打開思維之門的腦機接口技術

張 琛

人們將芯片植入大腦，使人腦與計算機相連，通過思維來操控外部世界，獲得“超能力”；實現人與人之間大腦的直接通信或思想交流；讀取或改變人的記憶等場景不斷出現在各種科幻作品中，被賦予了特殊而又神秘的魔力。如今，隨著腦機接口（BCI）技術的快速發展，這些科幻場景不再是異想天開，有些已經走出實驗室，進入臨床應用，甚至未來將會成為我們日常生活的一部分。

腦機接口技術是指將人腦與計算機交互連接的技術，已經有了40多年的發展歷程。我們借助這類技術可以建立起大腦與外部設備之間直接交流的通道，即通過提取特定的大腦活動的神經信號，“解碼”人的意圖，生成相應的控制命令，實現對外部設備（比如計算機、機器人等）的操控。腦機接口技術最早由加州大學洛杉磯分校的雅克·維達爾（Jacques Vidal）教授于20世紀70年代提出，他實現了通過解碼腦電來控制屏幕上光標樣物體的移動。此后在醫療和娛樂等領域得到了快速發展。

腦機接口系統可分為有創與無創兩類。目前有創的腦機接口系統主要通過向大腦植入電極陣列、提取神經活動的電信號而實現。美國一項名為“大腦之門”的研究通過植入的微電極陣列對肢體運動意圖的解碼，已成功幫助因脊髓損傷、腦干中風或罹患“漸凍癥”而喪失運動能力的患者通過想象手部或手臂的運動來控制電腦鼠標。腦植入設備是一個雙向系統，它在提取神經信號之外，也可以對神經系統特定區域進行刺激，從而幫助受到神經損傷的患者進行康復。

無創腦機接口系統主要通過記錄、解碼腦電等無創腦成像技術所采集到的神經信號來實現。雖然在信號質量上弱于有創植入設備，但因其操作簡便、無創傷等優勢，具有十分廣闊的發展前景，能夠成為一般的通用技術應于醫療康復、智能監控、安全監測、軍事裝備、娛樂及商業活動等各個領域。就目前而言，無創腦機接口技術已經在醫療與娛樂領域進入具體應用階段，而有創腦機接口由于需要進行手術、技術難度大、精準度要求高，大部分仍處于臨床實驗階段。

腦機接口技術的發展涉及眾多學科。從腦植入設備的材料研發、無創可穿戴便攜系統的設計、模式識別技術的提高，到神經科學、認知科學、心理學的研究，再到應用人工智能提升解碼或刺激的效率與精度等。腦機接口技術的發展為我們“解讀思維”和“增強思維”帶來了新的契機，意味著人類正在邁入一個可以更好地解碼意向、情緒和決策并達到人與機器、人與環境共融的時代，未來甚至可以簡單地通過思維來與他人進行交流。

腦機接口系統的發展雖然在醫療等領域為人類帶來了極大的便利，但我們必須看到，這類技術有可能提供利用和操縱人的新方式，產生新的社會不平等現象，甚至改變人類的某些核心特征：私密的精神生活、個人的能動性，乃至把個人理解為是受其身體約束的實體。相應地，就帶來了一系列令人擔憂的問題：如何保障神經數據的隱私權，如何規范神經數據的所有權和使用權，如何界定腦機接口的控制權與代理，如何確保這項技術應用中的社會公平性，以及如何進行適度的監管等。

這些問題引發了廣泛的討論，也關系著此類技術的未來發展。現有的諸如人體醫學等領域的倫理準則和道德規范已經不再適用于這一技術領域，我們必須認真對待神經技術和機器智能產生的可能后果，建議各國政府成立審議機構，在探討新的倫理準則之基礎上，出臺能夠起到正確引導、風險防范、科學監控作用的法律條例，促進腦機接口技術朝著有利于人類未來的方向發展。