个概念：

• 世界级国际象棋大师约能掌握 10 万局棋谱；
• 莎士比亚的词汇量约为 2.9 万，这些单词能表达的含义接近 10 万个；
• 医疗机器的开发也支持掌握 10 万个医学概念的机器可以达到同一个领域的人类医生九成的效果。

设每个专业方面的知识占一个普通人知识总量的 1%、每个概念需要 0.1MB~1MB 来储存，按照库兹韦尔在《奇点临近》里给出的估算^[3]，一个普通人的知识总量约为 1.13TB，距离 910TB 的硬盘容量限制还很遥远。因此，剪枝机制的存在不是因为硬盘容量限制。

对人脑计算力的估算

卡内基·梅隆大学的机器人专家汉斯·莫拉维克分析了视网膜内的神经图像处理电路。他认为视网膜每秒执行一千万次图像边缘检测和移动检测。基于几十年建造机器人视觉系统的经验，他估计每次重现人类的视觉检测需要机器执行约一百条指令，这意味着复制视网膜这一部分的图像处理功能需要十亿次计算每秒。视网膜上的神经元总重 0.02 克，是人类大脑重量的七万五千~十万分之一。因此，复制整个人脑的计算能力需要每秒执行七十五万亿~一百万亿条指令。

劳埃德·瓦特和他的同事们在用计算机模拟人类听觉系统时发现，机器至少需要每秒计算一千亿次来在接近人类的架构下和人一样好地确定声源的位置。听觉皮层约占人脑皮层的千分之一，因此人脑的总计算力在一百万亿次每秒以上。

得克萨斯大学的模拟小脑区域实验估计，模拟每个神经元需要一万次计算每秒。这样整个大脑需要约一千万亿次计算每秒。

据此，有一定冗余度的估计是人脑的总计算力在一亿亿次每秒的程度。

中国的天河二号已经超越了这个计算力，不过目前人脑还是远比它小而节能。意识清醒的成人大脑的功率约为 20 瓦，而天河二号光是电费就突破天际。

参考

1. ^ https://doi.org/10.1016/j.neuron.2015.07.028
2. ^ https://elifesciences.org/articles/10778
3. ^ 库兹韦尔并不认为一个人可以成为100个领域的专家，其实他认为一个人有7个完整知识块就了不起了，其余部分是并不完整甚至碎片化的