脑机接口从梦想照进现实,人类正打开新世界的大门

郝小亮 2020-08-27

原标题:脑机接口从梦想照进现实,人类正打开新世界的大门

我们这代人正在亲眼目睹一些过去看来不可思议的事情变成现实。科学技术的爆发式发展对人类社会带来的改变,甚至让我们的想象力都显得贫乏。

英国科幻小说家亚瑟·克拉克说:“任何足够先进的科技都与魔法无异。”这句话曾被特斯拉的CEO埃隆·马斯克在一场演讲的开篇引用。在人生的迷茫期,这句话如同一座灯塔,指引着他走上了发明创造之路。

毫无疑问,埃隆·马斯克是个有能力改变世界的人。不久之前,他旗下的太空探索公司SpaceX再次把60颗卫星送上了太空。而几天之后,他旗下另一家脑机接口公司Neuralink将会公布重要进展,外界推测,他可能将宣布启动脑机接口的人体试验。

在大脑中植入一颗芯片,这样的事情在此之前更多时候出现在科幻片中,而现在正在变成现实。有网友在推特上向埃隆·马斯克发问:“这项技术是否意味着我们能够将音乐直接传递进大脑?”他回答说“是的”。

当然,这只是脑机接口技术的应用场景之一。与之相比,更具科幻色彩的应用是用意念来控制外部设备,事实上这项试验已经在动物身上取得成功,未来我们将有可能通过意念来操作手机、电脑甚至机器人。

对于人类而言,一个新世界的大门正在缓缓打开。

脑机连接,不是魔法却近乎魔法

2014年巴西世界杯有着一个极具科技色彩的开场。一名来自巴西的瘫痪少年,在一套特殊装置的帮助下,开出了第一个球。令人惊讶的是,这套看似笨重的装置是通过大脑的意识活动进行控制的。也就是我们所说的“意念控制”。

这听起来实在是一项令人难以理解的技术,我们不妨说得详细一点。

作为人类一切行为的控制中枢,大脑起着发号施令的作用。举例来说,当我们使用电脑的键盘打字时,我们的大脑会向手指发出命令,手指敲击在哪个按键上,打出什么字符,完全取决于大脑下达的指令。而大脑在发出指令的同时,伴随着大量神经元的活动,由此产生的电信号被称为脑电波。

如果我们能够通过某种设备收集并理解不同脑电波所代表的指令,那么我们便可以通过该设备直接向其他外部设备下达指令,由此我们就不需要再借助语言和肢体动作来完成某项活动。比如,当设备监测到大脑想要打出“A”这个字符时,设备会直接向计算机发出信号,由计算机来完成输入动作,而不需要键盘这个中间设备。

事实上,医学界很早就能够通过在头皮上放置电极装置收集到脑电波信号并生成脑电图,作为治疗神经性疾病的参考依据,近些年一些科技公司也基于脑电图的原理推出过一些商业化的脑电波产品。通过电极来收集和分析脑电波的方式,被称为“非侵入式脑机接口”。但该种收集方式很容易受到外部因素的干扰,无法准确地反应大脑的活动。

于是,一个大胆的想法出现了。人类开始尝试将监测设备植入到大脑皮层,直接收集神经元活动时产生的电波,以此来提高监测的准确度。这种方式被称为“侵入式脑机接口”。埃隆·马斯克的公司Neuralink要做的正是这样的事。

新的问题是,即便我们能够准确地收集到脑电波,如果不能理解不同脑电波所代表的含义也没有太大意义。于是,另一项足以改变人类文明的技术派上了用场,那就是人工智能。我们知道人工智能最强大的部分在于其远超于人类的分析能力,因此它自然而然地被用来充当脑电波的“解码器”。

人工智能对脑电波的解码到了什么程度了呢?今年3月份,美国加州大学旧金山分校的科研团队使用人工智能系统把人的脑电波转译成英文句子,平均正确率竟然高达97%。

你可以想象,在脑机接口和人工智能技术的结合之下,未来的世界将会是什么样子。我们将不再需要鼠标、键盘、遥控器,甚至不再需要语言,就可以实现对身边智能设备的操控,人与人之间甚至可以通过意念来进行直接交流……那将是一个在今天看来充满科幻色彩的世界。

科技巨头争做新世界的“魔法师”

尽管“意念控制”听起来更具话题性,但埃隆·马斯克的Neuralink公司更希望将研究率先应用于医疗领域。这或许出于团队对解决人类现实问题的责任感和使命感,同时也可能出于对该技术商业应用价值的考量。

