腦機接口技術如何掀起新一輪“頭腦風暴”？_風聞

作者：蘭順正

首發自：《現代兵器》內部版

2022年9月，美國國會的下屬機構政府問責局（Government Accountability Office, GAO）發佈了題為《腦機接口》（Brain-Computer Interfaces）的焦點報告，介紹了腦機接口技術的原理與技術成熟度，腦機接口技術的風險、機遇與挑戰，並提出了政策制定者應考慮的數個問題。而該報告也使腦機接口技術再次成為各方關注的熱點。

腦機接口技術是腦科學領域的重大成果

腦機接口技術是指在人類大腦與電子計算機等外部設備之間搭建起直接交互的信息通路。1924年，德國醫生漢斯•貝格爾發現了腦電波，即人的意識可以電信號的形式被發現和讀取。據研究，人類在進行思考時，大腦會產生0.2毫伏至1毫伏的電壓，這種現象被稱為腦電信號。腦電信號與大腦意識之間存在着一定對應關係，並呈現出規律性的特點。腦機接口技術則是通過採集腦電信號，從中分析出人的意圖，最後把人的思維活動轉換控制外部設備或對外交流的信號。腦機接口技術包括單向傳輸與雙向傳輸兩種模式。單向傳輸僅生成對外的控制指令，雙向傳輸則可以讓大腦與外部設備實現信息交互。

戰場上的“大腦魔術”

一方面腦機接口技術在軍事上的潛力不可估量。據報道，早在1970年，美國國防高級研究計劃局（DARPA）就開始組建腦機接口研究團隊，在1998年春美國國防部著名信息戰專家托馬斯撰寫了一篇文章，題目是《大腦沒有防火牆》。該文對於美軍97年聯合軍演作了深刻反省，明確提出美軍在信息戰方面存在着重大隱患，那就是硬件建設不惜工本，設施齊備，卻忽視了對操作這些設施的關鍵因素——人的大腦、意識、精神的進攻與防護，而恰恰是這些軟的東西，為信息進攻留下了沒有設防的廣袤空間。從此以後，以美國為首的西方國家逐步開展了腦機技術在軍事領域的研究與應用。在2009年，美國陸軍支持的一份研究報告明確指出，包括腦機接口技術在內的腦科學的發展，將為傳統軍事領域提供全新的認知和方向。

從目前來看，腦機接口技術可以直接應用於解決傷殘軍人的肢體功能恢復。如在2014年巴西足球世界盃上，一位下肢殘疾的巴西青年，受助於腦機接口技術，用自己的腦電波控制機械外骨骼實現了第一腳開球。在2016年，美國科研人員藉助腦機接口技術，讓因脊柱損傷而癱瘓的猴子又開始了行走。更有甚者未來還有可能打造出像科幻電影中那樣半機械“超級戰士”。

同時腦機接口技術的成熟，對於武器裝備技術也將是革命性的突破。目前的武器裝備正在向複雜化發展，對操作者要求也越來越高。而多界面、多接口的人機互動，往往會讓一些操作者手忙腳亂，在平時可能會出現操作失誤，在戰時則容易造成極其危險的後果。而腦機控制技術的運用，能在很大程度上將操作者的雙手解放出來，使武器裝備操作簡易化，甚至能夠實現同時進行多個操作，做到“隨心所動”，感知即決策、決策即打擊，極大提升裝備的打擊效能。

腦機藉口技術讓“超級戰士”成為可能

其實類似的研究已經出現，在2012年美國國防部高級研究計劃局就實施了一項名為“阿凡達”的科研計劃，旨在打造一支像電影《阿凡達》中那樣用人腦遠程控制的“生物機器軍團”，使後台人腦與前台機械合而為一，以大大提高無人作戰裝備的自主性、適應性、精確性。而在2013年3月，英國研究人員開發出第一種用於控制飛船模擬器的腦機接口裝置，戴在頭上後通過人腦意念便可控制飛船模擬飛行。可以相信未來腦控戰鬥機、腦控裝甲車、腦控火炮等都將實現。

在信息傳輸方面，普通士兵可以通過腦機接口更方便地控制戰場上的探測器和信息終端，從而儘量避免錯過重要情報而導致延誤戰機或產生危險。指揮員通過腦機接口能實現自己與戰場信息系統的無縫對接，可壓縮指揮層級、避免指揮信息傳達出現錯誤。

殘障人士的福音

另一方面在民用領域，腦控義肢、腦控家電等可以幫助很多重殘者重新迴歸正常生活。同時腦機接口技術可以監測兒童的腦部活動，以便於及早發現一些心理症狀甚至是神經疾病。而且科學家還能使用腦機接口來判斷人的運動意願，並在相應的肌肉上施加電刺激來幫助患者重新構建大腦與目標肢體之間的神經信息通路，以幫助中風患者恢復肢體的功能。

腦機藉口技術可以有效幫助殘障人士恢復正常生活

如馬斯克等人在2016年創立的Neuralink公司就以腦機接口為主要研究方向，旨在實現人腦與人工智能軟件互聯。在2019年7月，Neuralink首次對外公佈了其研發的一款腦機接口系統。在報道中，該系統是用長得像縫紉機一樣的機器人，向大腦中植入超細柔性電極來監測神經元活動。整個系統包含3000多個電極，它們與比頭髮絲還細的柔性細絲相連。Neuralink還定製了一款微小芯片，可以通過 USB-C 的有線連接方式傳輸數據。2020年8月29日的展示進一步增加了新的內容，馬斯克向現場觀眾介紹了一隻大腦中植入腦機接口設備的小豬，該腦機接口的功能仍很簡單：可以直觀觀察小豬大腦活 動的電波信號，設備和系統可以根據小豬的腦電波信號，對小豬的下一步運動進行準確預測。這意味着新的腦機接口產品不僅能夠從大腦中獲取信息，並進行初步的信息解碼和理解判讀。馬斯克稱，Neuralink設備能夠讀取大腦活動，不會對大腦造成任何持久損害，這款設備可以幫助解決許多神經系統問題，例如記憶力減退、中風和成癮等。

“雙刃劍”效應不可忽視

不過科學的發展本就是一把“雙刃劍”，腦機接口技術在造福於民的同時，一樣讓大腦皮層暴露在無線電波之下，從而埋下隱憂。從人權角度出發，思想是高度私密和個人專屬的，而腦機接口技術一旦被濫用，將極大地侵犯個人生活和個人尊嚴。目前，已經有研究人員開始關注腦機接口技術引發的潛在的法律和安全問題，如黑客可能利用惡意軟件來攔截保存在智能手機中的腦信號數據。而通過腦機接口技術將腦信號翻譯為語言如果不準確可能會造成危害，比如不準確的翻譯可能會產生用户本不同意的授權同意行為（consent）。

從軍事鬥爭角度考慮，“腦控”的普及也面臨着被對手“控腦”的威脅。根據此次的研究報告，美國商務部正在評估腦機接口技術出口對國家安全的影響。2021年10月，美國商務部工業和安全局 (BIS) 出台新規擬將腦機接口技術納入出口管制，因為敵對國家可能利用美國出口的相關技術獲得軍事或情報優勢。可以想象，在未來戰爭中，對抗雙方將不單單針對人的感官實施心理戰，更會針對大腦實施更為實際、更為直接、更為高效的認知對抗，如修改記憶、植入觀念、擾亂思維、操控情緒、癱瘓意志等，因此未來各方對於“制腦權”的爭鬥將愈加激烈和直觀。