腦機接口：人類未來的“潘多拉魔盒”

饅頭老妖，南京大學化學博士、西華大學生物工程學院講師。《視覺之旅：化學世界的分子奧秘（彩色典藏版）》《地球簡史》等圖書譯者、吳大猷科學普及著作獎獲得者（譯著類），撰寫過大量科普文章，熱衷于寫偵探小說。

美國SpaceX公司創始人馬斯克在2021年高調宣布，其旗下的Neuralink公司在“腦機接口”上取得了重大突破：讓一只實驗用的猴子，僅僅通過意識，就能操縱電腦上的乒乓球模擬游戲。新聞一出，瞬間引發了巨大的輿論關注：腦機接口技術到底是什么？它的突破，是否意味著電影《黑客帝國》里那種“后腦上插一根電線”的場景，不久后將會變為現實？

腦機接口究竟是什么

“腦機接口”是大腦與外界設備的“連接”部分，通過它來讓神經信號與外部機械直接交互。簡單來說，就是通過腦機接口來實現“意念操控機器”。目前來看，這類腦機接口設備分為兩大類型：侵入式和非侵入式。

非侵入式的設備，主要是把電極等各種傳感器貼在頭皮上，用以辨別腦電波等信號。這類設備的優點明顯，成本低、風險小，對人體幾乎沒有危害;缺點則是精度不足，哪怕不考慮頭發的影響，傳感器和大腦之間依然隔著顱骨和頭皮，這讓本來就很微弱的信號，在傳輸中出現損耗，測量精度大致也就類似腦電圖檢測的水平了。

侵入式的設備則是把各種微小的傳感器甚至是微芯片，通過外科手術，安裝在人類大腦的特定位置上。這樣，傳感器能直接讀取腦組織中的各種電信號，傳輸損失很小;再加上多個微型傳感器聯合使用，彼此配合，就能對腦組織的信號變化做出更全面、更精確的解讀。但它的缺陷也很明顯：要把顱骨打開，還要插進去十幾個傳感器。雖然目前各國都在研究“微創”和“免開顱”的腦機接口技術，但對患者來說，可不是誰都有這個勇氣接受，何況人體還可能對異物產生排斥反應。

相比之下，侵入式設備的成本和風險都要高得多。不過，目前實現了復雜功能的腦機接口實驗，包括馬斯克實驗中的猴子，幾乎都是使用的侵入式接口。

對復雜的大腦進行編碼

那么，如此高難度的腦機接口技術，到底有著怎樣的價值？如果人類真的做出能夠識別大腦復雜信號的設備，又有什么樣的意義呢？

第一個意義是能夠對大腦進行“讀出”，也就是通過腦機接口，我們可以對腦部信號進行識別、讀取、分析，并將其轉化為相應的行動。這對于殘障人士而言，有著難以估量的價值。

在2014年巴西世界杯開幕式上，一名癱瘓多年的少年應邀為比賽開球。在千萬球迷的目光中，這個少年顫顫巍巍地從輪椅上站起來，向前一步、兩步，最終為世人踢出這堪稱“奇跡”的一球。這背后，正是腦機接口和外骨骼技術在幫助少年完成這個看似不可能的任務。“腦機接口+外骨骼”的技術組合也可以被用于機械手臂，幫助手部功能異常的人士進行各種復雜的日常動作。

此外，腦機接口技術對于語言表達有障礙的人士來說，也有著重大的意義。2021年，一篇在《自然》雜志上發表的文章，報道了腦機接口技術的重大突破：一個頸部以下癱瘓的男子通過一個利用腦機接口來識別神經活動的裝置，完成了“意念打字”，其打字速度達到了每分鐘90個字符，正確率高達94.1%，已經超過了普通人用鍵盤輸入時的正確率。考慮到智能語音技術已經很成熟，再把這些詞給“朗讀”出來，當然也是輕而易舉的事情。

第二個意義是我們可以利用腦機接口對大腦進行“寫入”，也就是把外界信息進行編碼后，再傳入大腦。

目前， 科研人員已經通過腦機接口設備，成功地將肢體信號和感覺信號傳入大腦，模擬人類的觸覺和視覺。也就是說，它能讓人類虛擬地“摸到”“看到”外界的事物。這能幫助那些行動嚴重困難和視力存在障礙的人士“恢復”對外界的感知能力，甚至可以說是在幫助他們重新找回失去的世界。因此，腦機接口技術在醫療方面有著巨大的實用價值。

除此之外，還有研究人員想得更遠：既然可以把“感覺”傳回大腦，那能不能把“知識”也傳給大腦呢？那樣一來，學習就變成了很輕松的事情：插頭往后腦一插，只要半個小時，幾個G的知識就傳輸進去了。我們再也不用十年寒窗苦讀，豈不美哉？

薛定諤的腦機接口技術

腦機接口， 無疑是一個挑戰極大、應用前景也很廣的技術。但除了技術問題，它也給我們帶來了一系列倫理問題。

首先是隱私保護的問題。盡管目前的腦機接口技術僅能辨別詞語、動作等相對簡單的信號，但隨著技術發展，它會不會也能讀出記憶、情感等更為復雜的信息？如果真有這么一天，人們心里深藏的秘密，都可能通過這根插在腦袋上的電線泄露出去。

其次是知識獲取的平等問題。如果不能確保每個人都平等地獲得“輸入知識”的機會，而是讓極少數人擁有了這種特權，就會在本質上破壞社會的公平：當極少數人通過人機接口，一夜之間變成博古通今的“知識超人”，擁有普通人類完全達不到的知識儲備，而絕大多數人仍然通過正常的途徑去學習時，兩者之間的知識差異就會越來越大，甚至分裂為兩個群體。

再者，當腦機接口技術普遍用于操縱體外裝置時，“人”和“機器”的分界線就逐漸變得模糊。面對強大的人工智能，我們甚至不知道，是人腦還是電腦在決定這個“人”的行為。如果系統出了故障，讓這個“人”執行了錯誤的指令，那是該由人還是機器來承擔責任？

最后，如果使用腦機接口技術讓一個人全方位地“感受到”他希望感受的東西，避開他不想要的感受，久而久之，他還愿意走出這個美好的“太虛幻境”，回到并不完美的現實之中嗎？

在科幻小說中，曾經對賽博朋克有過諸多的描寫。而腦機接口，正一步步把我們帶向那個未知的賽博朋克新世界。這對人類是福是禍，還需要人類自己的把控——沒錯，就是你、我、他，我們每個人的態度，決定了腦機接口技術的未來：是普羅米修斯偷來的火種，還是一個潘多拉魔盒。