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一种与灵魂对话的技术——脑机接口技术

基于现有技术探索脑机接口技术可能对未来产生的影响

目录

一、 问题的提出

1.1 从思考怎样让人变得更加聪明而出发

相比世界第一的体育运动员和世界顶级的科学家，可能爱因斯坦的大名会出现在每一年的教科书中，而博尔特却不能。人类没有去祈祷自己能长出翅膀飞向火星，而是借着基础科学拼成了航天器，坐在火箭里一飞冲天，在月宫留下自己的足迹。像电脑一样，人脑是人的计算设备，而人脑之外的都属于一种外设。这也就是说，人的四肢，五脏六腑甚至五官都是一种外设。外设是可以随意替换的设备，不会对电脑的核心造成本质的影响。例如可以将有线键盘替换成蓝牙键盘，提升便携性，也可以加装外置音响和外接大屏，提升视听效果。而想要有效的让电脑性能提升，更换CPU是最本质的办法。

提升计算设备的性能是所有人都希望的，谁不希望自己的大脑拥有过目不忘的能力、拥有高速计算的能力、拥有超强的推理归纳能力、拥有抬手翻云雨，垂手撼四方的能力、并且能够永生，记忆留存于世，甚至在肉体早已成泥土后，意识依然留存在人间呢？这听起来像是科幻，甚至是玄幻小说里的剧情，只有超人才能做到这些。但人类一直发展到今天，取得的成就哪个不是源于想象，然后动手让梦想成真呢？而想象的力量，就在人的脑内，如果这股力量可以直接通过一扇门到达现实世界，一定可以引发无限的可能。

阿里巴巴说：“芝麻开门！”，于是得到了门后的宝藏，研究人员说：“芝麻开门！”，于是打开了想象连通现实大门的雏形——脑机接口。

1.2 什么是脑机接口技术？

脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术，是一种连接大脑和外部设备的实时通信系统。脑机接口系统可以把大脑发出的信息直接转换成能够驱动外部设备的命令，这里的外部设备包括了人的四肢甚至是器官，并代替人的肢体或语言器官实现人与外界的交流以及对外部环境的控制。也就是说，脑机接口系统可以代替正常外围神经和肌肉组织，实现人与计算机之间或人与外部境之间的通信。脑机接口技术的核心是一种转换算法，用于将用户输入的脑电信号转换为输出控制信号或指令。脑机接口研究工作中一个非常重要的部分就是调整人脑与脑机接口系统的相互适应关系，即寻找合适的信号处理和转换算法，使神经电信号能够实时、快速、准确地通过脑机接口系统，转换成可以被计算机识别的命令或操作信号[1]。

总的来说，脑机接口技术是一种可以连接大脑和通信计算设备的技术。

1.3 为什么需要脑机接口技术？

1.3.1 交流功能需要

很多丧失语言功能的病患，需要与外界交流的能力。例如目前有一种思想转换装置，由训练和拼写两部分组成，这种装置可以训练患者通过一种机制来适应机器理解其思想，到了拼写阶段时，经过训练的患者可以对字母或单词进行选择，对于无法选择字母或单词的患者，则通过二项选择法，即回答“是”或“否”以实现与外部环境的交流[1]。

1.3.2 环境控制需要

通过意念控制环境中的物品在很多科幻小说的桥段中出现过。类似于意念控制，通过脑机接口技术实现对环境的控制。例如可以通过脑机接口实现对虚拟现实和增强现实的控制，甚至是对安全可控的实体机械臂进行控制。这种控制不是由外围神经和肌肉来控制的，而是由脑机接口系统进行检测并分析识别出相应的脑电信号，确认要进行的操作后，转为输出设备的驱动指令，以此达到对实体物体的控制[1]。

1.3.3 运动功能恢复需要

对于残疾人员来说，有一个可以直接由意识控制的假体是最好的选择，让残疾人员可以最大限度的恢复到正常生活是残疾人群体的需求。可以由脑机接口系统完成脑电信号的检测和分类识别过程，然后将相应的指令输出到神经假体，使神经假体完成应有的功能。或者是将命令信号输出到外部支持设备上，例如轮椅或者是行走架，由此让四肢完全丧失功能的患者可以在无人帮助和照看的情况下，完成一些简单基础的生理活动[1]，例如进食和排泄。

