據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，幾十年來，通過思維控制計(jì)算機(jī)一直是許多科幻小說的主題，現(xiàn)在，我們已經(jīng)接近實(shí)現(xiàn)這一突破，那么，這么做是會(huì)給我們帶來更多的便利，還是會(huì)造成更多的問題？
科幻作品有時(shí)能很好地預(yù)言我們的未來。在2018年的電影《升級(jí)》（Upgrade）中，主角格雷和妻子遭到襲擊，他的脖子被擊中，妻子被槍殺。醒來之后，格雷發(fā)現(xiàn)自己不僅失去了妻子，而且還重傷癱瘓，可能余生都要坐在輪椅上。
后來，格雷被植入了由著名科技創(chuàng)業(yè)者埃隆?基恩設(shè)計(jì)的名為Stem的電腦芯片（如果與埃隆?馬斯克有任何相似之處純屬巧合）這讓他重新站了起來。Stem原來是一種人工智能（AI），可以用別人聽不到的方式與他“交談”，它甚至可以控制格雷的身體。接下里的故事，或許你已經(jīng)猜到了。
時(shí)至2019年，現(xiàn)實(shí)中的半機(jī)械人（cyborg）并沒有這么戲劇化，但仍然令人難以置信。2012年，美國(guó)匹茲堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)研究，其中一部分就是為屈指可數(shù)的幾個(gè)人植入腦-機(jī)接口，該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）資助。簡(jiǎn)·休爾曼（Jan Scheuermann）便是其中之一。53歲的簡(jiǎn)·休爾曼因退行性疾病導(dǎo)致四肢癱瘓，她的頭部有兩個(gè)盒子狀的套接口，連接著一個(gè)看起來像游戲機(jī)的東西。
通過這個(gè)腦-機(jī)接口，簡(jiǎn)·休爾曼可以用她的思維來控制機(jī)械手臂，給自己拿巧克力吃，三年后，她可以成功地在計(jì)算機(jī)模擬器上駕駛戰(zhàn)斗機(jī)飛行。
DARPA自20世紀(jì)70年代以來一直在資助這些關(guān)于腦-機(jī)接口的研究，現(xiàn)在，該機(jī)構(gòu)想要進(jìn)一步接近電影《升級(jí)》中所看到的場(chǎng)景。今年早些時(shí)候，DARPA啟動(dòng)了“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”（Next-Generation Nonsurgical Neurotechnology，簡(jiǎn)稱N3）項(xiàng)目，目標(biāo)是在未來消除對(duì)電極、連接線和腦部手術(shù)的需求。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)美國(guó)六家領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們提出了一項(xiàng)任務(wù)：開發(fā)一種能夠從頭部以外讀取想法的硬件，其體積要足夠小，可以嵌入棒球帽或頭枕中。這種裝置必須是雙向的，能夠?qū)⑿畔⒁源竽X能夠理解的形式傳回大腦，有人將這種方法比作心靈感應(yīng)，這將是“一個(gè)真正的腦-機(jī)接口”。
DARPA只給科學(xué)家四年的時(shí)間，將這項(xiàng)新技術(shù)發(fā)展到可以在人體上進(jìn)行測(cè)試的程度，即使是埃隆?馬斯克提出的腦-機(jī)接口“Neuralink”計(jì)劃，也需要進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)才能將芯片植入大腦，不過，該技術(shù)確實(shí)采用了一種無(wú)線通信形式取代了連接線。
如果科學(xué)家能建立一個(gè)不具侵入性的神經(jīng)界面，就能開啟一個(gè)全新的、目前還不存在的生態(tài)系統(tǒng)。
“最常見的應(yīng)用是幫助那些失去移動(dòng)手臂或四肢癱瘓的人，”N3項(xiàng)目中一個(gè)研究小組的首席研究員說，“想象一下，如果我們能在不做手術(shù)的情況下?lián)碛信c機(jī)器溝通的能力，那么我們就能向廣大用戶群開放這項(xiàng)技術(shù)，那些身體健全的人也可以用更快的方式與他們的設(shè)備溝通?！?/p>
我們對(duì)腦-機(jī)接口的著迷也許有著更深層次的原因。人類演化出來與世界互動(dòng)的唯一方式，就是通過我們的身體、肌肉和感官，我們非常擅長(zhǎng)這些，但這也是我們與世界互動(dòng)能力的基本限制，擺脫這種演化限制的唯一方法，就是直接與大腦互動(dòng)。
