《流浪地球2》的現(xiàn)實倒影（三）：從腦機接口到數(shù)字永生

是人，就會死。

這個事實聽起來或許很悲哀，但電影《流浪地球2》在一開始，就給出了另一種可能性——瘋狂科學家進行數(shù)字生命實驗，通過連接大腦的電極片，將思維意識上傳到計算機，從而讓人永生。

電影開頭的這位印度裔科學家，看起來精神不太穩(wěn)定的樣子，但他這個想法，以數(shù)字化的形式把人留在世界上，還真挺務實的。

一來，數(shù)字化破除了肉身的天然限制——細胞會衰老，臟器要衰竭。數(shù)字永生無疑是更靠譜的永生方式。

二來，思維上傳，也被稱為全腦仿真（WBE，Whole Brain Emulation），將一個人的思想、個性、情緒、記憶都映射到其他載體上，比如計算機、機器人甚至克隆體上，是科幻作品中反復出現(xiàn)的題材，而且是一個令人信服的概念。

數(shù)字永生，聽起來很玄幻，是連電信詐騙老頭老太太都不屑于使用的招數(shù)，但技術可能比我們想象的更近。

對于數(shù)字永生，原著作者劉慈欣在近期的一場訪談中提到：數(shù)字永生需要信息技術和腦科學的共同進步，其中信息技術進展很快而腦科學進展較慢，如果腦子里的信息取不出來，就不可能實現(xiàn)永生。

這樣看來，數(shù)字永生是否能成真，關鍵證據(jù)是腦科學的進展。

進一步拆分這個問題，數(shù)字永生有兩種形式：單向和雙向，進程也各不相同。

雙向永生，指的是數(shù)字化身還可以和人進行互動和回應，就像《流浪地球2》中，圖丫丫的思維片段被轉移到數(shù)字生命卡上，在強大的量子計算機加持下，可以與外界正在發(fā)生的人和事進行互動。

單向永生，指的是思維上傳到非生物媒介上，比如芯片、計算機，以被動的“只讀”形式存在。

不難看出，雙向永生需要完成思維復制、思維上傳、思維保存、思維轉移等一整個大腦模擬過程，任一環(huán)節(jié)掉鏈子，都可能打斷數(shù)字化身的讀檔條，導致永生失敗。所以，圖丫丫那樣的雙向交互式數(shù)字生命，距離現(xiàn)實確實有些遙遠。

而如果我們將目光放到單向永生，會發(fā)現(xiàn)腦機接口這一技術的最新趨勢，正在讓思維上傳走進現(xiàn)實世界，成為揭開永生奧秘的階梯。

攀登永生天梯的第一步：給大腦放一個“信號塔”

愛好科幻或關注科技新聞的讀者，可能早就聽過“腦機接口”這個名字。埃隆·馬斯克的腦機接口公司Neuralink，可能是這個領域最火的公司。就在剛剛過去的2022年底，馬斯克在發(fā)布會上展示了猴子用腦機接口控制光標打字的場景。

而神經(jīng)科學研究也已經(jīng)證明，電極和納米傳感器可以記錄神經(jīng)元，并創(chuàng)建大腦的完整地圖。

總而言之，通過BCI芯片獲取大腦信號，正是思維上傳的第一步，這在理論上是可行的。

(腦機接口（BCI）的實現(xiàn)方式)

BCI腦機接口芯片，就相當于在大腦里放入一個“信號塔”，如同手機基站一樣，只不過接收的信號是大腦神經(jīng)元發(fā)送的電信號。

也可以通過非侵入式進行，比如將傳感器和電極片直接放置在頭部，可以輕松地放置和移除。但就像手機信號一樣，基站離手機越近，信號就越強，非侵入式BCI會被頭骨阻擋，獲得的電信號是模糊且不精確的。大腦發(fā)出的信號，光標、機械手臂等捕捉不到，自然無法控制自如。

當然，馬斯克Neuralink的理念“在人腦和人工智能之間實現(xiàn)共生（symbiosis）”，還太過超前。腦機接口的下一步，可能是讓一部分人先“腦控”起來。

攀登永生天梯的第二步：讓一部分人先學會“腦控”

其實腦機接口最早的研究角度是軍事。加州大學洛杉磯分校（UCLA）在1970年就開始研究BCI，由美國國家科學基金會資助，隨后拿到了國防高級研究計劃局（DARPA）的合同?？磕X控來遙控直升機、解析密碼之類的操作，屬于大氣層的高端局，離普通人的生活很遙遠，這些“科技軍事鬼故事”，咱們就不過多展開了。

