《阿麗塔》中腦機(jī)接口技術(shù)已開(kāi)始在現(xiàn)實(shí)生活嶄露頭角

《流浪地球》和《阿麗塔》前后腳上映，難免不讓人比較一番?？苹闷镊攘Γ谟谒囼?yàn)和想象未來(lái)的可能性。

昨天晚上小編去看了卡梅隆的新作《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》。

《流浪地球》和《阿麗塔》前后腳上映，難免不讓人比較一番?？苹闷镊攘?，在于它試驗(yàn)和想象未來(lái)的可能性。

《流浪地球》關(guān)心的是作為整體的人類，《阿麗塔》只是一個(gè)個(gè)人本身；前者探討的是生存，后者思考的是存在。

同是科幻片，《阿麗塔》本質(zhì)上很現(xiàn)實(shí)主義，《流浪地球》有很多“現(xiàn)實(shí)”場(chǎng)景，但卻是浪漫主義的。

《流浪地球》為了集體犧牲個(gè)體的生命和親情，《阿麗塔》則帶著生命和愛(ài)情的力量為自由而戰(zhàn)。

電影是文化不是政治，文化無(wú)論好壞與高下，各有其價(jià)值。

街頭賣(mài)藝的殘疾人可以用機(jī)械臂自如地彈吉他；女主角阿麗塔只有大腦保存完好，但依德醫(yī)生巧妙地為她安裝了機(jī)械肢體后，阿麗塔奇跡般地復(fù)活了。

“如果忒修斯之船上的木頭被逐漸替換，直到所有的木頭都不是原來(lái)的木頭，那這艘船還是原來(lái)的那艘船嗎？”

復(fù)活后的阿麗塔一直對(duì)意識(shí)、人性，以及“我是誰(shuí)？我在哪？我要做什么？”的不懈追求，這是個(gè)哲學(xué)層面上的宏大話題，本文并不想著墨過(guò)多。

但如以“硬科技”的視角去審視科幻電影，往往能發(fā)現(xiàn)一些不一樣的看點(diǎn)。

形色色的半機(jī)械人，都離不開(kāi)腦機(jī)接口的支撐——畢竟，離開(kāi)大腦的指揮，功能再?gòu)?qiáng)大的機(jī)械肢體也難以動(dòng)彈。

其實(shí)，腦機(jī)接口技術(shù)早已不屬于純科幻。

盡管離《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》中描繪的發(fā)展程度相差甚遠(yuǎn)，現(xiàn)實(shí)生活中的腦機(jī)接口技術(shù)已開(kāi)始嶄露頭角。

今年一月份的《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》封面文章以The next frontier （新邊界）定義了腦機(jī)接口技術(shù)。

正如古希臘人幻想飛翔，今天我們的幻想是將人腦與機(jī)器融為一體，來(lái)對(duì)抗凡人必有一死的宿命。

敲鍵盤(pán)是我們與計(jì)算機(jī)交互的主要方式，近幾年興起的語(yǔ)音交互是人工智能技術(shù)帶來(lái)的新福利。而腦機(jī)接口技術(shù)將再次帶來(lái)全新的人機(jī)交互方式。

腦機(jī)接口（brain-computer interface，BCI）通過(guò)解碼人類思維活動(dòng)過(guò)程中的腦神經(jīng)活動(dòng)信息，構(gòu)建大腦與外部世界的直接信息傳輸通路，在神經(jīng)假體、神經(jīng)反饋訓(xùn)練、腦狀態(tài)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)單說(shuō)，就是實(shí)現(xiàn)用意念控制機(jī)器。這意味著人與機(jī)器的主要交互方式，除了手工輸入，以及近幾年興起的人工智能語(yǔ)音交互之外，還可以直接通過(guò)大腦向機(jī)器發(fā)指令。

