在《星際迷航》中，全身癱瘓的派克艦長(zhǎng)能夠腦控輪椅而行動(dòng)自如，也同樣能通過腦控亮燈表達(dá)意愿?，F(xiàn)在看來(lái)，這其實(shí)就是一類腦機(jī)接口設(shè)備，上世紀(jì)六十年代天馬行空的想象如今已照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

最近，真人版“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克（Elon Musk）進(jìn)行了一場(chǎng)非常符合人設(shè)的發(fā)布會(huì)——在他的神經(jīng)聯(lián)結(jié)公司（Neuralink）總部展示了一群“鋼鐵小豬”。據(jù)介紹，這些小豬的大腦中已經(jīng)由手術(shù)機(jī)器人植入了Neuralink最新研發(fā)的腦機(jī)接口芯片，它們的神經(jīng)活動(dòng)實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的一臺(tái)電腦，于是，全世界陶醉地目睹了小豬們?cè)谶\(yùn)動(dòng)或在被撫摸鼻子時(shí)的神經(jīng)元反應(yīng)。

一時(shí)間，“腦機(jī)接口”這一充滿未來(lái)感的研究再度躍入大眾視野。

2020年8月28日，美國(guó)加州弗里蒙特，埃隆 · 馬斯克（Elon Musk）旗下的腦機(jī)接口公司 Neuralink 舉行發(fā)布會(huì)，展示了最新的可穿戴設(shè)備 LINK V0.9 和手術(shù)機(jī)器人，并通過現(xiàn)場(chǎng)的三只小豬和實(shí)時(shí)神經(jīng)元活動(dòng)演示，展示了 Neuralink 腦機(jī)接口技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程。

賽博格大腦：腦機(jī)接口，一段歷史

“腦機(jī)接口”（Brain computer interface，BCI；又作Brain machine interface，BMI ）這個(gè)聽上去很酷的詞具體指什么？首先，它是貨真價(jià)實(shí)的“賽博”——將有機(jī)生命體的腦或神經(jīng)系統(tǒng)與計(jì)算處理設(shè)備相連接，直接進(jìn)行海量信息的上傳和下載。

大腦賽博化主要分為四步（這里以單向傳播為例，反之亦然）：腦電采集，涉及信號(hào)強(qiáng)弱、穩(wěn)定性及帶寬；信號(hào)處理，指將從大腦內(nèi)部采集到的信號(hào)進(jìn)行過濾整合，轉(zhuǎn)化為外接設(shè)備能夠識(shí)別的信號(hào)；指令執(zhí)行，這一步主要由外接設(shè)備實(shí)現(xiàn)，比如機(jī)械臂，前文提到的輪椅和燈；功能反饋，即大腦識(shí)別并認(rèn)可了指令的完成。

大量科幻作品描繪了關(guān)于腦機(jī)接口技術(shù)的瑰麗想象，其中的一些元素在現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展中都有跡可循，科幻某種程度上已成寫實(shí)，比如《阿凡達(dá)》中無(wú)創(chuàng)輕松上傳記憶思維，顯然屬于非侵入式腦機(jī)接口；《黑客帝國(guó)》中通過在大腦中插入電纜以瞬間獲取知識(shí)則是一種侵入式腦機(jī)接口。

作為可能是當(dāng)今世界最受公眾矚目的腦機(jī)接口公司，Neuralink的發(fā)展史既彰顯了馬斯克的未來(lái)科技野心，也展示了最近五年腦機(jī)接口技術(shù)的突飛猛進(jìn)。Neuralink創(chuàng)立于2016年，研究方向是腦機(jī)接口設(shè)備，尤其是侵入式腦機(jī)接口產(chǎn)品，是馬斯克繼太空探索（SpaceX）、電動(dòng)汽車（Tesla）之后涉足的又一領(lǐng)域。神秘耕耘三年后，這家公司突然放了一個(gè)大招——2019年，Neuralink召開了發(fā)布會(huì)，并在bioRxiv（學(xué)界著名預(yù)印本期刊）上發(fā)表了一篇論文，其中介紹了該公司在腦機(jī)接口領(lǐng)域的三大突破性成就：其中最令人矚目的是可植入的微型腦機(jī)接口芯片，不到一塊樂高小積木（23×18.5×2mm3）的體積，并且已在大鼠和猴子大腦中成功植入；二是對(duì)腦傷害更小且電極數(shù)提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)的柔性多絲電極陣列；三是能夠?qū)⒍喽彳浀碾姌O絲以微米級(jí)的精度繞開表面血管植入特定腦區(qū)的神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人。