目前來看，普通人能夠從腦機接口中很快受益的，主要是兩類：

第一類人——患者。

我們知道，一些疾病會導致某些神經(jīng)遭到破壞徹底失能，從而阻礙了很多正常生活功能，比如神經(jīng)受損導致的癱瘓，患者手臂或腿不能活動；阿茲海默癥、癲癇等疾病，手部神經(jīng)末梢無法控制，劇烈抖動而生活無法自理。這些情況，給患者及其家屬帶來了無盡的痛苦與折磨，腦機接口作為一種先進的神經(jīng)通信形式，可以幫助患者恢復部分功能，比如腦控輪椅、 腦控機械手臂、腦控鍵盤等。

近年來，腦機接口的醫(yī)療應用，也開始出現(xiàn)一些新的變化：從低效到高效。

以往我們認為，患者使用BCI來控制復雜機械是非常消耗體力的，而且效率很慢，不過技術的準確度、精度、計算速度都在提升，腦控已經(jīng)不再是一件獵奇新聞了。

2017年，彼得·斯科特確診漸凍癥，不得不進行全喉頭切除手術，再無法發(fā)出自己的聲音。所以在手術前，他特地錄制了15個小時的音頻語料，并用AI進行訓練學習，手術之后，通過腦機接口來采集腦電波，AI學習他的表述習慣，通過上下文感知來預測下一個詞會輸入什么，然后用合成語音講出來，大大提高輸出效率，減輕了患者的體力負擔。

從侵入式到非侵入式。腦控在專業(yè)醫(yī)療的應用，長期以來都是通過侵入式BCI來實現(xiàn)的。不過，近年來，非侵入式BCI也開始在醫(yī)療場景下表現(xiàn)出一定的效果，這對于更多患者生活的改善會有很大的幫助，畢竟侵入式手術風險和費用都更高。

2022年發(fā)表在《iScience》雜志上的一項新研究顯示，幾名四肢癱瘓的患者成功操作一種腦控輪椅，通過了一個充滿障礙的房間。這是首次通過非侵入式BCI實現(xiàn)腦控輪椅的案例。

另一類人——極客。

非侵入式腦機接口采集信號是比較粗糙的，無法進行精確的操作。作為可穿戴設備，進行簡單的交互和娛樂，倒是可以勝任的。腦控游戲、腦控元宇宙這些新鮮事物，未來主義者或極客們扮演著率先吃螃蟹的角色。

韓國的Looxid Labs，就在VR眼鏡中潛入了腦電波傳感器，用來收集用戶的情緒數(shù)據(jù)，以確定用戶在觀看廣告時的情緒狀態(tài)，從而支持更好的廣告投放策略。

Neurable公司則開發(fā)了世界上第一款腦控VR游戲，玩家坐在電腦前戴著腦電圖耳機，就能遙控駕駛汽車。2021年，這家公司又推出了Enten 耳機，用智能技術檢測注意力，幫助用戶培養(yǎng)專注的習慣。聽起來似乎很適合用在學生教育場景上。

NextMind公司則在CES 2020上推出了一款可以記錄大腦電活動的可穿戴設備NextMind Dev Kit，是非侵入性眼動追蹤軟件的升級版，這家公司也在2022年被Snap收購。

中國也有達摩院、天橋研究院、科大訊飛、漢王科技等一批先行者，圍繞腦機接口和人工智能等領域就開展研究。

正如霍金生前所說，通信的未來是腦機接口，它可以利用新技術革命的各種工具，來改善人類的生活。

腦機接口的潛力，或許不是遙遠的永生，而是充當人腦與智能手機、耳機、VR等外部設備之間的橋梁，讓一部分人重新聽到風的聲音、發(fā)一條微博、給自己倒一杯水。

這或許是一個隱喻，唯有重視人們在此時此刻的幸福與舒適，才可能最終推開永生之門。就像劉慈欣曾說的：給歲月以文明，而不是給文明以歲月。

攀登永生天梯的第三步：讓腦機接口更好用一點

那么，科技行業(yè)能夠做些什么，讓腦機接口在當下更好地服務于人呢？

目前來看，有三個方向是值得期待的：

1.材料進化。

以前，侵入式腦機接口采用剛性器件，比如金屬探針，BCI芯片體積較大，這些都可能給精密的腦組織帶來損傷，大部分人敬而遠之。

2015年，麻省理工學院的研究小組在用電極測量大腦多巴胺水平時，該電極只維持了一天的工作，并且由于體積太大，大腦產(chǎn)生了瘢痕組織。

不過，現(xiàn)在侵入式BCI開始使用柔性材料、薄膜器件等新技術，制造方法不斷進步，生物相容性極大提高，體積縮小，耐用性和可拉伸性也有了顯著進展。讓侵入式BCI降低創(chuàng)傷，在體內(nèi)更加穩(wěn)定，甚至實現(xiàn)非侵入性神經(jīng)調控。

比如加州大學伯克利分校的一個研究小組，就制造出了一粒沙子大小的植入式傳感器，稱為“神經(jīng)塵?！?，這項技術也被馬斯克的Neuralink吸收。

麻省理工學院新開發(fā)出的10微米的探針傳感器，在每只實驗動物的大腦中進行了393天的可靠性測試，期間一直沒有中斷工作，也沒有發(fā)現(xiàn)大腦瘢痕組織的產(chǎn)生。

