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脑机接口:人类的超能力“迷思”

编者按:本文来自微信公众号“看世界杂志”(ID:ksj-worldview),作者 | 本刊记者 向由,编辑 | 荣智慧,排版 | 赵越,龙明佳,36氪经授权发布。

现实正在追赶人们过去的幻想。

2019年7月,科技大亨马斯克宣布,他们的产品能够通过大脑意念控制电脑。也就是说,无需动手,就能够在手机上操纵软件、输入文字、与朋友聊天。

还不止如此。马斯克表示,该款产品能够读取和解码大脑皮层中的神经活动。参与者是喜是悲,或想要什么,不想要什么,自己不必开口,研究者就能接收到来自其大脑的最真实的想法。

脑机接口:人类的超能力“迷思”

听起来很像读心术。

在影视作品中,读心术是个“外挂”般的超能力。它更多来自创作者对人物的强行设定,或者属于神佛,终归是种幻想。

然而这一次,以科技的名义,这种“神”的能力,将要落在人类手中了。

“美丽新世界”

20世纪50年代起,人们就开始研究意念,希望用它来完成行动。“脑机接口”的概念被提出来,它的英文全称是Brain-Computer Interface——很明显,这项技术,要将大脑与计算机系统连接起来。

马斯克的方案是,把芯片植入大脑。

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这就是Neuralink的首个产品:一块微型计算机芯片。

据介绍,芯片附着在只有3/4根头发细的、嵌有电极的电线上,由一个神经外科机器人操作,把它精准地嵌入脑组织。

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△Neuralink用于插入线程的机器,图源:Neuralink

为什么会有电极?

我们知道,大脑皮层在对身体发出指令时,使用的是生物电信号。脑细胞即是神经元细胞,微观视角下的大脑皮层,是一堆细长的神经元细胞相互缠绕的形态。生物电信号通过细胞之间的突触结构,从大脑皮层中的决策点,通往执行点。

芯片上的电极,就是要捕捉在传播中的生物电信号,对它处理、放大。

接着,被电线缠绕的芯片,负责进行智能运算,判断出电信号的起始位置。高中生物教材介绍过,人类的大脑皮层在功能上,可以分为不同的领域,有的负责语言功能,有的负责书写功能等等。局部的损伤,会导致人的局部功能丧失。

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△放大信号并将其发送到计算机的芯片,图源:Neuralink

因此,判断出信号的起始点,就能够对它的功能作出解释。

通讯技术的解码原理,是将数字信号转化为语言信号。通过脑机接口,人们可以将生物信号转化为数字信号,再转化为其他能够理解的信息。

Neuralink的芯片,在试验阶段中捕捉生物信号,使得动物能够用大脑控制机器,成功率大约有87%。他们与加州大学戴维斯分校合作用猴子实验,“有一只猴子能用其大脑控制电脑”。

于是,马斯克才宣布了他的“突破性进展”。然而不到半个月,竞争者就出现了。

7月30日,Facebook公布了它的脑机接口的最新研究成果。

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△Facebook 脑机项目原型机,图源:Facebook Reality Labs

Facebook的产品是无创型脑机接口,便利性上更胜一筹。它是个非植入式的穿戴设备,“能够准确解码佩戴设备的人听到和说出的词语及对话”。

Facebook所用的原理相似,也是捕捉生物电信号。

据介绍,研究人员在志愿者大脑表面放置一片电极,该电极采用了一种叫作“脑皮层电”的技术,能够直接从大脑暴露的表面,记录大脑皮层的信号。

在回答测试问题的过程中,研究人员通过信号跟踪大脑负责语言和说话的区域,并根据人类发声器官的运动学,将这些信息解码成句子,准确率分别有61%和76%。

尽管还远远达不到应用标准,但是,“美丽新世界”终究是要来的。

超能力“迷思”

“读心术”并不是一种超能力,它发轫于两个基础学科:脑神经学和计算机专业。

脑机接口引领的颠覆性变革迟早会来,但现在还为时过早。

以脑神经学为例,人类大脑堪称是最伟大的一台计算机,对它进行人工模仿的研究项目叫作“类脑计算”,现在还处于初级阶段。

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受到科幻片以及近代技术发展速度的影响,人们很容易以为大脑的性能已经远远落后于人工智能的运算能力。常常有媒体说,解一道运算题,或者处理某个庞大的数据库,单个人类要花多少年,乃至永远不可能解决,而计算机只需要几秒钟。

的确如此,人脑的运算速度只有几赫兹,而现代电脑有千兆赫兹的速度。

但是,人脑的压倒性优势在于,它能够同时进行十亿次的计算。比如,人可以同时行走、聊天和思考。这种并行性,“类脑计算”远远不足。在脑神经学领域,人类对大脑皮层的运作不够了解,甚至没有能力去了解。

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“类脑计算”同样面对着巨大的障碍。要模拟人脑计算,计算主体需要极大的能量,而人脑的运作仅凭一日三餐就能维持。

那么,脑机接口为什么像是种超能力呢?这是人们对世界图景的理解落后所导致的。脑机接口通过解码意念,实现对机械的控制,在机械化图景下非常诡异:它对物体没有施加力,物体就运动了!

脑机接口:人类的超能力“迷思”

20世纪的科学发展中,世界图景已经从机械化变为粒子化的,再到今天的电子化。以电子化的图景来理解,上述原理不过遵循的是“刺激-反应”规律。经由电信号,人脑意念与机械反应之间,有着相辅相成的一致路径。如此,“超能力”就被祛魅了。

“最后一件底裤”

不过,脑机接口技术的有些风险是值得深思的。

近代以来,无论是怎样类型的世界图景,人类对科学研究的热情有着一致的目标:更有力量。这被称作求力意志。

在机械化图景下,人类利用自然资源,推动了飞机这种庞然大物的运行。粒子化图景下,核能量被释放出来。

毫无疑问的是,脑机接口技术一旦成熟,人类又将拥有一种崭新的、电子化下的“超级力量”。那么,由谁来掌握、由谁来使用这股力量呢?

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马斯克等为代表的科技巨头,很会讲故事。他们说,瘫痪、残疾等疾病,极大地降低了病人的生活质量,脑机接口的成熟将让人恢复健康的身体。

“读心术”也有故事可讲。有科技创业者谈到,他们正在开发一款针对工人的安全帽,其上附有电极,能够实时监测工人的大脑,如果他们疲惫或者注意力不集中,安全帽会发出警示。这样就能降低事故发生的概率。

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但是,现实的发展很可能是另一回事。过去的专家们说,机械可以解放人类的双手。但到今天,现代人的双手似乎更加忙碌。

精英阶层更有可能利用脑机接口技术发展自身力量,而普通人的工作则可能处于严密的监测管控之下。

大数据的时代,思想几乎是最后一方“净土”,它暂时还不能被窥视。但是当“读心术”进入应用,人类身上的最后一件底裤,还能被保住吗?

本文封面图来自pexels

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