馬斯克直播展示腦機(jī)接口 硬幣大小芯片植入豬腦

發(fā)布會(huì)后，Neuralink與馬斯克一時(shí)間風(fēng)頭無(wú)兩，但他們并不止步于此。很快，馬斯克于2020年8月27日召開了第二次發(fā)布會(huì)，也即這次的“三只小豬”發(fā)布會(huì)。與上次相比，主要有兩大顯著進(jìn)展：一是植入芯片的更小、更快、更強(qiáng)，幾乎只有硬幣大?。ㄖ睆?3mm），并且將上一版的USB有線接口升級(jí)為無(wú)線可充電接口；二是功能強(qiáng)化的手術(shù)機(jī)器人，可操作對(duì)象從相對(duì)簡(jiǎn)單的大鼠大腦升級(jí)到了大動(dòng)物和人類大腦。但馬斯克及Neuralink團(tuán)隊(duì)的野心不限于此，他們的終極目標(biāo)是全腦接口（whole-brain interface），并在25年內(nèi)實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口常態(tài)化，讓全腦神經(jīng)元都能與外部智能設(shè)備溝通，將人類腦力邊域大大拓展。

除了Neuralink，目前全球知名的腦機(jī)接口公司還包括Mind Maze、NeuroPace、BrainCo等。著眼更長(zhǎng)的時(shí)域，腦機(jī)接口研究的整體歷史更漫長(zhǎng)且復(fù)雜得多。其歷史大致可分為三個(gè)階段：

第一階段為腦結(jié)構(gòu)的理論理解。1924年，德國(guó)神經(jīng)科學(xué)家漢斯·伯杰（Hans Berger）首次記錄到了人類大腦的電活動(dòng)，并于1927年發(fā)表了他關(guān)于人類腦電圖（Electroencephalogram，簡(jiǎn)稱EEG，該詞也由他創(chuàng)造）的開創(chuàng)性著作。作為腦機(jī)接口技術(shù)的第一種常用方法，EEG神經(jīng)反饋已經(jīng)被使用了幾十年。

第二階段則是大腦信號(hào)的解碼應(yīng)用。1970年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）啟動(dòng)了使用EEG探索大腦交流的計(jì)劃。1976年，加州大學(xué)洛杉磯分校的雅克·維達(dá)爾（Jacques J. Vidal）發(fā)表了有關(guān)“直接腦機(jī)交流”的開創(chuàng)性理論和技術(shù)建議，創(chuàng)造了腦機(jī)接口（BCI）一詞，并給出了沿用至今的標(biāo)準(zhǔn)定義。1998年則是腦機(jī)接口研究的另一大里程碑，研究人員菲利普·肯尼迪（Philip Kennedy）首次將腦機(jī)接口裝備植入人體內(nèi)，使用無(wú)線雙電極獲得了高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

