腦機(jī)接口軍事應(yīng)用的潛力與挑戰(zhàn)

吳敏文

2020年8月27日，與美國軍方關(guān)系密切的著名智庫蘭德公司發(fā)布了《腦機(jī)接口在美國軍事應(yīng)用中作用的初步評(píng)估》研究報(bào)告。8月29日，有“科技狂人”之稱的埃隆·馬斯克發(fā)布新產(chǎn)品，展示了旗下神經(jīng)鏈接公司開發(fā)的最新一款腦機(jī)接口。兩個(gè)看似無關(guān)的事件，卻有內(nèi)在聯(lián)系。

腦機(jī)接口的研究及軍事應(yīng)用的探索

1924年，德國醫(yī)生漢斯·貝格爾發(fā)現(xiàn)了腦電波，即人的意識(shí)可以電信號(hào)的形式被發(fā)現(xiàn)和讀取。1946年，為美國陸軍計(jì)算彈道之用的世界上第一臺(tái)可以運(yùn)行簡(jiǎn)單程序的電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”研制成功。一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和一個(gè)技術(shù)發(fā)明，為“腦機(jī)接口”奠定了科技基礎(chǔ)。

一個(gè)典型的腦機(jī)接口主要包含4個(gè)部分：信號(hào)采集、信號(hào)處理、控制設(shè)備和結(jié)果反饋。根據(jù)腦機(jī)接口侵入性的不同，此前的腦機(jī)接口采取了“侵入式”和“非侵入式”兩種方式?！扒秩胧健毙枰ㄟ^外科手術(shù)，將腦機(jī)接口植入大腦組織內(nèi)。“非侵入式”即腦機(jī)接口以頭套的方式穿戴在植入者的頭上，通過傳感器的外部感應(yīng)獲取腦電波，對(duì)其進(jìn)行判讀理解并完成被植入者所需的操作和功能。

2019年7月17日，馬斯克旗下的神經(jīng)鏈接公司展示了一款產(chǎn)品：用一臺(tái)神經(jīng)手術(shù)機(jī)器人，在腦部28平方毫米的面積上，植入96根直徑4～6微米的“線”;外部設(shè)備通過USB接口與植入部分連接。神經(jīng)鏈接公司聲稱已經(jīng)成功讀取小鼠和猴的大腦信號(hào)。

2020年8月29日的展示增加了新的內(nèi)容。馬斯克向現(xiàn)場(chǎng)觀眾介紹了一只大腦中植入腦機(jī)接口設(shè)備的小豬。神經(jīng)鏈接公司展示的最新腦機(jī)接口的功能仍很簡(jiǎn)單：可以直觀觀察小豬大腦活動(dòng)的電波信號(hào)，設(shè)備和系統(tǒng)可以根據(jù)小豬的腦電波信號(hào)，對(duì)小豬的下一步運(yùn)動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。這意味著新的腦機(jī)接口產(chǎn)品不僅能夠從大腦中獲取信息，并進(jìn)行初步的信息解碼和理解判讀。

軍事應(yīng)用不會(huì)忽視任何創(chuàng)新技術(shù)。早在1970年，美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）就開始組建腦機(jī)接口研究團(tuán)隊(duì)。此后，雖然這一技術(shù)的研究缺乏突破性進(jìn)展，其軍事應(yīng)用也缺乏引人注目的亮點(diǎn)。2015年，DARPA立項(xiàng)研發(fā)賦予戰(zhàn)斗機(jī)飛行員同時(shí)操控多架飛機(jī)和無人機(jī)能力的技術(shù)和系統(tǒng)。至2018年9月，DARPA腦機(jī)接口項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宣稱：“借助腦機(jī)接口技術(shù)和輔助決策系統(tǒng)，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員已能同時(shí)操控3架不同類型的飛機(jī)。”

埃隆·馬斯克團(tuán)隊(duì)的腦機(jī)接口研究一直處于世界科技前沿

腦機(jī)接口軍事應(yīng)用的潛力所在

歸納腦機(jī)接口軍事應(yīng)用的已有實(shí)驗(yàn)和各類預(yù)測(cè)，腦機(jī)接口軍事應(yīng)用的潛力所在，大致體現(xiàn)在以下方面。