1.3.4 在其他领域的需要

在解决其他一些领域的需求上，从理论上讲，只要有神经电参与的通信系统，都可以利用脑机接口技术提供解决方案。例如适用于残疾人的自动汽车，将脑电信号转为基本的控制信号，由汽车的自动导航系统来实时处理残疾人驾驶员的指令[1]。另一方面，对于四肢健全的正常人，脑机接口技术也可以提供驾驶过程中的辅助提示，如采集驾驶员的视觉神经信号，当前方出现特征障碍时有节奏的辅助提醒驾驶员，像是当采集到交通标志，交通信号灯，斑马线，前方侧方车辆变道等信息时，使用合适的脑电信号激活驾驶员的注意力。

实际上，基于脑机接口技术还有更多需求可以去发掘，在现阶段，由于技术水平的限制，以及人们想象力的限制，脑机接口技术的需求多数集中在如何从大脑输出指令，让机器识别到，并翻译成已有的指令，再回归到传统的控制上。说的通俗一些，现阶段的需求大多还只是停留在如何只用脑，而不用手去打字的阶段。

1.4 脑机接口技术的国内发展情况

我国目前的脑机接口领域在研究成果上取得不少突破，例如清华大学早在2001年就脑机接口实现控制鼠标、控制电视各个按键，在2006年他们通过运动想象，控制两个机器狗，进行了一场足球大赛，并进行基于运动想象脑一机接口及功能性电刺激技术的康复训练新方法；2016年10月，由天津大学神经工程团队负责设计研发的在轨脑－机交互及脑力负荷、视功能等神经工效测试系统随着“天宫二号”进入太空进行了国内首次太空脑机交互实验[2]。

目前我国脑机接口行业的设备市场规模在十亿人民币级别，2040年会达到560亿人民币，综合市场规模更会放大至千亿。国内脑机接口公司大抵分成三种角色：基础设施提供商、产品/APP提供商和二次定制服务商。人才和资本，是脑机接口行业的两大核心门槛。未来脑机接口行业的马太效应可能会进一步加强，细分化切入是普通人和小公司进入脑机接口领域的良策[3]。

1.5 脑机接口技术的国外发展情况

脑机接口按照信号采集的方式大致可分为“植入式”和“非植入式”。

其中“植入式”技术在美国和荷兰已经实现一定规模的应用，为瘫痪病人提供了帮助。2012年，美国西北大学实现了功能性电刺激控制瘫痪肌肉；同一年，美国匹兹堡大学实现人脑ECoG信号控制机械手，该大学研发的另一款机械手，使得另一位高截瘫患者在与美国总统奥巴马握手时，能够使其大脑收到机械手回传来的信号，使患者感到两手相握的触感；2016年，荷兰乌特勒支大学的科研团队则成功地使一位因渐冻症而失去运动能力乃至眼动能力的患者通过脑机交互技术，实现了其通过意念在计算机上打字，准确率达到95%，使植入式脑机接口技术应用水平又向前迈了一大步。

“非植入式”因其操作相对简便而受到更多研发团队的青睐，一些商用脑机交互产品已经被开发和出现在市场上。例如，日本本田公司生产了意念控制机器人，操作者可以通过想象自己的肢体运动来控制身边机器人进行相应的动作[2]。

在2019年，马斯克为其投资的脑机接口初创公司Neuralink召开了一场发布会，首次对外披露了这家公司在脑机接口上的最新技术进展以及未来展望：Neuralink演示了其已经在小鼠身上实验过的一款设备，该设备可将1500个电子探针送入小鼠大脑，能够同时从多个神经元中提取信息。目前，Neuralink的这款设备已经在动物身上进行了至少 19 次手术，植入电线成功率达 87%[4]。

二、 “碳基计算”与“硅基计算”