接下來(lái)的第三階段就是從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)的邁進(jìn)。在腦機(jī)接口研究界，BrainGate可以說是巨頭中的巨頭，它是美國(guó)一家大學(xué)醫(yī)院聯(lián)合機(jī)構(gòu)，包括斯坦福大學(xué)、布朗大學(xué)、麻省總院以及美國(guó)國(guó)防部下屬的老兵醫(yī)院，這閃閃發(fā)光的豪華配置交出了許多漂亮的答卷。2006年, 布朗大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)完成首個(gè)大腦運(yùn)動(dòng)皮層腦機(jī)接口設(shè)備植入手術(shù)，能夠用來(lái)控制鼠標(biāo)。2012年，腦機(jī)接口設(shè)備已能夠勝任更復(fù)雜和廣泛的操作，得以讓癱瘓病人對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行操控，自己喝水、吃飯、打字與人交流。到了2017年，BrainGate 團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了通過植入式腦機(jī)接口控制植入式功能性電刺激裝置，相當(dāng)于在原本神經(jīng)回路的斷口處利用外接計(jì)算機(jī)進(jìn)行修復(fù)連接，使得脊髓損傷病人可以通過大腦活動(dòng)控制自己的手臂，自主進(jìn)行一些日?；顒?dòng)。至此，這種閉環(huán)的腦機(jī)接口操縱才在本質(zhì)上非常接近我們?cè)诳苹米髌分锌吹降奈磥?lái)感形象，腦機(jī)接口裝備成為人類自然身體一部分的想法才真正成為可能。

如今，各大科技公司紛紛發(fā)力，力圖使腦機(jī)接口裝置進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。Neurosky推出一款頭戴式腦機(jī)接口消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品，這款產(chǎn)品通過收集大腦信號(hào)并反映在電腦屏幕上，再根據(jù)大腦狀態(tài)進(jìn)行一些外部刺激干預(yù)，比如通過反饋調(diào)整大腦波動(dòng)，使得使用者能集中注意力。腦機(jī)接口甚至可以應(yīng)用到游戲領(lǐng)域，即意念游戲，指通過追蹤大腦活動(dòng)而操縱系統(tǒng)進(jìn)行游戲，玩家可以通過運(yùn)動(dòng)想象的算法來(lái)控制游戲中人物的行動(dòng)。

不過，這些產(chǎn)品囿于技術(shù)成本而售價(jià)極高，實(shí)際上未能真正進(jìn)入市場(chǎng)，進(jìn)入普通人的生活。

應(yīng)該看到，腦機(jī)接口研究發(fā)展至今，遠(yuǎn)非想象中一帆風(fēng)順，目前的技術(shù)進(jìn)步主要限于腦內(nèi)信號(hào)到腦外設(shè)備的單向輸出，很少有涉及到將外部信息傳入大腦，“電子記憶面包”和“人類巨腦時(shí)代”都還遙遙無(wú)期。除了人腦神經(jīng)元過多（10的8次方數(shù)量級(jí)）難以真正實(shí)現(xiàn)全部溝通，大腦植入物如何在腦中長(zhǎng)期安全存在而不會(huì)引起神經(jīng)細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，神經(jīng)科學(xué)理論尚未足夠深入以支撐進(jìn)一步的腦機(jī)接口研究等等。人機(jī)結(jié)合所帶來(lái)的倫理挑戰(zhàn)也不容忽視。

2020年8月28日，埃隆 · 馬斯克（Elon Musk）旗下的腦機(jī)接口公司 Neuralink 舉行發(fā)布會(huì)，展示了最新的可穿戴設(shè)備 LINK V0.9 和手術(shù)機(jī)器人。

倫理難題：實(shí)驗(yàn)豬易得，人類被試難尋

腦機(jī)接口設(shè)備真正成為大腦有求必應(yīng)屋的后人類時(shí)代還十分遙遠(yuǎn)，其中很大一部分原因在于，在神經(jīng)科學(xué)乃至其他學(xué)科，涉及人類的實(shí)驗(yàn)常常要經(jīng)過極其嚴(yán)格的倫理審查，腦機(jī)接口研究尤其如此。神經(jīng)倫理需要更加審慎的考量，不單是因?yàn)橐坏┎簧鲗?duì)于被試生理狀況的高風(fēng)險(xiǎn)，也是因?yàn)樗陲@著放大了可能存在的舊倫理問題同時(shí)，也帶來(lái)了一些獨(dú)有的、更深刻的新倫理挑戰(zhàn)。

