科幻推动科学发展 脑机接口正在探索大脑秘境

大脑的进化是一部波澜壮阔的史诗。地球在几十亿年前出现了生物,漫长的进化过程中,为了更好的生存,更灵活地应对多变的环境,人脑的结构越来越复杂,功能越来越完善。直到250万年前,灵长类动物出现了“理智脑”,就是在我们大脑前额区域的新皮层,这将赋予生物智慧,至此人类诞生了。

中科院上海微系统所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎博士认为,人脑在进化的过程中,始终选择了一个相对正确的进化方向,因此人类目前在地球上,仍能保持在食物链最顶端。不过,人脑作为宇宙中迄今发现的最复杂物件,拥有超过800亿个神经元,加之这些神经细胞上的无数突触,其海量计算潜能亟待可持续开发。

科学家们从未停止过对大脑秘境的探索,脑机接口已成为当前脑科学和人工智能领域最活跃的研究方向。

大脑作为人体最大,且最重要的一个器官,脑机接口究竟能发挥什么作用?

陶虎认为,“这项技术其实就是把大脑跟外界世界给连接起来的一个信息渠道”,他解释道,“比如一些信息的传递,一些知识的上传下载,当然这从理论上来讲,都是有可能实现的。不过现在的技术还远远没有达到要求,脑机接口就是为了把我们人类最重要、最复杂、最先进的器官的能力给发挥出来。”

脑机接口技术,一定程度上必须开颅,这对于非治疗应用而言,让不少人有点心惊肉跳,更是面临巨大的伦理争论,人类会被高科技“操纵”吗?高科技能延缓衰老甚至死亡,会不会加剧社会、经济和阶级差异?每当出现具有颠覆性突破技术时,科技进步和伦理治理的和谐共振始终萦绕于心。

事实上,在过去曾经出现过很多次类似于药物滥用,或是先进的工具甚至武器的使用过程中,势必对一些人或事是有益,同时对另一些人或事是有害的。陶虎强调,“伦理管控不应该是我们科技进步的一个阻力,但是科技进步不应该是伦理失控的一个借口。”他认为,对于科研工作者来说,更多的是来提供技术上的突破,提供大家有这种技术的一种可能,如何更合法合规的去使用这个技术,这需要各部门,特别是法律法规部门的提前布局,广泛征求意见来完成具体的实施。

近年来涌现出一些新的研究和应用,脑机接口的技术发展到什么阶段了?早在 2019年7月,马斯克的Neuralink曾表示,他们的实验猴子已经可以通过植入脑机接口,仅用大脑控制计算机。“这叫脑控,即用大脑来控制外界的一些设备。”陶虎描述,所谓脑控,就是可以用大脑来输出一个意念,然后让大脑的意念合成语言,或者意念合成运动。目前侵入式和非侵入式的都有,只不过技术路径不同,执行的精度不一样。

其实,这项技术最具颠覆性的是“控脑”,陶虎表示,脑控是大脑控制外部,而“控脑”是通过脑机接口,给大脑写指令,要让大脑得到外界信息的感知,比如知识的上传,其实就是控脑。好比在临床医学方面,像帕金森症、老年痴呆的患者需要用脑起搏器,或者是类似于脑起搏器的装置,通过植入装置,来调节大脑放电的情况,用于抑制脑疾病带来的大脑异常放电,从而使病人恢复或者接近恢复的这个状态,称之为“控脑”。

陶虎自称非典型科学家,是个资深科幻迷,他认为未来科技只要能发展到能维持大脑运作,肉体是可以被替代甚至消亡。正如近期热映的《流浪地球2》中提到的“数字永生”,原著作者刘慈欣认为,“数字永生”需要信息技术和脑科学的共同进步,其中信息技术进展很快而脑科学进展较慢,如果脑子里的信息取不出来,就不可能实现永生。

“我很喜欢《流浪地球2》,影片中呈现的科技是挺真实的,”陶虎非常认同一个观点,“人的本质或者所有生命体的本质,很大程度上是一堆电信号”。

脑机接口利用电极和纳米传感器可以记录神经元,正在创建大脑的完整地图。虽然现实中的科技能力相对我们在电影里看到的要初级很多,但技术路线,研究方向是一致的,科技发展的目的不止是遥远的永生,更真实的是让人们的生活更加的幸福与舒适。

正如霍金生前所说,通信的未来是脑机接口,它可以利用新技术革命的各种工具,来改善人类的生活。