一是應(yīng)用腦機(jī)接口技術(shù)協(xié)助操控各類無人裝備。其具體應(yīng)用場(chǎng)合和功能有：協(xié)助操作員更準(zhǔn)確、高效地操控?zé)o人機(jī)、無人車和作戰(zhàn)機(jī)器人;操控?zé)o人裝備和機(jī)器人代替人類戰(zhàn)士深入危險(xiǎn)地區(qū)或高危場(chǎng)合執(zhí)行各種高危任務(wù)，以及在人類不適宜長期停留的環(huán)境中工作;通過腦機(jī)接口控制外骨骼強(qiáng)力機(jī)器人，以加強(qiáng)人類戰(zhàn)士在作戰(zhàn)中所需的體力。此類應(yīng)用已在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)戰(zhàn)中被驗(yàn)證具有可行性和有效性。

二是借助腦機(jī)接口進(jìn)行更高效和更保密的軍事通信。保密與竊密是軍事通信對(duì)抗的重點(diǎn)和焦點(diǎn)領(lǐng)域。當(dāng)前，保密與解密技術(shù)此消彼長水漲船高。如果應(yīng)用腦機(jī)接口進(jìn)行軍事通信獲得成功，將是對(duì)通信技術(shù)體制和力量編成、運(yùn)用方式的顛覆性改變。此前的通信解密都是在得到對(duì)方通信信號(hào)的基礎(chǔ)上，依據(jù)共同、公開的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行解密。因?yàn)閷?duì)抗雙方的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是共同的，高下基本體現(xiàn)在加解密算法上。從理論上說，只要有足夠多的時(shí)間，任何加密算法都可以被破譯。而腦機(jī)接口通信，可能通信雙方的主體意識(shí)尚未明確，通信就已經(jīng)完成;所以，不僅對(duì)方通信信號(hào)難以得到，即使得到信號(hào)，也缺乏解密所需的技術(shù)知識(shí)。因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)尚未形成通用公共知識(shí)基礎(chǔ)。

三是應(yīng)用腦機(jī)接口提高作戰(zhàn)人員的認(rèn)知能力。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)戰(zhàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變，未知因素和突發(fā)狀況增多，需要更加全面地監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)和獲取戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、更加快速地獲取戰(zhàn)場(chǎng)情況和更加準(zhǔn)確地做出判斷，并盡快做出決策和進(jìn)行反擊;而其中最為關(guān)鍵的一環(huán)，就是更加快速、高效、準(zhǔn)確地完成對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的正確認(rèn)知。

美軍依據(jù)伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：美陸軍第3騎兵團(tuán)的士兵在第82戰(zhàn)斗航空旅的CH-47支努干直升機(jī)的配合下執(zhí)行巡邏任務(wù)。第3騎兵團(tuán)的一個(gè)徒步小隊(duì)突然遭遇躲在建筑物窗后的敵人猛烈的襲擊，在徒步士兵尚未來得及報(bào)告和呼救之時(shí)，CH-47支努干直升機(jī)快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，匯總來自各方的數(shù)據(jù)并快速處理之后，向躲在建筑物內(nèi)的敵人展開猛烈攻擊，并將戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)實(shí)時(shí)傳遞給徒步小隊(duì)的士兵和指揮部。

達(dá)成這一戰(zhàn)場(chǎng)效果，得益于美軍科學(xué)家研發(fā)的一套包含腦機(jī)接口的系統(tǒng)，包括集成到士兵所佩戴眼鏡中的移動(dòng)式眼動(dòng)追蹤傳感器，和可以測(cè)量士兵腦電波的傳感器，當(dāng)士兵的視覺與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境接觸時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地識(shí)別出與任務(wù)相關(guān)的物體與活動(dòng);隨著系統(tǒng)匯集和積累來自士兵腦電波信號(hào)不斷增多，先進(jìn)的人工智能算法已經(jīng)進(jìn)行綜合復(fù)雜的分析運(yùn)算，從而了解士兵的意圖，形成清晰的特征提取和更高層次的情感狀態(tài)。甚至在士兵意識(shí)到它所看到的對(duì)象之前，腦電波信號(hào)已經(jīng)被檢測(cè)和傳輸;在士兵做出反應(yīng)之前，攻擊直升機(jī)已經(jīng)展開攻擊。

腦機(jī)接口技術(shù)在上述三個(gè)方面的軍事應(yīng)用，已經(jīng)涵蓋戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知、信息處理與決策、軍事通信保密、戰(zhàn)場(chǎng)反應(yīng)與攻擊，以及對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)和作戰(zhàn)行動(dòng)的指揮控制等關(guān)鍵和核心的軍事功能。美軍科學(xué)家認(rèn)為，這使得人工智能武器系統(tǒng)成為了人類的隊(duì)友，而不僅是工具。然而，腦機(jī)接口的軍事應(yīng)用，到底是人類智力、腦力的拓展延伸，還是走向人機(jī)一體、人機(jī)合一，尚難定論。