首先是知情同意這一最基本的實(shí)驗(yàn)倫理。讓我們想象這樣一個(gè)場(chǎng)景，一位已經(jīng)完全失去溝通能力的神經(jīng)退行性疾病重癥患者，他的親人非常渴望與他再次交流，于是為他報(bào)名參與了腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)，但是這確實(shí)符合他本人的意愿嗎？顯然他無(wú)法知情同意。那么我們又該如何保障這類盡管無(wú)法表達(dá)卻仍然擁有自由意志的群體的權(quán)利呢？目前仍是無(wú)解。對(duì)于有些被神化的腦機(jī)接口技術(shù)來(lái)說，知情同意還需要包括給被試合理的心理預(yù)期。盡管能被授權(quán)用于人體實(shí)驗(yàn)的腦機(jī)接口設(shè)備已經(jīng)相對(duì)功能穩(wěn)定，但由于每個(gè)大腦都是獨(dú)特而精細(xì)的，個(gè)體差異有時(shí)會(huì)導(dǎo)致技術(shù)實(shí)現(xiàn)的失敗，如果被試或其親人期望過高，可能會(huì)遭到再一次打擊。因此，研究人員有責(zé)任促進(jìn)公眾對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的理解，避免“過分夸大”。

腦機(jī)接口技術(shù)本身也存在不完善乃至錯(cuò)誤的可能。一個(gè)有趣的現(xiàn)象是，在談?wù)摯竽X機(jī)制時(shí)，神經(jīng)科學(xué)家常常顧慮重重有所保留，而技術(shù)專家卻意氣風(fēng)發(fā)信心滿滿。意識(shí)從何而來(lái)？整個(gè)神經(jīng)科學(xué)界都對(duì)此一籌莫展，機(jī)制尚未厘清，又如何能被腦機(jī)接口設(shè)備準(zhǔn)確捕捉并真正再現(xiàn)？在機(jī)器學(xué)習(xí)中有一項(xiàng)眾所周知的小悖論——看上去越簡(jiǎn)單的越復(fù)雜，這意味著，一個(gè)非常簡(jiǎn)單的人類行為背后可能是十分復(fù)雜的大腦機(jī)制。你知道你的神奇大腦有多努力嗎？別說做一杯咖啡（咖啡機(jī)不禁叉腰），就是拿一杯咖啡這個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作，其實(shí)都是我們大腦的超強(qiáng)算力的產(chǎn)物：與運(yùn)動(dòng)計(jì)劃、控制、協(xié)調(diào)和反饋相關(guān)的你的初級(jí)體感皮層（S1）、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1）、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（SMA），運(yùn)動(dòng)前區(qū)（PMC），以及小腦、脊髓等正在勤勤懇懇、一絲不茍、緊鑼密鼓地通力合作。

重重復(fù)雜環(huán)節(jié)意味著人類行為、心理現(xiàn)象的神經(jīng)相關(guān)性很難被精確地識(shí)別，相應(yīng)地，腦機(jī)接口設(shè)備也很難從繁雜的神經(jīng)活動(dòng)真正讀懂意圖。危險(xiǎn)還在于，為了填補(bǔ)理解的鴻溝，機(jī)器算法擁有了壓倒性的權(quán)重，就好比你輸入法里看似方便的自動(dòng)預(yù)測(cè)填充功能有時(shí)會(huì)讓你不小心發(fā)送出并非本意的文本，外接執(zhí)行設(shè)備接收到錯(cuò)誤信息時(shí)甚至可能會(huì)實(shí)施一些誤傷使用者或周圍人的行為。固然，面對(duì)洪大幽深得讓人不知所措的命題，從另一端反向探究不失為一種腳踏實(shí)地的思路，有時(shí)技術(shù)對(duì)理論科學(xué)確實(shí)能產(chǎn)生反作用，但在技術(shù)狂飆的路上，我們也需要走慢些、多想想，還是那句老話，方向比努力更重要。

