สร้างสมองใหม่ใช้เงินเท่าไร ?


        นักคิด นักวิทยาศาสตร์มักตั้งคำถามที่เรา ๆ ท่านอาจจะไม่เคยแม้แต่จะคิด

        การถอดแบบออกมาสร้างสมองมนุษย์ขึ้นมาใหม่ ด้วยขีดความสามารถของซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะต้องใช้ถึง 200,000 เครื่อง ซึ่งจะกินเนื้อที่ประมาณเกือบ 6 เท่าของพื้นที่สนามหลวงใช้พลังงาน 4.7 กิกกะวัตต์ และจะคิดเป็นเงินเกือบ 12 เท่าของงบประมาณแผ่นดินประเทศไทยทั้งประเทศ

อะลัน ฟิงเคล (Alan Finkel)

The Blue Brain Project

        อะลัน ฟิงเคล (Alan Finkel) นักประสาทวิทยาและอธิการบดีมหาวิทยาลัยโนมาช และผู้ก่อตั้งวารสาร COSMOS ซึ่งเป็นวารสารชั้นนำทางด้านวิทยาศาสตร์ของออสเตรเลีย ตั้งคำถามว่า ถ้าเราจะสร้างสมองโดยการ “ถอดแบบออกมาสร้างใหม่” nหรือ reverse-engineering จะต้องใช้เงินเท่าไร?

        อะลัน ฟิงเคล เล่าถึง The Blue Brain Project ซึ่งเขาอธิบายว่า ข้อมูลที่จะต้องการนั้นมากมายมหาศาล เช่นเรื่องง่าย ๆ อย่างเช่นข้อมูลเรื่องสมองหนูตะเภา และยังต้องการนักวิทยาศาสตร์สาขาต่าง ๆ มากมายจากทั่วโลกมาช่วยกัน โดยมีเป้าหมายร่วมกันว่าจะพยายามทำแผนที่และเข้าใจระบบหมุนเวียนของกระแสไฟฟ้าในสมองที่สุดซับซ้อนของมนุษย์ให้ได้ โดยเริ่มกันจากสมองสัตว์เล็ก ๆ เช่น หนูหรือแมวก่อน แล้วค่อย ๆ ขยับขึ้นไปสู่การ “ถอดแบบออกมาสร้างสมองมนุษย์ขึ้นมาใหม่”

    ผลลัพธ์ขั้นสุดท้ายของโครงการนี้ก็คือคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้เช่นเดียวกับสมองมนุษย์ชนิดที่ลงไปถึงระดับโมเลกุลกันเลยทีเดียว

    ที่จริงแล้ว โครงการนี้มีจริง และเริ่มมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2548 เป็นความร่วมมือระหว่างบริษัท IBM กับ สถาบันจิตใจ สมอง ที่วิทยาลัยโปลีเทคนิคสหพันธ์แห่งโลซานในประเทศสวิส ร่วมกับมหาวิทยาลัยสี่แห่งในสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักรและอิสราเอล


        โครงการนี้คาดว่าคงอีกหลายสิบปีกว่าจะแล้วเสร็จ

        เพราะซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบันก็ทำงานเทียบได้กับเนื้อเยื่อเล็กชิ้นที่มีขนาดหนึ่งในสิบมิลลิเมตรชิ้นหนึ่งเท่านั้น ขนาดของสมองที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการจะจำลองในขั้นทดลองนั้น ขอเริ่มแค่ 10,000 เซลสมองและเชื่อมโยง 30 ล้านจุดเท่านั้น

        คำตอบของ อะลัน ฟิงเคล นักวิทยาศาสตร์ผู้ใจบุญจากซีกใต้ของโลก อยู่ในวารสาร COSMOS ฉบับ มิถุนายน/กรกฎาคม 2551 ดังนี้

        การจำลองสมองในขั้นทดลองที่เริ่มแค่ 10,000 เซลสมองและเชื่อมโยง 30 ล้านจุดนั้น “ต้องใช้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ถึง 4 เครื่อง แต่ละเครื่องราคา 2.5 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ ประมาณ 88 ล้านบาท"

        แต่ถ้าจะสร้างให้ได้เท่าสมองมนุษย์จริง ๆ แล้ว เป็นงานที่แสนสาหัสกว่าหลายเท่า

        “แทนที่เราจะจำลองแค่ 10,000 เซลประสาท เราจะต้องสร้างให้ได้อย่างน้อยแสนล้านเซล ซึ่งก็คือ 10 ล้านเท่าของขั้นทดลอง และแทนที่จะเชื่อมโยงให้ได้ 30 ล้านจุด ก็ต้องเชื่อมให้ได้ 1,000 ล้านล้านล้าน หรือประมาณ 30 ล้านเท่า”