腦機(jī)接口軍事應(yīng)用的技術(shù)難題與倫理詰難

馬斯克所展示的腦機(jī)接口，距離在人身上使用還面臨巨大的技術(shù)差距。馬斯克也僅是聲稱其產(chǎn)品在治療抑郁癥、失眠、疼痛、癲癇、失明、失憶、中風(fēng)等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面具有巨大潛能。從潛能轉(zhuǎn)化為能力，具有不確定性，還有遙遠(yuǎn)的路要走。將腦機(jī)接口用于軍事領(lǐng)域，不僅面臨同樣的技術(shù)難題，而且必將遭受嚴(yán)厲的倫理詰難。

應(yīng)用腦機(jī)接口可以提高作戰(zhàn)人員的認(rèn)知能力

我們先看它在軍用和民用上都將面臨的巨大技術(shù)難題。

首先，“侵入式”方式隱含破壞原有腦組織和健康的巨大風(fēng)險(xiǎn)。馬斯克2019年和2020年展示的腦機(jī)接口，都采取了“侵入式”方式。2019年采取的是用USB口與外設(shè)有線鏈接，2020年采取的是無線鏈接方式。用于軍事目的的人機(jī)接口，有線鏈接將使人失去機(jī)動(dòng)能力，顯然不行。不管是有線鏈接還是無線鏈接，“侵入式”鏈接都必然改變被植入者腦的原有腦組織。

已有的“侵入式”腦機(jī)接口通常由金屬材料制成、體積不管如何細(xì)小，相較神經(jīng)元都顯得很大，容易造成腦內(nèi)組織損傷，進(jìn)而觸發(fā)免疫反應(yīng)和引發(fā)愈傷組織的形成，亦稱“植入感染”，可能引發(fā)大腦的癲癇病變。

其次，現(xiàn)植入設(shè)備的取樣電極數(shù)是否足以涵蓋大腦活動(dòng)全貌仍是問題。馬斯克此次植入的腦機(jī)接口的取樣電極數(shù)達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1024個(gè)，這相對(duì)于2019年的96個(gè)，在數(shù)量上有長足的進(jìn)步，在體積上也有顯著縮小。這意味著植入設(shè)備集成度的提高和功能的增強(qiáng)。但是，不管是動(dòng)物還是人，到底植入多少個(gè)電極足以基本涵蓋大腦活動(dòng)的全部或多數(shù)腦電波，仍是一個(gè)未知數(shù)。人和動(dòng)物在智力和大腦活動(dòng)上的區(qū)別有多大也是未知。

已有的“侵入式”腦機(jī)接口會(huì)給被植入者的健康帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)

再次，人類對(duì)腦信號(hào)的解碼與編碼面臨巨大技術(shù)難題。馬斯克展示的成果，聲稱能夠根據(jù)對(duì)小豬腦電波的解碼判讀，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)小豬的下一步行動(dòng)。目前，這個(gè)結(jié)論僅是馬斯克單方面的宣布，能否完全經(jīng)受事實(shí)檢驗(yàn)？能否在更大的樣本空間和更長時(shí)間內(nèi)接受檢驗(yàn)，都尚存疑。我們不能將馬斯克的展示與民間馴獸者的表演等量齊觀，但也必須承認(rèn)，展示無論是樣本數(shù)量、展示時(shí)間，還是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)效果與其所宣稱的產(chǎn)生這一效果的原因之間是否強(qiáng)相關(guān)，抑或是巧合還是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)結(jié)論，都還缺乏給予充分信任的足夠憑據(jù)。

我們?cè)倏茨X機(jī)接口軍事應(yīng)用所必須經(jīng)受的倫理詰難。

首先，腦機(jī)接口的植入風(fēng)險(xiǎn)本身就是倫理問題。將植入式腦機(jī)接口用于軍事目的，大多出于軍事對(duì)抗性需要，被植入者是否有愿意接受，或者出于職業(yè)和紀(jì)律的原因接受植入是否合乎道德，甚至在某個(gè)特定時(shí)刻接受，在其后特別是出現(xiàn)不可逆的腦損傷并造成持久的傷害時(shí)，后悔當(dāng)時(shí)的植入并要求補(bǔ)償，怎么辦？一個(gè)人并不因?yàn)槭擒娙司头艞壛怂械膫€(gè)人權(quán)利，一時(shí)迫不得已放棄卻導(dǎo)致無法恢復(fù)，同樣是對(duì)個(gè)人權(quán)利的某種侵犯。