《西部世界》中的德洛瑞絲。

腦機(jī)接口技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)不僅在于它自身的不成熟，也在于研發(fā)者和擁有者的意圖。大腦是我們身體里最珍貴而隱秘的角落——人只有薄薄的一層當(dāng)下，其余全是漫長(zhǎng)的記憶，我們一生中所珍視的事物都在那團(tuán)柔軟蓬松的粉棕色里。也因此，無(wú)論是向大腦獲取或輸入信息都需要非常審慎，無(wú)論何種情況下，人都應(yīng)當(dāng)有隨時(shí)退出信息共享、保留私密神經(jīng)數(shù)據(jù)的能力和權(quán)利。盡管是機(jī)器人，《西部世界》中的德妹在這點(diǎn)上就做得很棒。關(guān)于神經(jīng)數(shù)據(jù)的商業(yè)行為也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管理甚至直接禁止，否則可能會(huì)被一些商人和政客用于制造電子毒品和不合理的政治宣傳以牟利。又或者像《盜夢(mèng)空間》所描述的那樣，大腦中的信息篡改甚至能成為一門神經(jīng)黑客的好生意。盡管腦機(jī)接口技術(shù)可以說是內(nèi)憂外患風(fēng)雨飄搖，但也不必因噎廢食。除了上文已經(jīng)提及的神經(jīng)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)，問題還涉及腦機(jī)接口技術(shù)是否需要專門的一套問責(zé)制度，是否需要改變我們的法律體系和對(duì)道德的理解。如果我們將腦機(jī)設(shè)備類比為一輛車，情況就會(huì)一目了然起來(lái)：首先BCI用戶應(yīng)當(dāng)對(duì)借助BCI設(shè)備實(shí)施的已執(zhí)行操作負(fù)責(zé)，其中也包括意外誤讀的操作；同時(shí)，如果能夠認(rèn)定意外來(lái)自設(shè)備本身的缺陷，制造商則應(yīng)該負(fù)更大的責(zé)任。

哲學(xué)拷問：我、機(jī)器與人類

隨著腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，人們最終更關(guān)注的問題其實(shí)是人與機(jī)器的關(guān)系問題。具體來(lái)說，主要分為三類問題：我還是我嗎？機(jī)器還是機(jī)器嗎？人類還是人類嗎？

我還是我嗎？

這個(gè)問題主要涉及自主性和身份認(rèn)同。目前，腦機(jī)接口的思路已經(jīng)被用于醫(yī)學(xué)治療，比如腦深度電刺激技術(shù)（Deep Brain Stimulation, DBS），DBS是將電極插入患者的大腦中，通過電流刺激抑制異常的局部神經(jīng)活動(dòng)，常常用于強(qiáng)迫癥、癲癇、憂郁癥等的治療。它非常有效，能通過改變神經(jīng)活動(dòng)使一個(gè)重度抑郁者重新快樂起來(lái)。但這種純生物性的快樂是真正的快樂嗎？換句話說，外接著機(jī)器感到快樂的那個(gè)“我”還是原本的“我”嗎？如果一個(gè)人只能在連接機(jī)器改變大腦狀態(tài)的情況下才能以某種方式思考，那么“我思考”并不能推出“真實(shí)的我存在”。即使忽略身份認(rèn)同，只把腦機(jī)設(shè)備當(dāng)成拐杖一類的東西，長(zhǎng)期依賴設(shè)備來(lái)進(jìn)行情緒管理的人也可能會(huì)再難以進(jìn)行自我情緒調(diào)節(jié)，因?yàn)檫@部分能力和心理完整性已經(jīng)被外包給了腦機(jī)設(shè)備。雖說聽起來(lái)“我”仍然是機(jī)器的使用者，擁有最終決定權(quán)，但實(shí)際上這個(gè)決定可能已經(jīng)是“我”和機(jī)器的共同決定了。

