在科幻电影中,经常出现这样的情节:未来的人体被植入与电脑连接的可插拔式接口,人的大脑可与电脑连接并实现数据对接,还可直接控制电子设备,使人类拥有更多技能。看过电影的观众都会有一个疑问:真的能将人的大脑与机器相连接吗?

答案是肯定的。这种技术叫“脑机接口”,科学家已经研究它很久了。它是在人脑(或动物脑)与外部电子设备之间建立的直接连接通路。借助脑机接口,大脑能够直接感知并理解电子信号的内容,而大脑发出的指令无须通过键盘和鼠标,也能为外部电子设备所理解,并得到彻底执行。

埃博•菲兹是最早将机器与大脑连接到一起的先驱人物之一。早在1969年,在个人电脑都没被发明出来的时代,他就证实通过放大猴子的大脑信号,它们可以控制表盘上指针的运动。在那之后,针对脑机接口的研究就如火如荼地开始了,迄今已有50多年的历史。其间,不少相关产品已经上市,开始造福人类,应用范围最广的无疑是各种神经假体。

耳蜗是人体的听力器官,世界上有很多人因为耳蜗受损而听不到任何声音。人工耳蜗就是借助脑机接口技术制造而成的。这种电子设备能将声音按照一定的规律转变为电子信号,通过细细的线路接入听觉神经,使耳聋的患者重新听到声音。此外,人工视网膜用于恢复视力,人工心脏替代生病的心脏,都可以算是脑机接口技术的应用。

当然,神经假体离科幻小说中设想的脑机接口还有很大的差距,最主要的原因就是大脑与机器的连接非常困难。一边是柔软而多变的生物组织,一边是坚硬而复杂的电子设备,要把两者连接起来,难度可想而知。

常见的脑机接口有三种:第一种是把外部设备直接植入大脑灰质的侵入式脑机接口;第二种是部分侵入式脑机接口,把外部设备植入颅腔内,但是位于灰质外;第三种也是研究者最想研究的非侵入式脑机接口,无须把设备植入人体,而是使用类似神经成像术之类的技术,在大脑之外读取大脑的电信号。但这三种接口都存在各种复杂问题。比如,侵入式脑机接口获取的神经信号质量比较高,但容易引发免疫反应,进而导致信号的衰退甚至消失。

有种观点认为,脑机接口能够实现人机共生(图片来源视觉中国)

尽管面临着诸多挑战,科学家对脑机接口的未来仍感到乐观。他们相信,我们的大脑具有惊人的适应能力,能够学会与脑机接口技术“相处”,就像学会驾驶汽车或者使用触摸屏一样。近几年,包括埃隆•马斯克(“神经交联”公司)、布莱恩•约翰逊(“内核”公司)等在内的成功企业家已经宣布成立新的公司,致力于研究脑机接口,这会使脑机接口技术在不远的将来取得突破性进展。

当脑机接口技术发展到一定程度后,首先受益的就是数量众多的残疾人。因为种种原因,很多人失去了手臂和腿,不得不装上假肢,但这些假肢都是徒有其形,没有多大用处。在未来,用先进的机械技术制造出具有运动能力的假肢,再用脑机接口技术,让假肢的电子设备与神经系统相连接,这样大脑就能够感知假肢的存在,并能够直接指挥它们运动。于是,这些肢体残疾者就可以获得与常人一样的运动能力。

将来,借助脑机接口技术,不但能修复残疾人的受损肢体,也能增强正常人的功能。例如,深部脑刺激技术现在用于治疗抑郁症和帕金森病,将来也可能用来改变正常人的一些脑功能和个性。又比如,海马体神经芯片如今用于修复丢失的记忆,将来可能用来增强正常人的记忆。还有人幻想,将来只需要把知识输入神经芯片,人就可以学会某一门学科的全部,用不着像现在这样苦苦学习。

科幻电影中的伦理问题

在科幻电影《阿丽塔:战斗天使》中,由于脑机接口技术高度发达,人体各部分非常容易被机器代替,只要大脑还在,身体被破坏到任何程度都不怕。这就使得电影中的人物对自己身体极不珍惜,任意损毁,格外热衷于暴力,甚至为了寻求刺激,参加可以随便伤害对手的机动球比赛。他们的身体完全不是现在的样子,而是想怎样设计就怎样设计,用轮子代替腿,用尖刀代替手臂,都属于常见设计。改造成蜘蛛、螃蟹、章鱼或者不知道是什么的形状,也是比比皆是。那么,在这种情况下,他们还算是“人”吗?这些问题都值得深思。

来源: 江苏领导干部和公务员科学素质手册

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