2.1 “碳基计算”的优势

人脑在处理模糊计算和自主学习方面是现代计算机远无法超越的，人脑的神经网络复杂度比现在最复杂的神经网络还要复杂几千倍甚至更多，人脑中有超1000亿的脑神经元，是世界上最大的并行处理计算机，并且还有自主意识，人脑的创造力是现在的人工智能遥不可及的。

现在的人工智能可以通过围棋打败世界上所有的人类，但是这个围棋人工智能却说不出一句自然语言，画不出一幅简单的画。而人脑却可以做到跨学科精通知识，跨国籍精通语言，以及人脑还有自己的情感需求，例如20世纪的通才——赫伯特·亚历山大·西蒙。就目前的人工智能领域来说，进行通用学习的人工智能算法，只能定向的去训练其学习一种模式，而不会自发的去拓展到多方面，想要让人工智能模拟出一个通才，可能性还很小。

人脑可以将复杂的事情自发的去作简化，并抽象成数学模型，而电脑并不具备这种能力，或者说这种能力很薄弱。

2.2 “硅基计算”的优势

电脑在基本操作速度方面，和人脑相比，有巨大的优势。目前来说，个人电脑就可以以每秒100亿次操作的速度执行基本算术运算。而人脑中，神经元放电的频率最高为每秒约1000次。无论是电传送还是神经递质的化学传送方面，大脑每秒最多可执行大约1000次基本操作，或比计算机慢1000万次。电脑在基本操作的精确度方面也大大的优于人脑。世界上所有计算机加起来的算力可能还没一个人脑的算力高，但是最低频率的手摇计算机的精度都远超任何一个人脑。计算机可以根据二进制分配的信息便可以表示任何精准的数量。例如，一个32位的数字的精度，可以从\(2^{-32}\)表示到\(42\)亿。相比之下，根据研究证据，人脑的神经系统中的大部分“量”，如神经元的发射频率，比计算机相差数百万倍[5]。

因此我们更可能这样说，在制造火箭时，让计算机帮忙或许比让人类帮忙更安全精准且更方便高效。

2.3 取人之长，补己之短

人类的创造力源于对现实世界的加工和想象，计算机的精确和高速源于电路逻辑的确定性和电子移动的亚光速。谁不想在儿时小学的课堂上，不到1秒就回答上老师给出的算术题呢？谁又不想在美术课上时，在短时间内就将自己脑海中的画面转移到画布上呢？

可以想象到，如果一个机器人坐在课堂上，他也会羡慕人类的大脑为什么能做出这么具有创造性的诗歌和画卷。

那么我们为什么不可以取长补短呢？

将具有无穷想象的大脑和具有高速精确的电脑结合到一起，是很多人都想过的事情。在程序开发上，两个不同的程序进行交互时，比如很常见的网络通信或前后端通信时，会用到一个事先约定好的协议，或者称之为接口。想要将大脑和电脑这样两个天壤之别的造物结合到一起，自然也需要一种接口，于是人们现在就在努力的研究这种接口技术——脑机接口技术。

2.4 大脑芯片与大脑中的芯片

在脑机接口技术解决最基本的一些必须解决的问题，例如解决对人体存在的生理伤害或可能存在的生理伤害后，芯片“住”进大脑将变成像现在一样每人都有一部手机一样，变成一种不是生存必须，但是对社交甚至对生活影响很大的“肢体拓展”[6]。想要将人脑的功能和电脑的功能结合到一起，不是一朝一夕的事情。将芯片植入大脑，必然会产生很多问题，不仅仅是医学和伦理上的。由此就有科学家试想并探索在人体外实现大脑和芯片的结合。