目前的腦機(jī)接口技術(shù)可以分為兩類，一類是侵入式，比如在大腦中植入芯片，還有一類為非侵入式，比如戴上可以采集腦電波的頭盔或帽子。

2014年巴西世界杯開(kāi)幕式，一名腰部以下癱瘓的少年，通過(guò)BCI控制的機(jī)器外骨骼從輪椅上站起來(lái)，向前邁出幾步，踢出了世界杯的第一腳球。

你以為腦機(jī)接口離我們遠(yuǎn)嗎？

還記得去年12月26日，刷遍了朋友圈的《北京地鐵內(nèi)丟失的20萬(wàn)元人工耳蝸》的文章吧。

文章中說(shuō)：如果找不到耳蝸需要重新做開(kāi)顱手術(shù)，這樣的描述引發(fā)了不少爭(zhēng)議。

因?yàn)榭陀^來(lái)說(shuō)，在植入人工耳蝸確實(shí)需求手術(shù)，但是更換外接耳蝸設(shè)備并不需要。

意外的是，這則新聞讓很多人認(rèn)識(shí)到了今天醫(yī)學(xué)的進(jìn)步：原來(lái)聽(tīng)力恢復(fù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到這個(gè)地步了，已經(jīng)可以讓體內(nèi)體外設(shè)備相聯(lián)系。

目前世界上已經(jīng)有近35萬(wàn)人安裝了人工耳蝸----就是腦機(jī)接口目前為止最成功、臨床應(yīng)用最普及的技術(shù)。它已經(jīng)可以幫助大量失聰者重新找回聲音和交流的能力。

早在半個(gè)世紀(jì)前，科學(xué)家就有了將大腦與機(jī)器連接起來(lái)的想法。只不過(guò)，相關(guān)技術(shù)一直不太成熟，腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)展緩慢。直到2000年左右，腦電波檢測(cè)等技術(shù)的重大進(jìn)展，為腦機(jī)接口技術(shù)注入新的發(fā)展活力。

隨著B(niǎo)CI技術(shù)的成熟，眾多“頭號(hào)玩家”爭(zhēng)相進(jìn)入BCI領(lǐng)域。其中的典型就是----“鋼鐵俠”。

你可能知道，“鋼鐵俠”馬斯克用Tesla推動(dòng)了電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展，用SpaceX加快了太空探索的步伐，但你可能還不知道他創(chuàng)辦了腦機(jī)接口公司Neuralink來(lái)改造人類自身。

人工智能時(shí)代以降，為了對(duì)抗強(qiáng)人工智能不可控的風(fēng)險(xiǎn)，馬斯克正努力促進(jìn)人機(jī)融合，將人類自身打造成人工智能，這或許是人類物種能夠延續(xù)的最終路徑。

馬斯克說(shuō)，“我認(rèn)為，人們不喜歡的一個(gè)事實(shí)是，自己已經(jīng)成為一個(gè)半機(jī)械人。與20年甚至10年前相比，人已經(jīng)不是同一種生物，比如，許多人已經(jīng)一刻也離不開(kāi)手機(jī)。我認(rèn)為，人在某種程度上已經(jīng)與手機(jī)、筆記本、應(yīng)用等融合在一起。”

Neuralink的目標(biāo)是全腦腦機(jī)接口，能夠與大腦的任何區(qū)域傳輸神經(jīng)信號(hào)，它將成為綜合的“數(shù)字化第三皮層”，人類將成為半機(jī)械人。

腦機(jī)接口的迅速發(fā)展離不開(kāi)一家幕后機(jī)構(gòu)（我們公眾號(hào)文章多次提到）：美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）。

DARPA下屬機(jī)構(gòu)神經(jīng)科學(xué)項(xiàng)目部，也被稱為國(guó)防部瘋狂科學(xué)部。

剛開(kāi)始他們關(guān)注點(diǎn)是為服務(wù)于那些因身體或大腦殘疾回國(guó)的士兵的技術(shù)，例如，資助了對(duì)連接到神經(jīng)系統(tǒng)的假肢的研究和對(duì)可以治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的大腦植入物的研究。

