饅頭老妖，南京大學(xué)化學(xué)博士、西華大學(xué)生物工程學(xué)院講師?！兑曈X之旅：化學(xué)世界的分子奧秘（彩色典藏版）》《地球簡(jiǎn)史》等圖書譯者、吳大猷科學(xué)普及著作獎(jiǎng)獲得者（譯著類），撰寫過大量科普文章，熱衷于寫偵探小說。

美國SpaceX公司創(chuàng)始人馬斯克在2021年高調(diào)宣布，其旗下的Neuralink公司在“腦機(jī)接口”上取得了重大突破：讓一只實(shí)驗(yàn)用的猴子，僅僅通過意識(shí)，就能操縱電腦上的乒乓球模擬游戲。新聞一出，瞬間引發(fā)了巨大的輿論關(guān)注：腦機(jī)接口技術(shù)到底是什么？它的突破，是否意味著電影《黑客帝國》里那種“后腦上插一根電線”的場(chǎng)景，不久后將會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？

腦機(jī)接口究竟是什么

“腦機(jī)接口”是大腦與外界設(shè)備的“連接”部分，通過它來讓神經(jīng)信號(hào)與外部機(jī)械直接交互。簡(jiǎn)單來說，就是通過腦機(jī)接口來實(shí)現(xiàn)“意念操控機(jī)器”。目前來看，這類腦機(jī)接口設(shè)備分為兩大類型：侵入式和非侵入式。

非侵入式的設(shè)備，主要是把電極等各種傳感器貼在頭皮上，用以辨別腦電波等信號(hào)。這類設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)明顯，成本低、風(fēng)險(xiǎn)小，對(duì)人體幾乎沒有危害;缺點(diǎn)則是精度不足，哪怕不考慮頭發(fā)的影響，傳感器和大腦之間依然隔著顱骨和頭皮，這讓本來就很微弱的信號(hào)，在傳輸中出現(xiàn)損耗，測(cè)量精度大致也就類似腦電圖檢測(cè)的水平了。

侵入式的設(shè)備則是把各種微小的傳感器甚至是微芯片，通過外科手術(shù)，安裝在人類大腦的特定位置上。這樣，傳感器能直接讀取腦組織中的各種電信號(hào)，傳輸損失很小;再加上多個(gè)微型傳感器聯(lián)合使用，彼此配合，就能對(duì)腦組織的信號(hào)變化做出更全面、更精確的解讀。但它的缺陷也很明顯：要把顱骨打開，還要插進(jìn)去十幾個(gè)傳感器。雖然目前各國都在研究“微創(chuàng)”和“免開顱”的腦機(jī)接口技術(shù)，但對(duì)患者來說，可不是誰都有這個(gè)勇氣接受，何況人體還可能對(duì)異物產(chǎn)生排斥反應(yīng)。

相比之下，侵入式設(shè)備的成本和風(fēng)險(xiǎn)都要高得多。不過，目前實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜功能的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)，包括馬斯克實(shí)驗(yàn)中的猴子，幾乎都是使用的侵入式接口。

對(duì)復(fù)雜的大腦進(jìn)行編碼

那么，如此高難度的腦機(jī)接口技術(shù)，到底有著怎樣的價(jià)值？如果人類真的做出能夠識(shí)別大腦復(fù)雜信號(hào)的設(shè)備，又有什么樣的意義呢？

第一個(gè)意義是能夠?qū)Υ竽X進(jìn)行“讀出”，也就是通過腦機(jī)接口，我們可以對(duì)腦部信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、讀取、分析，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的行動(dòng)。這對(duì)于殘障人士而言，有著難以估量的價(jià)值。

在2014年巴西世界杯開幕式上，一名癱瘓多年的少年應(yīng)邀為比賽開球。在千萬球迷的目光中，這個(gè)少年顫顫巍巍地從輪椅上站起來，向前一步、兩步，最終為世人踢出這堪稱“奇跡”的一球。這背后，正是腦機(jī)接口和外骨骼技術(shù)在幫助少年完成這個(gè)看似不可能的任務(wù)?！澳X機(jī)接口+外骨骼”的技術(shù)組合也可以被用于機(jī)械手臂，幫助手部功能異常的人士進(jìn)行各種復(fù)雜的日常動(dòng)作。

