2020年8月末,特斯拉汽车创始人埃隆·马斯克召开了一场新闻发布会。在会议上,马斯克展示了三只植入脑机芯片的小猪,人们可以通过显示器来观察猪的脑电波活动,并预测其行为。马斯克的直播吸引了全球15万人的关注,人们纷纷讨论,这种可以读取小猪大脑信号的脑机接口技术到底发展得如何了?未来会因此有哪些改变?
其实,在业内人士看来,马斯克这场发布会更多像是一场演示给观众的表演,而真正核心的脑机接口技术,并没有比此前推进太多。早在2014年,脑机接口就有了真实的应用。在2014年6月12日圣保罗举行的巴西世界杯开幕式上,一个下身瘫痪的巴西少年,依靠大脑控制机械骨骼的运动,顺利开球,让全球都目睹了这史诗级的一刻。
为了让瘫痪者重获新生,尼科莱利斯教授成为国际“再次行走计划”的负责人,并将自己的研究成果在巴西世界杯开幕式上进行了应用。所谓脑机接口(brain-computer interface,BCI),顾名思义就是大脑与外部设备之间进行直接的连接,实现大脑与设备的信息交换。就像大脑可以控制我们四肢和全身的活动一样,脑机接口的目的就是通过大脑来控制外部的其他设备,比如上面提到的机甲等等。
目前脑机接口的研究还处于起步阶段,因为核心制约因素在于如何解读大脑的信号。大脑是由无数神经元构成的一个组织,我们日常的一举一动都受到大脑控制。而大脑的控制,以及大脑的思考和动作,本质上是神经元信号在相互作用传递信息。因此,只要我们破解了这些信号的传递过程,那么我们就可以破解人的意识,进一步再把信号转换为我们的机械操作。不过,理想是美好的,现实是骨感的。
大脑的电信号,无论是复杂程度,还是信号总量,简直是一个天量。哪怕我们简单的动一下手指,皱一下眉头,背后都是无数神经元在活动的结果。因此这些年来,我们甚至没有破解出一个简单动作的所有大脑信号。目前初步已经在实施的计划包括:人类连接组项目(Human Connectome Project)、推进创新神经技术脑研究计划(简称“脑计划”)、人脑工程研发计划、中国脑计划。
尽管彻底完成对大脑信号连接的解读需要耗费数十年甚至上百年,但是并不等于我们需要等到最终完成的那一天。事实上,这些年来,对于大脑信号连接的解读一直没有停滞。可以预期的是,未来随着我们对大脑连接的解读进一步加深,总有一天,我们会彻底破解大脑的秘密。
而脑机接口的应用也将会一马平川——未来肢体受损的人,不单单是更换一个假肢,而是一个真正可以用大脑控制的肢体,不仅跟我们自身的肢体一样易用,而且还更耐用且可更替;人类也可以用意识直接来控制更多的机器,比如在发生地震、火灾等灾害的地方,再也不需要消防员亲自进入,而是可以通过专业消防人员的意识,来操控机器来进行灵活的救援。显然,这是一个非常值得期待的未来。