機(jī)器還是機(jī)器嗎？

連上大腦后作為意識(shí)中轉(zhuǎn)站的機(jī)器顯然不再單純是一堆沒有靈魂的金屬，而在某種程度上成為人腦的一部分。曾發(fā)生過這樣的情況，有患者利用腦機(jī)接口設(shè)備進(jìn)行癲癇治療，機(jī)器會(huì)識(shí)別出大腦的異常放電并進(jìn)行提醒，患者則根據(jù)提醒即時(shí)服藥。有一天，這家設(shè)備公司破產(chǎn)了，必須移除機(jī)器，患者強(qiáng)烈拒絕但由于后續(xù)的檢修服務(wù)無(wú)法進(jìn)行等原因而不得不接受，她為這種離別感到悲傷，機(jī)器被使用者深深依賴著，幾乎成了最親密和有益的朋友。這時(shí)候機(jī)器不只是設(shè)備，它好像也擁有了某種人格。

機(jī)器既然能成為朋友，當(dāng)然也能成為敵人。如果機(jī)器在意識(shí)整體中的占比過重，那么可以說是機(jī)器改變了人的意志，操縱了人的行為。這也恰是馬斯克的擔(dān)憂，他曾表示：“如果要我推測(cè)對(duì)我們最大的生存威脅是什么，可能就是人工智能?！彼J(rèn)為，一旦人工智能在智能上超過人類，那么就會(huì)像我們?nèi)缃駥?duì)待寵物一樣對(duì)待我們。由此他給出的策略是開發(fā)植入式腦機(jī)接口裝置，在人工智能全面超越人類前讓兩者成為一體。

麥金泰爾區(qū)分過兩類人，一種是“偶然所是的人”，一種是“實(shí)現(xiàn)其本質(zhì)性而可能所是的人”?；蛟S在無(wú)數(shù)次運(yùn)算中，（這是一個(gè)概率問題，就像“無(wú)限猴子實(shí)驗(yàn)”），機(jī)器最終會(huì)有無(wú)限接近于人的瞬間，成為前者之人，但人工智能的天花板是重現(xiàn)人腦的能力，無(wú)法重現(xiàn)人腦的感受——正是這些感受讓我們成為后者之人，而這也是機(jī)器之所不能。人類還是人類嗎？

腦機(jī)接口技術(shù)最終會(huì)發(fā)展到驚人的水平，人類必然進(jìn)入一種高科技低生活的賽博朋克狀態(tài)。屆時(shí)，腦機(jī)設(shè)備不僅會(huì)將我們的大腦連接到外部計(jì)算機(jī)中，而且可能會(huì)將設(shè)備本身集成到我們的中樞神經(jīng)系統(tǒng)之中?！顿惒└窆瘢汉笕祟悤r(shí)代的政治學(xué)》 （Cyborg Citizen: Politics in the Posthuman Age）一書指出，隨著人類將技術(shù)、生理、外部環(huán)境整合到一起，人類之間以及人類與社會(huì)之間的關(guān)系本質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)計(jì)算機(jī)成為人類思維的一部分時(shí)，人類的自我概念不可避免地會(huì)受到挑戰(zhàn)，我們將成為真正意義上的“后人類”。

繼續(xù)想下去，隨著機(jī)器一步步深入大腦，“忒修斯之船”將迎面駛來(lái)。

優(yōu)雅的希臘史學(xué)家兼哲學(xué)家普魯塔克在公元1世紀(jì)提出了這個(gè)問題：如果忒修斯之船上的木頭逐漸被新木頭替換，直到原來(lái)的木頭一根不剩，那么這艘船還是原來(lái)的船嗎？同樣地，人類的大腦乃至身體功能逐漸被各種機(jī)器連接并替代，那么人類還是原來(lái)的人類嗎？

但我想，即使與原來(lái)有所不同，人類總還區(qū)別于機(jī)器。這并非一場(chǎng)功能之爭(zhēng)，真正的區(qū)別在于，人類擁有康德所言的那種理性——超越“現(xiàn)象世界”去把握“自在之物”的能力，以及由此產(chǎn)生的道德感和對(duì)美的感受力。

不過，這可能也只是一種樂觀的浪漫。

參考資料

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