盡管DARPA所宣稱的“為國(guó)家安全開發(fā)突破性技術(shù)和能力”略令人不安，但作為研發(fā)軍事用途高科技的美國(guó)國(guó)防部下屬機(jī)構(gòu)，DARPA在歷史上推動(dòng)了許多開創(chuàng)性技術(shù)，影響了許多人日常生活。互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、蘋果Siri等虛擬助手，以及現(xiàn)在的人工智能之所以能在今天快速發(fā)展，部分要?dú)w功于該機(jī)構(gòu)在這些領(lǐng)域投入的資金。DARPA對(duì)腦-機(jī)接口研究的資助表明，這很可能將是一項(xiàng)足以“改變游戲規(guī)則”的技術(shù)。不過，想?yún)⑴c其中不止DARPA一家。
馬斯克的Neuralink只是眾多被腦-機(jī)接口潛力所吸引的項(xiàng)目之一。包括英特爾在內(nèi)，許多重要的科技公司也在這一領(lǐng)域開展了工作，對(duì)于成功破解這一難題的研究者和機(jī)構(gòu)來說，他們將獲得豐厚的回報(bào)——預(yù)計(jì)到2022年，神經(jīng)技術(shù)市場(chǎng)的價(jià)值將達(dá)到133億美元。
腦-機(jī)接口之所以在今天成為可能，可以追溯到19世紀(jì)，當(dāng)時(shí)科學(xué)家試圖了解在動(dòng)物大腦中發(fā)現(xiàn)的電活動(dòng)。到了20世紀(jì)20年代，漢斯·伯杰發(fā)明了腦電圖儀（EEEG）來檢測(cè)人類顱骨表面的電活動(dòng)并記錄下來。50年后，加州大學(xué)洛杉磯分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家雅克·維達(dá)爾進(jìn)行更深入的研究，并創(chuàng)造了“腦-機(jī)接口”（brain–computer interface）一詞。
然后，科學(xué)家們不得不等待計(jì)算能力的提升，以及人工智能和納米技術(shù)的出現(xiàn)，才能實(shí)現(xiàn)他們的愿景。2004年，一位四肢癱瘓的患者植入了第一個(gè)先進(jìn)的腦-機(jī)接口，這讓他只要想一下，就能在電腦上玩乒乓球。
盡管取得了這些成功，但問題依然存在，所能傳輸?shù)男畔⒌馁|(zhì)量會(huì)受到頻道數(shù)量的限制，這種接口需要在顱骨上開一個(gè)孔，使電極直接與大腦接觸，在你的身體排斥之前，這些設(shè)備可能只能運(yùn)行有限的時(shí)間；或者如果設(shè)備出現(xiàn)故障，就很難把它們?nèi)〕鰜怼?/p>
為了開發(fā)出一個(gè)不需要腦部手術(shù)就能工作的腦-機(jī)接口，科學(xué)家開始探索使用超聲波、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和光等技術(shù)的組合來讀取我們的想法，甚至嘗試寫回，面臨的問題包括，如何從大腦發(fā)出的雜音中分辨出有用的神經(jīng)活動(dòng)；而且，接口還必須能夠透過頭骨和頭皮接收信號(hào)。
你可以將這個(gè)問題理解為通過散射介質(zhì)進(jìn)行成像，就必須面對(duì)的混亂程度而言，顱骨上的數(shù)毫米就相當(dāng)于海洋表面的幾十米，或大氣層中的數(shù)千米。
一些團(tuán)隊(duì)正在研究“精細(xì)的侵入性手術(shù)”。這意味著你必須通過攝食，注射或者用噴到鼻子里的方式進(jìn)行植入，有一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在研究納米粒子，當(dāng)這些粒子到達(dá)大腦里的目的地時(shí)，就能充當(dāng)“納米傳感器”。這是一種非常小的粒子，其寬度只相當(dāng)于人類頭發(fā)的直徑，可以將外部磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化為向大腦發(fā)出的電信號(hào)，反之亦然。另一項(xiàng)研究是利用病毒將DNA注入細(xì)胞，使其發(fā)生改變，從而完成類似的工作。
如果這些技術(shù)奏效，那么精細(xì)的侵入性接口的性能應(yīng)該能夠與外科植入人體的芯片相媲美，接下來的挑戰(zhàn)是將信息從設(shè)備傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并在瞬間給出響應(yīng)。