這些突破，意味著侵入式BCI正在變得越來越安全。

2.AI增強。

很長一段時間來，BCI研究處于“progress today, backlash tomorrow.”（今天進步，明天反彈）的波折之中。2016年以深度學習為核心的AI走紅，在腦機接口領域不斷滲透，人工智能算法和算力可以幫助BCI系統(tǒng)提高性能，基于AI增強的下一代腦機接口越來越受到關注。

比如，采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡（DNN）從大腦信號中提取特征并解碼大腦狀態(tài)，從而精確評估人的心理和認知。人的意識活動信號是高維、復雜的，通過神經(jīng)網(wǎng)絡來構建基于腦電圖（EEG）的情緒識別轉移模型，對心理活動進行洞察。

另外，人的心理活動會反映在多種維度的數(shù)據(jù)上，比如皮膚反應、面部表情、眼球運動、體溫變化等，這些不同維度的龐大數(shù)據(jù)要進行分類、處理、綜合分析，是一件非常龐大的工作，有了AI的加入，處理多模態(tài)數(shù)據(jù)將變得更高效，這也是目前BCI領域的一個重要研究方向。

AI驅動科學研究范式的轉換，也將給腦機接口這項高精尖技術帶來了顛覆性的變化。

3.商業(yè)產(chǎn)品加速創(chuàng)新。

以前，普遍認為侵入式BCI投資回報比不高，受試者承擔了腦部植入手術的風險，但科學家對大腦百億個神經(jīng)元的復雜運作機制了解十分有限，腦機接口并不能極大地改善受試者的生活質量，大多存在于實驗室或臨床試驗中。

但隨著技術的逐步發(fā)展，腦機接口展現(xiàn)出了極強的技術實用性，人們對于“腦機接口”這個概念的認知也更加成熟和理性，比如人工耳蝸就是一種幫失聰者找回聽覺的腦機接口，目前已經(jīng)深入人心，應用很廣泛了。

麥肯錫《 The BioRevolution Report 》預計，未來10到20年，全球腦機接口產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生700億至2000億美元的經(jīng)濟價值?？梢灶A計，無論是醫(yī)療應用還是日?？纱┐髟O備，會有更多機構加入到BCI領域中來，加速產(chǎn)品創(chuàng)新優(yōu)化迭代，腦機接口產(chǎn)品會越來越多、越來越好用、普惠。

或許不遠的將來，未來患者用大腦信號控制機械手臂，自己吃飯穿衣，與外界自如交流，也會像人工耳蝸一樣普及，不再是少數(shù)人的特權。

奇點大學創(chuàng)始人雷·庫茲韋爾（Ray Kurzweil）曾經(jīng)在《夢幻之旅：活得足夠長才能永遠活下去》中，給出了大多數(shù)人能做的通向數(shù)字永生的辦法——你要生活得好，盡可能限制衰老和疾病的影響。

只要活得夠久，或許我們真能等到數(shù)字永生成為現(xiàn)實的那一天。

永生天梯之上的未知領域

說了這么多現(xiàn)實中的事情，腦機接口的前景好像十分光明、一片坦途。

不過，科技行業(yè)從來都不只是技術本身。關于腦機接口的倫理道德挑戰(zhàn)，支撐普遍商用的產(chǎn)業(yè)鏈體系，成熟的商業(yè)模式等，還需要漫長的反復、探索、博弈。

不得不說，數(shù)字永生這一設想，提出了很多值得認真考慮的問題。植入某些設備之后，人能多大程度地保有自己？

技術延緩了衰老甚至死亡，會不會加劇社會、經(jīng)濟和階級差異？

一個社會既有活生生的人類，又有永生的數(shù)字生命，它將如何運作？

劉慈欣曾在《時間移民》中暢想了這樣的場景，1000年之后，人類社會進入“無形時代”，有身體的真人生活在有形世界，但很大一部分人選擇了數(shù)字永生，連機器的身體也不要了，就生活在量子芯片里，活成了一些量子脈沖。

在數(shù)字世界里，人們可以真正隨心所欲，創(chuàng)造想要的一切，比神更有力量?！读骼说厍?》中，圖丫丫與圖恒宇獲得了永恒的生命，永遠幸福地生活在一起，這個結局也安慰到了很多觀眾。

總之，和充滿煩惱的現(xiàn)實世界相比，無形世界如同毒品一樣有誘惑力。這究竟是全人類的天堂還是末日？這就是哲學家的領域了。

當然，如果我們永遠無法解決腦機接口乃至數(shù)字永生的一系列技術挑戰(zhàn)，所有問題都是沒有意義的。至少在技術領域，永生的大幕已經(jīng)掀開了一角。

審核編輯黃宇