此外，腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)于語言表達(dá)有障礙的人士來說，也有著重大的意義。2021年，一篇在《自然》雜志上發(fā)表的文章，報(bào)道了腦機(jī)接口技術(shù)的重大突破：一個(gè)頸部以下癱瘓的男子通過一個(gè)利用腦機(jī)接口來識(shí)別神經(jīng)活動(dòng)的裝置，完成了“意念打字”，其打字速度達(dá)到了每分鐘90個(gè)字符，正確率高達(dá)94.1%，已經(jīng)超過了普通人用鍵盤輸入時(shí)的正確率?？紤]到智能語音技術(shù)已經(jīng)很成熟，再把這些詞給“朗讀”出來，當(dāng)然也是輕而易舉的事情。

第二個(gè)意義是我們可以利用腦機(jī)接口對(duì)大腦進(jìn)行“寫入”，也就是把外界信息進(jìn)行編碼后，再傳入大腦。

目前， 科研人員已經(jīng)通過腦機(jī)接口設(shè)備，成功地將肢體信號(hào)和感覺信號(hào)傳入大腦，模擬人類的觸覺和視覺。也就是說，它能讓人類虛擬地“摸到”“看到”外界的事物。這能幫助那些行動(dòng)嚴(yán)重困難和視力存在障礙的人士“恢復(fù)”對(duì)外界的感知能力，甚至可以說是在幫助他們重新找回失去的世界。因此，腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療方面有著巨大的實(shí)用價(jià)值。

除此之外，還有研究人員想得更遠(yuǎn)：既然可以把“感覺”傳回大腦，那能不能把“知識(shí)”也傳給大腦呢？那樣一來，學(xué)習(xí)就變成了很輕松的事情：插頭往后腦一插，只要半個(gè)小時(shí)，幾個(gè)G的知識(shí)就傳輸進(jìn)去了。我們?cè)僖膊挥檬旰翱嘧x，豈不美哉？

薛定諤的腦機(jī)接口技術(shù)

腦機(jī)接口， 無疑是一個(gè)挑戰(zhàn)極大、應(yīng)用前景也很廣的技術(shù)。但除了技術(shù)問題，它也給我們帶來了一系列倫理問題。

首先是隱私保護(hù)的問題。盡管目前的腦機(jī)接口技術(shù)僅能辨別詞語、動(dòng)作等相對(duì)簡(jiǎn)單的信號(hào)，但隨著技術(shù)發(fā)展，它會(huì)不會(huì)也能讀出記憶、情感等更為復(fù)雜的信息？如果真有這么一天，人們心里深藏的秘密，都可能通過這根插在腦袋上的電線泄露出去。

其次是知識(shí)獲取的平等問題。如果不能確保每個(gè)人都平等地獲得“輸入知識(shí)”的機(jī)會(huì)，而是讓極少數(shù)人擁有了這種特權(quán)，就會(huì)在本質(zhì)上破壞社會(huì)的公平：當(dāng)極少數(shù)人通過人機(jī)接口，一夜之間變成博古通今的“知識(shí)超人”，擁有普通人類完全達(dá)不到的知識(shí)儲(chǔ)備，而絕大多數(shù)人仍然通過正常的途徑去學(xué)習(xí)時(shí)，兩者之間的知識(shí)差異就會(huì)越來越大，甚至分裂為兩個(gè)群體。

再者，當(dāng)腦機(jī)接口技術(shù)普遍用于操縱體外裝置時(shí)，“人”和“機(jī)器”的分界線就逐漸變得模糊。面對(duì)強(qiáng)大的人工智能，我們甚至不知道，是人腦還是電腦在決定這個(gè)“人”的行為。如果系統(tǒng)出了故障，讓這個(gè)“人”執(zhí)行了錯(cuò)誤的指令，那是該由人還是機(jī)器來承擔(dān)責(zé)任？

最后，如果使用腦機(jī)接口技術(shù)讓一個(gè)人全方位地“感受到”他希望感受的東西，避開他不想要的感受，久而久之，他還愿意走出這個(gè)美好的“太虛幻境”，回到并不完美的現(xiàn)實(shí)之中嗎？

在科幻小說中，曾經(jīng)對(duì)賽博朋克有過諸多的描寫。而腦機(jī)接口，正一步步把我們帶向那個(gè)未知的賽博朋克新世界。這對(duì)人類是福是禍，還需要人類自己的把控——沒錯(cuò)，就是你、我、他，我們每個(gè)人的態(tài)度，決定了腦機(jī)接口技術(shù)的未來：是普羅米修斯偷來的火種，還是一個(gè)潘多拉魔盒。