在2009年，欧洲科学家曾探索研制一种不同于传统电脑的“大脑芯片”，希望通过模拟生物神经元复制人工智能系统。这项“大脑复制”计划，由欧盟7国15个研究院所的FACETS (“多面”) 项目发起，根据神经科学的研究成果，他们正在构建一台像大脑一样工作的神经计算机。科学家们利用突触的传导作用，将产品体积缩小，因为神经元很小，用模拟电子代表神经元、用数字电子代表它们之间的传递，成功将一个由20万神经元和5000万突触组成的网络压进20厘米的单硅片上。这个系统运行比软件模拟快1000万倍。该项目负责人、德国海德堡大学的物理学家卡尔海因茨·迈尔介绍，这种新型“神经计算机”模仿大脑工作方式，将一张包含大量神经元和突触的网络压缩在单个芯片上。它将和人脑一样运行，只是更小更轻便。这个研究在单个芯片上建立一个有300个神经元和50万个突触组成的网络，就像人脑的神经系统一样[7]。这个芯片是独立于人脑的，是希望人脑的一些功能能够被克隆到电路板上，以此获得人脑的功能，人脑芯片和人脑的差距依然非常大，并且没有自己的意识，仅仅是作为一种增强传统计算的芯片。

人类想要完美的复现出一个大脑，对于科学技术的要求是难于登天的，而没有被赋予生命的大脑芯片，也只是管中窥豹，更多人脑神奇的功能无从解读。使用脑机接口技术，让芯片融入大脑内，大脑和芯片可以相互调用各自的功能，这是远超人类自己去再笨拙的去模仿着刻画一个进化了上百万年的杰作——大脑，所能比拟的。因此如果人类想要将两者的功能完美的结合，首先人类就要用最原始的方式——直接用身体去拥抱并包容这些功能和技术。

2.5 从另一种角度看脑机接口技术的应用前景

一个计算设备一定至少有三个功能部分组成，即输入，存储计算，输出。而一个通常意义上的函数也是由三个部分组成的，即输入运算参数，数据结构与算法，输出运算结果。函数的英文，function，又可以译作功能。脑机接口就可以看做是一种对于大脑的功能，那么作为一种功能，就可以将这种功能称为一种函数，而函数又有类似计算设备的属性，所以脑机接口在这三者的定义上是互通的。

2.5.1 输入数据

目前的脑机接口技术在输入的功能上成果还相对较少，但脑机接口最具想象力的就是在输入功能上。现在人们手里都有一部终端，用来接收无时无刻不在产生的信息，而这些信息其实大部分并不会留在人的脑海里。对于这种不会积累在大脑里的低价值的信息，其实就可以称其为数据。就像学生上课一样，可能老师在课堂上，一节课讲授了很多的信息，但是对于学生来说，记录了多少的信息在大脑里就又是另一回事了。我们不能说老师讲授的都是数据，而是对于不同的人，老师这节课讲的知识，对于有的人来说是数据，对于有的人是信息，而对于有的人来说，就是知识了。

最终留在大脑里的一定是信息和知识。信息再加工可以变成知识，或者变成新的信息。而知识对于人的意志具有影响和指导作用，将已有的知识加工，可以变成指导知识积累的知识，变成一种产生知识的知识。

要学习并产生知识，首先要让大脑接收到知识的“前导课”，即数据和信息。对于任何人来说，学习都是一件苦差事，可能会有人很享受学习，但是从生物角度来说，学习都需要耗费生物能，身体需要将能量传输到脑部，因此将学习定义为一件苦差事，在这个角度上并不为过。对于大部分学生来说，主动学习的概率都是比主动打游戏的概率要低的，而脑机接口技术可以帮助人们去主动的调节这个概率。

到这里已经可以想象到，BCI技术的输入应用方向，至少在看重应试教育成绩的我国会非常受到欢迎，尤其是现在正在给孩子疯狂报各种课外班和兴趣班的家长群体们。孩子天性就是爱玩，逼着自己的孩子去学各种东西，家长累，孩子苦，而且因为家里的一个孩子的教育牵一发而动全身，全家老小齐上阵的情景实在是不在少数。如果告诉家长现在有一项技术，花费和几个补习班的钱相仿，而又能一劳永逸的解决孩子的教育问题，或者说是解决孩子不爱学，学不进的问题，那么家长为了不让自己的孩子落在起跑线上，一定会争先恐后的为孩子买来这项技术。