其次，腦機(jī)接口可能加劇認(rèn)知風(fēng)險(xiǎn)。腦機(jī)接口是人工智能技術(shù)發(fā)展到一定階段并推廣應(yīng)用的產(chǎn)物，其本身也是人工智能的組成部分。人工智能技術(shù)已經(jīng)在一些應(yīng)用項(xiàng)目上顯示強(qiáng)大的威力，如“深藍(lán)”國際象棋和“阿法狗”圍棋都戰(zhàn)勝了人類一流棋手。但是，人工智能技術(shù)整體上，特別是在突破現(xiàn)有思維規(guī)律和現(xiàn)行規(guī)則的顛覆性創(chuàng)新方面，還遠(yuǎn)不如人類智能。

同時(shí)，人類對(duì)腦科學(xué)的研究還非常初級(jí)。這不僅使得腦機(jī)接口對(duì)人類腦電波的解碼技術(shù)和模仿大腦活動(dòng)控制外部世界的科學(xué)編碼依憑不足;而且使得模仿人類認(rèn)知、判讀、決策的人工智能研發(fā)缺乏足夠的科學(xué)性和應(yīng)有的可信度。人的主觀決策本來具有風(fēng)險(xiǎn)性，腦機(jī)接口作為人與客觀世界之間并非無懈可擊的中介，客觀上增加了人的決策的復(fù)雜性和不確定性，完全可能增加決策風(fēng)險(xiǎn)。在軍事對(duì)抗中，決策錯(cuò)誤將導(dǎo)致作戰(zhàn)失利，危及個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的安全。如果錯(cuò)誤緣自決策者本身，當(dāng)然由自己負(fù)責(zé)，但如果緣自腦機(jī)接口，它如何負(fù)責(zé)？

再次，植入腦機(jī)接口可能造成身份認(rèn)同危機(jī)。個(gè)體接受信息具有選擇性，個(gè)體所做決策，依據(jù)個(gè)體在思想成熟過程中所形成信念的指導(dǎo)，對(duì)所獲得和選擇的信息進(jìn)行判讀，做出他所認(rèn)為正確的選擇和決定。

在被植入腦機(jī)接口后，一方面他獲得信息的選擇權(quán)被侵蝕，即他可能接受到不是他主動(dòng)選擇的信息;另一方面，他甚至可能無法判別哪些信息來源于自己的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)積累和自身感受，哪些信息來源于腦機(jī)接口。來自腦機(jī)接口的信息轟炸完全可能誤導(dǎo)他對(duì)情況的判讀，從而做出不由自主的決策。最壞的情況是，如果腦機(jī)接口被敵人入侵甚至接管，他就完全可能已經(jīng)背叛團(tuán)隊(duì)而渾然不覺。這個(gè)問題最終將導(dǎo)致被植入者的身份認(rèn)同危機(jī)，即他到底是“他”自己，還是受腦機(jī)接口控制的“他者”？

植入腦機(jī)接口可能會(huì)損害被植入者的個(gè)體尊嚴(yán)

最后，植入腦機(jī)接口可能損害被植入者的個(gè)體尊嚴(yán)。任何人皆有個(gè)人隱私，保護(hù)個(gè)人隱私是一種基本權(quán)利。即使是參與軍事活動(dòng)的成員，尤其是負(fù)有指揮控制之責(zé)的成員，他有一些考慮在一定時(shí)限內(nèi)具有高度的隱秘性。否則，何以達(dá)成出敵不意的效果？而如果戰(zhàn)場(chǎng)上的參戰(zhàn)者，通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，以腦電波為媒介，使得每個(gè)被植入者的大腦、心理活動(dòng)一覽無余，如何保護(hù)個(gè)人隱私、心理秘密和個(gè)人權(quán)利？一個(gè)人如果毫無私密性可言，他的個(gè)人尊嚴(yán)何在？

腦機(jī)接口走向?qū)嵱盟媾R的技術(shù)難題和倫理詰難，還遠(yuǎn)未詳盡。所以，即使其走向?qū)嵱玫那熬盁o可避免，也應(yīng)該在此之前，對(duì)應(yīng)用的內(nèi)容、范圍、步驟、原則等，進(jìn)行盡可能全面、細(xì)致和明確的規(guī)范，避免解決了一個(gè)問題，卻帶來了更多、更大的問題。

責(zé)任編輯：張傳良