脑机接口：人类未来的“潘多拉魔盒”

馒头老妖，南京大学化学博士、西华大学生物工程学院讲师。《视觉之旅：化学世界的分子奥秘（彩色典藏版）》《地球简史》等图书译者、吴大猷科学普及著作奖获得者（译著类），撰写过大量科普文章，热衷于写侦探小说。

美国SpaceX公司创始人马斯克在2021年高调宣布，其旗下的Neuralink公司在“脑机接口”上取得了重大突破：让一只实验用的猴子，仅仅通过意识，就能操纵电脑上的乒乓球模拟游戏。新闻一出，瞬间引发了巨大的舆论关注：脑机接口技术到底是什么？它的突破，是否意味着电影《黑客帝国》里那种“后脑上插一根电线”的场景，不久后将会变为现实？

脑机接口究竟是什么

“脑机接口”是大脑与外界设备的“连接”部分，通过它来让神经信号与外部机械直接交互。简单来说，就是通过脑机接口来实现“意念操控机器”。目前来看，这类脑机接口设备分为两大类型：侵入式和非侵入式。

非侵入式的设备，主要是把电极等各种传感器贴在头皮上，用以辨别脑电波等信号。这类设备的优点明显，成本低、风险小，对人体几乎没有危害;缺点则是精度不足，哪怕不考虑头发的影响，传感器和大脑之间依然隔着颅骨和头皮，这让本来就很微弱的信号，在传输中出现损耗，测量精度大致也就类似脑电图检测的水平了。

侵入式的设备则是把各种微小的传感器甚至是微芯片，通过外科手术，安装在人类大脑的特定位置上。这样，传感器能直接读取脑组织中的各种电信号，传输损失很小;再加上多个微型传感器联合使用，彼此配合，就能对脑组织的信号变化做出更全面、更精确的解读。但它的缺陷也很明显：要把颅骨打开，还要插进去十几个传感器。虽然目前各国都在研究“微创”和“免开颅”的脑机接口技术，但对患者来说，可不是谁都有这个勇气接受，何况人体还可能对异物产生排斥反应。

相比之下，侵入式设备的成本和风险都要高得多。不过，目前实现了复杂功能的脑机接口实验，包括马斯克实验中的猴子，几乎都是使用的侵入式接口。

对复杂的大脑进行编码

那么，如此高难度的脑机接口技术，到底有着怎样的价值？如果人类真的做出能够识别大脑复杂信号的设备，又有什么样的意义呢？

第一个意义是能够对大脑进行“读出”，也就是通过脑机接口，我们可以对脑部信号进行识别、读取、分析，并将其转化为相应的行动。这对于残障人士而言，有着难以估量的价值。

在2014年巴西世界杯开幕式上，一名瘫痪多年的少年应邀为比赛开球。在千万球迷的目光中，这个少年颤颤巍巍地从轮椅上站起来，向前一步、两步，最终为世人踢出这堪称“奇迹”的一球。这背后，正是脑机接口和外骨骼技术在帮助少年完成这个看似不可能的任务。“脑机接口+外骨骼”的技术组合也可以被用于机械手臂，帮助手部功能异常的人士进行各种复杂的日常动作。

此外，脑机接口技术对于语言表达有障碍的人士来说，也有着重大的意义。2021年，一篇在《自然》杂志上发表的文章，报道了脑机接口技术的重大突破：一个颈部以下瘫痪的男子通过一个利用脑机接口来识别神经活动的装置，完成了“意念打字”，其打字速度达到了每分钟90个字符，正确率高达94.1%，已经超过了普通人用键盘输入时的正确率。考虑到智能语音技术已经很成熟，再把这些词给“朗读”出来，当然也是轻而易举的事情。

第二个意义是我们可以利用脑机接口对大脑进行“写入”，也就是把外界信息进行编码后，再传入大脑。

目前， 科研人员已经通过脑机接口设备，成功地将肢体信号和感觉信号传入大脑，模拟人类的触觉和视觉。也就是说，它能让人类虚拟地“摸到”“看到”外界的事物。这能帮助那些行动严重困难和视力存在障碍的人士“恢复”对外界的感知能力，甚至可以说是在帮助他们重新找回失去的世界。因此，脑机接口技术在医疗方面有着巨大的实用价值。

除此之外，还有研究人员想得更远：既然可以把“感觉”传回大脑，那能不能把“知识”也传给大脑呢？那样一来，学习就变成了很轻松的事情：插头往后脑一插，只要半个小时，几个G的知识就传输进去了。我们再也不用十年寒窗苦读，岂不美哉？

薛定谔的脑机接口技术

脑机接口， 无疑是一个挑战极大、应用前景也很广的技术。但除了技术问题，它也给我们带来了一系列伦理问题。

首先是隐私保护的问题。尽管目前的脑机接口技术仅能辨别词语、动作等相对简单的信号，但随着技术发展，它会不会也能读出记忆、情感等更为复杂的信息？如果真有这么一天，人们心里深藏的秘密，都可能通过这根插在脑袋上的电线泄露出去。

其次是知识获取的平等问题。如果不能确保每个人都平等地获得“输入知识”的机会，而是让极少数人拥有了这种特权，就会在本质上破坏社会的公平：当极少数人通过人机接口，一夜之间变成博古通今的“知识超人”，拥有普通人类完全达不到的知识储备，而绝大多数人仍然通過正常的途径去学习时，两者之间的知识差异就会越来越大，甚至分裂为两个群体。

再者，当脑机接口技术普遍用于操纵体外装置时，“人”和“机器”的分界线就逐渐变得模糊。面对强大的人工智能，我们甚至不知道，是人脑还是电脑在决定这个“人”的行为。如果系统出了故障，让这个“人”执行了错误的指令，那是该由人还是机器来承担责任？

最后，如果使用脑机接口技术让一个人全方位地“感受到”他希望感受的东西，避开他不想要的感受，久而久之，他还愿意走出这个美好的“太虚幻境”，回到并不完美的现实之中吗？

在科幻小说中，曾经对赛博朋克有过诸多的描写。而脑机接口，正一步步把我们带向那个未知的赛博朋克新世界。这对人类是福是祸，还需要人类自己的把控——没错，就是你、我、他，我们每个人的态度，决定了脑机接口技术的未来：是普罗米修斯偷来的火种，还是一个潘多拉魔盒。