但軍事作戰(zhàn)的方式正在發(fā)生變化，DARPA的優(yōu)先事項(xiàng)也必須改變。神經(jīng)科學(xué)研究的下一個(gè)前沿領(lǐng)域：讓身體健全的士兵擁有超能力的技術(shù)。

“戰(zhàn)士需要新的方式來(lái)與機(jī)器進(jìn)行交互和進(jìn)行互操作，”DARPA最新神經(jīng)技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理Al Emondi說(shuō)，“但到目前為止，大多數(shù)技術(shù)都需要通過(guò)手術(shù)來(lái)應(yīng)用到戰(zhàn)士們身上。我們將改變這一點(diǎn)?！?/p>

2017年公布了一項(xiàng)代號(hào)為N3的腦機(jī)接口開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。旨在開(kāi)發(fā)高分辨率的便攜式神經(jīng)接口，能夠同時(shí)讀取和寫(xiě)入人腦的多個(gè)位置，在非手術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)大腦和系統(tǒng)間的通信。最終目的是讓士兵可以用腦電波操縱復(fù)雜的外界設(shè)備，比如無(wú)人機(jī)和無(wú)人火炮，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)增強(qiáng)設(shè)備的控制，比如外骨骼戰(zhàn)甲等等。

目前N3計(jì)劃處于保密階段，在花費(fèi)了2900萬(wàn)美金后向國(guó)會(huì)報(bào)告中只提到了一項(xiàng)成果：

不植入人機(jī)接口，讓士兵用“意念”同時(shí)操縱三種類型不同無(wú)人機(jī)完成編隊(duì)的技術(shù)。

盡管前景十分美好，現(xiàn)階段腦機(jī)接口技術(shù)還存在很多尷尬的問(wèn)題。

例如，鼠標(biāo)的移動(dòng)只需要兩個(gè)自由度，但靈巧地操作人的手需要27個(gè)自由度；視覺(jué)皮層的研究人員通常是在環(huán)境靜止的情況下開(kāi)展相關(guān)研究，但真實(shí)世界中的背景幾乎一直處在或者緩慢或者迅速的變動(dòng)之中。

這意味著人類距離應(yīng)用腦機(jī)接口仍有非常大的距離。漫長(zhǎng)的投資回報(bào)期和深?yuàn)W的前沿科技的結(jié)合足以嚇退大多數(shù)投資人，設(shè)計(jì)更好的界面也需要諸多學(xué)科通力合作，而這，和之前強(qiáng)調(diào)細(xì)化的科學(xué)發(fā)展方向背道而馳。毋庸置疑，這些在一定程度上，都會(huì)阻礙相關(guān)研究的發(fā)展。

腦（Brain）：人類對(duì)腦科學(xué)探索還處于嬰兒期，如何在腦科學(xué)認(rèn)知限制條件下研發(fā)BCI？

機(jī)（Computer）：帶寬瓶頸——如何小兒巧地容納大量信息？

接口（Interface）：如何解決生物相容性問(wèn)題？人的免疫系統(tǒng)排斥本體之外的”入侵”物體，如何讓BCI融入有機(jī)體？

腦機(jī)接口（BCI）：倫理問(wèn)題——試驗(yàn)階段，如果開(kāi)顱，可以做大量生物實(shí)驗(yàn)嗎？推廣階段，如果讀心實(shí)現(xiàn)，隱私何在？

只有知道大腦是怎么回事，了解大腦是如何運(yùn)作的，才能更好地解讀大腦生成的信息。目前對(duì)于諸如聽(tīng)和看等涉及大腦局部區(qū)域的腦電信號(hào)，學(xué)界已了解得比較深入。

但對(duì)于大腦高級(jí)功能產(chǎn)生的腦電信號(hào)，比如回憶、復(fù)雜情感等，學(xué)界目前對(duì)其的了解程度還很有限。

正如電影里的阿麗塔說(shuō)：

“我應(yīng)該到那里去，我屬于那里？不，我們不屬于任何地方，除了愛(ài)在身邊?！?/strong>