埃隆·马斯克透露,Neuralink公司的研究成果可以控制人体的激素水平,以此来增强我们的能力、减轻焦虑等。同时可以用于治疗帕金森等脑补疾病。为此,Neuralink团队发明了一种外观看起来像是“缝纫机”的设备,它可以将仅有头发丝1/4细的线路植入到大脑中,同时被植入大脑的还有一块仅有手指肚大小的芯片,用以收集、放大神经元活动信号,并将信号传输到外部的计算机的芯片中。

如果真如Neuralink公司所设想的那样,脑机接口技术攻克脑部疾病将创造出无法衡量的市场价值和社会价值。而Neuralink公司也将一举成为一家伟大的、足以载入科技发展史册的公司。

Neuralink公司究竟将公布什么进展,目前还不得而知。需要注意的是,这家公司之所以受到关注,与埃隆·马斯克个人的影响力有着很大关系。事实上,除了Neuralink公司之外,许多科技巨头都已经在脑机接口技术上展开了布局,争做改变世界的“魔法师”。

目前英特尔、谷歌、微软等科技巨头都成立了各自的脑机接口机构。不过,不同于Neuralink公司,它们更倾向于通过非侵入式的方式来进行这一研究。对于面向大众开发的产品而言,这种方式成本更低也更加友好一些。

2017年微软的一项曝光的专利显示,公司正在为计算机系统研发一种brain control mode(脑控模式),不仅涉及了脑控的进入和退出方式,还允许脑控模式下操作应用程序。微软为此研发了一款头戴设备,用以实现脑机交互。

2019年谷歌投资了一家名为CTRL-labs的神经接口初创公司,未来或将该技术集成到旗下的可穿戴设备中;Facebook与加州大学旧金山分校合作研发了一款可穿戴设备,通过监测佩戴者的脑电波实现“意念打字”。除此之外,一些初创公司通过将头戴式脑电波监测设备应用到教育等领域,寻求商业化的可能性。

与人工智能一样,脑机接口从实验室走向消费市场已经成为一个必然的趋势,而追逐商业价值的科技巨头则加速了这一趋势。可以确定的是,未来脑机接口领域一定会走出一家堪比谷歌、苹果的伟大公司。而这应该也是Neuralink公司的野心。

福兮祸之所伏,新技术隐忧已现

几年前,在埃隆·马斯克对外公布了Neuralink公司在脑机接口技术领域取得的成果和未来规划之后,很快遭到了业界的质疑。由27位神经科学家、临床医师、伦理学家和机器智能工程共同完成的一篇文章称,以Neuralink公司为代表的脑机接口公司很可能会导致一些可怕的后果。

尽管Neuralink公司希望将研究成果应用于医学领域,但不可否认的是,任何技术研究的出发点都是为了造福人类,但商业公司对利益的追逐往往会凌驾于社会责任之上。为此,一些公司可能会置技术的隐患和伦理问题于不顾,这将导致一些难以承受的后果。

研究人员写道:“我们正走在通往一个新世界的道路上,在这个世界里,我们可以解码人们的精神活动,直接操纵他们的意图、情感和决策背后的大脑活动机制;人们能直接通过思考和他人交流;强大的计算系统直接连接到人们的大脑上,帮助人类和世界交互,极大地增强他们的智能和体力。”

研究人员的担忧不无道理。从安全的层面处罚,一方面植入大脑的芯片存在被入侵的可能性,这可能导致电脑受到直接伤害,也可能导致神经活动数据的泄露;另一方面人工智能对脑电波信号的分析存在一定的错误率,这可能导致大脑指令被误判,从而让人类做出一些违背理性意志的举动。

更有案例表明,长时间接受脑电波治疗的患者开始对自己的身份产生怀疑。一些事后觉得很不合适的话,究竟是因为电极刺激,还是反映了一些关于他自己的更深层次的东西。患者说:“这一切模糊到了一起,说实话,到最后我都不确定我是谁了。”

像人工智能技术一样,脑机接口技术也面临着许多来自法律、伦理等领域的挑战,技术本身是没有善恶之分的,但谁也无法保证这项技术会被正确合理的使用。从脑机接口技术从实验室走出来的那一刻起,我们就应该认真考虑它可能带来的后果。

脑机接口技术正引领人们打开一扇新世界的大门,但很显然我们还尚未对门后的世界做好充分的准备。

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    最极客创办人,TMT领域观察者评论人。游走于科技、人文与商业之间,以严谨思维、独特视角、平实语言记录时代发展。个人微信:375952010
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