如果你把鼠標(biāo)和電腦連在一起，點(diǎn)擊鼠標(biāo)，然后必須等上一秒鐘，它才會(huì)開始工作，而科學(xué)家現(xiàn)在需要做的，是必須讓它變得超級(jí)快。這些接口需要有“高分辨率”和足夠的“帶寬”，或者通信通道，才能駕駛真正的無(wú)人機(jī)，而不只是移動(dòng)機(jī)械臂。
不過，即使能實(shí)現(xiàn)這樣的腦-機(jī)接口技術(shù)，我們到底該如何溝通呢？我們會(huì)用文字還是圖片來交流？我們能用它來和朋友聊天或在線支付賬單嗎？這種技術(shù)對(duì)每個(gè)人來說有多大的獨(dú)特性？沒有人真正知道這些問題的答案，因?yàn)橐?guī)則還沒有寫出來。
所有新的接口都需要一些練習(xí)來適應(yīng)，很難說這種新的腦-機(jī)接口使用起來會(huì)有多簡(jiǎn)單。用戶肯定不希望需要學(xué)習(xí)數(shù)百條規(guī)則，一個(gè)很有吸引力的選擇是，將用戶腦-機(jī)接口的輸出與半自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通信。用戶不需要控制每一個(gè)動(dòng)作，而只需在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)“動(dòng)態(tài)過程”，隨著人工智能變得更好，我們與之合作的系統(tǒng)將變得更加自主。根據(jù)任務(wù)的不同，我們可能只需要說，“我想要那個(gè)球”，然后機(jī)器人自己就會(huì)拿過來。
不過，電影《升級(jí)》可能還暗示了另一個(gè)問題：到底會(huì)是誰(shuí)在控制一切？
我們可以找到一些線索。到目前為止，大多數(shù)腦-機(jī)接口已經(jīng)從大腦活動(dòng)中提取了詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)或與肌肉有關(guān)的信息，即使用戶正在更廣泛地思考他們的目標(biāo)，我們可以在大腦活動(dòng)中檢測(cè)出想要移動(dòng)一個(gè)物體的方向，以及何時(shí)想要把手握緊，由此產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)直接指向了物體，使他們能夠把它拿起來。用戶不需要思考向右、向前、向下這些動(dòng)作。
對(duì)于不同的參與者，操作腦-機(jī)接口所需要的腦力勞動(dòng)都有所不同，但在非侵入性接口中，通常需要更多的努力。N3所帶來的任何技術(shù)能否讓用戶同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)，還有待觀察。
還有一個(gè)更基本的問題。還沒有一個(gè)健全的人會(huì)為了玩視頻游戲或網(wǎng)上購(gòu)物而選擇植入腦-機(jī)接口；沒有人知道自己的行為會(huì)不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)接口而有所不同，也不知道如果芯片嵌入到棒球帽中，是否也會(huì)影響自己的行為。
我們面臨著巨大的道德困境。這項(xiàng)技術(shù)帶來的好處必須大于風(fēng)險(xiǎn)，但如果你不是為了恢復(fù)一些失去的功能而選擇這項(xiàng)技術(shù)，情況就不一樣了。這就是為什么非侵入性治療會(huì)如此有趣。
強(qiáng)大的腦-機(jī)接口的發(fā)展甚至可能幫助人類度過假想的技術(shù)奇點(diǎn)，即人工智能超越人類智能并能夠自我復(fù)制的時(shí)刻，人類可以利用技術(shù)升級(jí)自己，與這些新的對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)，甚至與人工智能合而為一，埃隆?馬斯克在推銷Neuralink時(shí)也清晰地指出了這一點(diǎn)。
現(xiàn)在的問題是，人類在什么時(shí)候會(huì)成為我們所使用的系統(tǒng)中最薄弱的一環(huán)。為了跟上人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)創(chuàng)新的步伐，我們很可能需要與這些系統(tǒng)直接對(duì)接。
也許最終腦-機(jī)接口不會(huì)對(duì)我們的生活產(chǎn)生任何影響。在電影《升級(jí)》的最后，Stem完全控制了格雷的身心，他的意識(shí)停留在田園詩(shī)般的夢(mèng)境狀態(tài)：他沒有癱瘓，和親愛的妻子生活在一起。
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