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用 “思维”控制周围的一切——读《脑机革命》

2021-08-23 来源:上海证券报
  《脑机革命》
  (澳)谭 乐 著
  周先武 赵梦瑶 等译
  中信出版集团
  2021年5月出版

◎刘英才

通过在脑后插入一根线缆,我们就能够畅游计算机世界;只需一个意念我们就能改变“现实”;学习知识不再需要通过书本、视频等媒介,也不需要花费大量的时间,只需直接将知识传输到大脑当中即可,这是经典科幻片《黑客帝国》描绘的画面。然而,这并非是天马行空的幻想,而是基于“脑机接口”技术的合理想象。脑机接口被誉为人脑与外界沟通交流的“信息高速公路”。市场研究机构Valuates Reports报告预计,到2027年全球脑机接口市场规模有望达到38.5亿美元。

在《脑机革命》一书中,澳大利亚科普作家、硅谷脑机结合领域的创新引领者谭乐不仅讲述了人类从化学领域寻找提高认知能力的探索过程,还介绍了脑机接口技术的需求背景及在西方社会的发展状况。她用一个个生动的案例展示了脑机结合如何革新了我们的思考、工作和生活方式,同时也对脑机接口技术的可及性以及数据隐私、数据使用权、法律和伦理道德等一系列社会问题进行了深入探讨。

一颗大脑宇宙里的人造卫星

脑机接口是基于大脑思维和意念的一种控制技术,是当前重要的前沿科技之一。作为一种不依赖常规大脑信息输出通路的全新通讯和控制技术,“脑”并非仅仅是“mind”(抽象的心智),而是指有机生命形式的脑或神经系统;所谓“接口”是“用于信息交换的中介物”,即通过信号采集设备从大脑皮层采集脑电信号经过放大、滤波等处理转换为可以被计算机识别的信号,然后对信号进行预处理,提取特征信号,再利用这些特征进行模式识别,最后转化为控制外部设备的具体指令,实现对外部设备的控制。

脑机接口好比是人类往大脑宇宙发射的第一颗人造卫星。从“读脑”到“控脑”,脑机接口技术不仅能够读取大脑的信息和意图,还能够刺激和输入有用的神经信号,通过建立人类认知和行动相关的连接,不仅实现了直接用大脑来“操控外物”,还可使人类能够创造并应对现代世界。

“这不仅体现在个人的思维和学习方式上,还体现在人与人之间的合作、交易往来和整个社会的发展上。”谭乐认为,大脑增强技术将深刻影响人类思维,并在未来展现出无限的可能。先进的脑记录技术、脑调控技术以及融合了脑科学原理的人工智能技术正从实验室走向日常生活,不仅广泛应用于临床医学、神经科学、心理认知科学、数学、信号处理等多个领域,在教育、军事领域也具有显著的优势。

比如,在过去医学无法解决失语者说话问题、失聪者听到声音问题、身体瘫痪者行走问题,在脑机时代都有可能得以解决。在医疗康复领域,人工耳蜗、隐形起搏器、除颤器等都是当前脑机接口技术在临床医学应用的结果。脑机接口技术不仅为治疗癫痫、帕金森、阿尔茨海默病等脑功能障碍疾病提供了新的治疗方式,基于脑电图基础界面研制的操控型外骨骼,已被证实瘫痪患者可以使用该外骨骼结构实现行走,甚至踢足球。

超越人工智能

机械假肢的应用不仅使残疾人再次成为健全人,由思维控制的假肢,更是要帮助人们用大脑和思维控制周围的整个世界。

神奇的人类大脑蕴含着巨大的复杂性与丰富的未解之谜。大脑神经具有极强的可塑性。大脑可通过“自我再布线”对经常使用的神经通路进行强化,并对不常用的神经通路再行弱化。谭乐认为,神经可塑性的优点在于,可以识别特定大脑运转模式,找到异常通路,从而优化大脑。同时,用电磁干扰和声波改变大脑的技术发展正处于一个转折点,不仅会促进人类对大脑机制的认识,还擘画了人机融合的广阔远景。

人类正面临被人工智能机器超越的风险,如果一旦人脑通过与电脑连接的方式得到增强,“我们就能够加入这一旅程”。在《脑机革命》中,谭乐不仅介绍了大脑科学领域的最新研究成果,包括基于脑电图技术的头戴式大脑装置的奥秘,还着重介绍了创新者如何利用电脉冲快速刺激大脑。谭乐认为,脑机接口是“人文智能”的一部分,用电磁干预和声波改变大脑不仅是连接未来的神经技术,更可以让人类突破身体限制,实现智能超越。

特斯拉CEO埃隆·马斯克曾透露:“我们有一只猴子,它的头骨里有一个无线植入物,上面有细小的电线,这只猴子可以用自己的思想玩电子游戏。你看不到这个植入物在哪里。它是一只快乐的猴子。”马斯克说:“如果你认识的人脖子断了,脊椎断了,我们可以用芯片解决这个问题。”按照马斯克的说法,人体内的一切疾病最终都可以通过脑机技术彻底解决,甚至在更加遥远的未来,人类可以与机器完美共生,实现人类机体的进化。

作为全球各国科技竞争的战略高地,脑机接口技术已成为未来推动社会发展的一项重要的关键技术。与欧盟、美国和日本的“脑计划”相比,“中国脑计划”更为全面。“脑科学与类脑研究”已继续列入重大科技项目之中,推动“脑科学”的发展已写入“十四五”规划纲要。随着相关计划的实施,我国在“脑科学与类脑研究”领域取得多项世界性突破,不仅在仿脑计算和脑机接口方面发展迅猛,并在此基础上实现原始创新的理论和方法的突破。随着类脑的研究与发展,未来人机交互形态必更趋近于脑机自然交互,人类智能和机器智能将逐渐实现无缝融合,从而实现生物脑与机器脑之间的优势互补,最终形成人机共生的终极形态。

从模仿脑到连接脑,正如控制论奠基者诺伯特·维纳所言,“如果一门新的科学学科是真正有生命力的,它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移……因此, 控制论学家应该继续走向新的领域, 应该把他的大部分注意力转移到近十年发展的新兴思想上去。”

在《脑机革命》中,谭乐还在论证人工智能与人脑之间联系的基础上,重点讨论了大脑增强技术对伦理和社会经济的影响。谭乐认为,要重视“神经技术”的平等问题,从事大脑增强研究的创新者和发明家,要推广技术的民主化和覆盖范围,把社会差距控制在合理的范围内。