        ดังนั้น การคำนวณหรือประมวลผลที่ต้องทำนั้นมากมายมหาศาลทีเดียว การถอดแบบออกมาสร้างสมองมนุษย์ขึ้นมาใหม่ ด้วยขีดความสามารถของซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันจะต้องใช้ถึง 200,000 เครื่อง ซึ่งจะกินเนื้อที่ 70 เฮคเตอร์ หรือ 438 ไร่ (ประมาณเกือบ 6 เท่าของพื้นที่สนามหลวง)ใช้พลังงาน 4.7 กิกกะวัตต์ - เทียบเท่ากับ 3% ของพลังงานที่ใช้ในออสเตรเลียในหนึ่งปี และจะคิดเป็นเงิน 531,000 ล้านเหรียญ (เทียบเท่ากับประมาณ 18.585 ล้านล้านบาท - ยอดรายจ่ายงบประมาณแผ่นดินประเทศไทยในปี 2552 คือ 1.5855 ล้านล้านบาท คือเกือบ 12 เท่าของงบประมาณแผ่นดินประเทศไทยทั้งประเทศ)


เซอร์ ชาร์ลส์ เชอร์ริงตัน
(Sir Charles Sherrington)


นอร์แมน คัสซินส์
(Norman Cousins)


        ลองคิดดูว่า สมองของจริงของเราขนาดใหญ่กว่ากำปั้นของเราสองข้างรวมกันเล็กน้อย ใช้พลังไฟฟ้าแค่ 20 วัตต์ พอ ๆ กับไฟในห้องน้ำของเรา หรือเทียบเท่ากับการป้อนช็อกโกแล็ตเข้าปากชั่วโมงละชิ้นเท่านั้นเอง

        อะลัน ฟิงเคล สรุปว่า "เห็นได้ชัดว่าเรายังไม่พร้อมที่จะลงมือ ถอดแบบออกมาสร้างสมองมนุษย์ขึ้นมาใหม่ ในตอนนี้ เป้าหมายนี้กว่าจะบรรลุได้ก็อย่างน้อยอีก 20 หรือ 30 ปี"

สมองในมุมมองที่เป็นวรรณศิลป์

        เซอร์ ชาร์ลส์ เชอร์ริงตัน (Sir Charles Sherrington: 1857-1952) ผู้ซึ่งได้รับการยกย่องให้เป็น “ท่านปู่” ของวิชาประสาทสรีรวิทยา เมื่อได้ศึกษาลงไปถึงเซลล์สมองก็เกิดแรงบันดาลใจเขียนข้อความที่ไพเราะราวกับกลอนเปล่าบรรยายสมองอย่างสละสลวยไว้ว่า

        “สมองมนุษย์เป็นดังเครื่องถักทออันแสนวิเศษ มีกระสวยวาววับนับล้าน ๆ วิ่งสานกันเป็นแบบรูปที่สลายไปอย่างง่ายดาย         เป็นแบบรูปที่แฝงไปด้วยความหมายอย่างใดอย่างหนึ่งเสมอ ถึงแม้มันไม่เคยคงรูปถาวรเลย เป็นความกลมกลืนที่แบบรูปย่อย ๆ แปรเปลี่ยนอยู่ตลอดเวลา ประดุจทางช้างเผือกที่เริงระบำในจักรวาล”

        เมื่อได้ยินคำว่าทางช้างเผือกก็นึกถึงชาวอเมริกันคนหนึ่งที่เปรียบสมองไว้กับทางช้างเผือกเช่นกัน เขาคือ นอร์แมน คัสซินส์ (Norman Cousins : 1915-1990) นักต่อสู้เพื่อสันติภาพ บรรณาธิการและนักเขียน ผู้แต่งหนังสือ “ใช้หัวก่อน : ชีววิทยาแห่งความหวังและพลังแห่งการเยียวยาของจิตวิญญาณของมนุษย์” (Head First: The Biology of Hope and the Healing Power of Human Spirit” เขียนถึงสมองไว้อย่างเลอเลิศว่า

        “จักรวาลที่ดารดาษไปด้วยทางช้างเผือกมากมายนับไม่ถ้วน ก็ยังไม่น่าทึ่งและซับซ้อนเท่ากับสมองของมนุษย์ สมองมนุษย์สุดประเสริฐ สามารถสร้างสรรค์ได้อย่างไร้เทียมทาน และมีความจุเป็นอเนกอนันต์”

        พวกเราทุกคน รวมทั้งผู้อ่านด้วยมีทรัพยากรอันมีค่าอย่างมากอยู่กับตัวมาแต่เกิด เรียกว่าเป็น “สมบัติแม่ให้มา” ก็ว่าได้ เรามาเรียนรู้จักมันและใช้มันให้เป็นประโยชน์ต่อตนเอง ครอบครัวและสังคมกันเถอะครับ

ธัญญา ผลอนันต์