不仅仅是家长，在国家和社会层面，也会因为这些技术而发生变革。

想象一下，自己是一个家长，但是自己的孩子并不用在学校里学习各种课程，自然科学、社会科学甚至思维科学或形式科学这科学三大领域。白天在一所类似学校的地方和其他的同龄人沟通，而在入睡前，只需和孩子说：”今天晚上该在睡觉的时候学微积分第二章和面向对象编程了，最好再去了解一下今天咱们国家量子计算机再次世界领先的新闻“。于是家长，或者说是监护人，甚至更”过分“但是更贴切一点的说，是“Administrator”的指令（在IT界，经常用root或Administrator指代拥有高权限的管理者）在孩子的听觉神经传输电信号的过程中，被内嵌在大脑中的BCI芯片捕捉到了，于是芯片开始“催促”松果体分泌褪黑素，让孩子产生困意。

检测到孩子入睡后，BCI芯片的三层应用架构开始协同工作，类似于现在云计算的架构。IaaS层进行神经信号的收集采样，PaaS层将IaaS层收集的信号进行处理转换，并对收集到的信号进行分析和理解，为SaaS层提供统一格式的数据，在通过PaaS层理解指令和统一信号格式后，PaaS层将指令转发到SaaS层，相应的SaaS层会对家长的指令进行处理[8]，从云端请求对应的知识下载到本地，并生成最适合所在大脑的学习方案和学习计划，在睡眠时持续的刺激脑神经元，快速建立起相应连接。

于是就实现了人们想在梦里就学会知识的想象。睡一觉起来后，再看前一天陌生的微积分，发现居然有了解题思路。

2.5.2 存储计算

当然，想要很快的就靠人脑计算出微积分或者更难的数学题，是比较费力的。想要将大脑中的画面快速的转换到笔尖上，并且能够媲美打印作品，也是非常不易的。这些精细的工作，都是需要进行大量计算的，如果将这些计算工作移交给在大脑中的BCI芯片，就可以轻而易举的实现上述的工作。

这相当于是人脑中放置了一台电脑，可能会有人担心电脑的散热问题，实际这台电脑可以说仅仅只是一个终端，计算能力实际是很有限的。BCI芯片帮助用户解决计算需求时，应该是通过高速的无线网络，将计算任务推送到距离该用户最近的边缘计算设备上。如果是一个计算能力很强的芯片在人的脑中，例如现在的高性能CPU，不仅不说是否人的生物能可否顺利的为这个芯片提供足够的功率，CPU运行时产生的热量就足以让人脑迅速“宕机”。因此未来的BCI芯片一定是非常节能，几乎不会和大脑争夺原有的供能，并且是几乎无发热，焦耳效应非常小的，使用生物惰性材料做成的[9]。

不仅仅是处理实时计算需求，BCI芯片应该还具有存储功能。实现存储功能可以提供两种存储方案，也就是类似于现在计算机的存储形式，即本地存储和云端存储。其中本地存储的应用空间非常大，对于人脑来说，“本地”所指的一定是大脑超大的存储空间，大脑平均一个突触能够存储大约4.7 比特的信息数据，这就意味着人类大脑的信息存储容量至少为1帕字节，即1000万亿字节[10]，这样大的存储空间，甚至如果在有需要的时候，可以对互联网进行全量备份[11]。

人脑的存储空间看似很大，但实际平时人们能够记住的东西并不多，甚至可能还不如十年前的一个U盘，人脑在一定时间内可以回忆起来的数据大概只有200兆字节左右[12]。因此云端存储也是必须的，对于一些会增加记忆负担的画面和文本，可以通过BCI芯片上传到云端进行保存，之后就能够放心大胆的忘记这些数据了，当有需要时，比如用户在尽力的回想一个数据时，BCI芯片应该启发式的去协助用户检索这个数据，然后从云端下载可能需要的数据，在选择需要的数据后，即时“回写”到大脑里。

以后人们不会再需要出门看地图，或者是打开手机里的百度地图，更不需要问路，学生也再也不用背书，因为这一切都可以随时从云端下载，甚至实时的从互联网上搜索。这其实是脑联网[13]的第一步，脑连互联网。

2.5.3 输出信息

现阶段研究的多是如何把脑电信号转换成传统的控制指令，实际上还可以做的更多。四肢和五官对于大脑来说作为一种外设，理论上来说都是可以替换的，只要新部件的接口和旧部件的接口一致。大脑会自发的去将一切的外设同化为自己的一部分，成为与身体无缝连接的真实外延。大脑不停的忙着把人类的衣服、手表、鞋子、汽车、鼠标以及餐具等日常用到的器具加入人类不断扩展及收缩的身体表征中[13]。对于人脑来说，一切的外设都可以用作信息的输出设备，例如手指击打键盘的时候就是一种指令的输出，指令当然可以绕过手指这个外设，从其他的外设输出。可能会有人说这是在说要用脚去打字，当然不可否认，但是这样想还是没有脱离四肢这个外设的局限性。

有了脑机接口技术，人脑就可以自由的将脑中的想法映射到任何可以接收信息和表现信息的设备上，例如眼球。谷歌眼镜可以实现让人感觉在眼前有了一幅幅的画面和控制台，而BCI芯片则可以实现的更好。通过模拟视觉信号，在让人感觉在眼前有了一个发光的箭头为自己指路，然后发送合适的信号到四肢，辅助用户寻找目的地，达到一种接管人体运动器官的目的。

由此可以联想，和朋友一起聚会，需要展现自己的歌喉时，如果自己正在思考一件比较重要的事情，就可以让BCI芯片暂时接管自己的喉咙，BCI芯片自动从云端下载曲目，由IaaS层转为神经脉冲发送到控制喉咙的肌肉，于是，自己不加思索的就能唱出美妙的音乐。在美术课上，实在没有艺术细胞的人，可以借鉴一下绘画大师的技艺，从云端下载某大师的绘画技巧模型，然后由BCI芯片接管手臂，重现大师在世风采。突然想起童年的味道，可是却没有精湛的厨艺，于是可以求助BCI芯片，很快，一道道美味的菜肴就出现在了餐桌上。

三、 唯心世界与唯物世界

3.1 当云计算变成云记忆

现今正在实现全部数据上云，在脑机接口技术普及后，成为像手机一样的标配时，人的记忆甚至也有可能会成为一种数据上云。人们把暂时不需要用到的记忆打包发送到云端，在需要这部分记忆时再从云端下载。这种趋势类似于物联网，所有的物品都有联网上云的可能，那么当大脑可以连接到网络时，脑联网是很有可能发生的事情[13]。越来越省事是人们的共同愿景，直接通过脑联网去联系另一个大脑，在大脑中存储对方的生物特征，类似于计算机网络中的MAC识别号，就像一个自然生物的DNA在全球是唯一标识一样，通过这种生物特征，可以通过云设施来传递两方的思想。

想要联系另一个人时不用再打电话，而是转念一想就和另一个人建立连接了。这样有点像人脑的嵌入式手机，不是再用手去拨打电话，而是用意识去连接另一个意识。这样的意识可以通过介质传输，当然也可以利用介质保存。而记忆实际上来说，是意识的一种形式。如果将电脑拟人化，那么电脑的记忆可以说都在硬盘中。人脑不是冯诺依曼体系，储存方式不同于计算机，但是人脑依然具有储存功能，储存的是数据的一种形式。当把人的记忆传输到云上进行计算，通过模拟人脑的解码方式，可以对上传到云上的记忆进行深度挖掘。

对于人脑数据的挖掘所产生的价值，远超大数据对物理信号的挖掘所带来的收益。

3.2 记忆与灵魂

一个人拥有的所有记忆决定了这个人是怎样的人。一个儿时家庭幸福美满，受教育良好的人，带着这些美好的记忆，这个人大概率也是个温暖阳光的人，而一个儿时家庭破碎，争吵不断，食不果腹的人，带着这些凄冷的回忆，那么这个人长大后几乎是很难从心底里对这个世界有很大善意的。

从这个角度出发，我们甚至可以说，一个人的灵魂是怎样的，几乎是取决于他的记忆是怎样的。或许一个人的身高、肤色或者是性别等先天因素会对一个人的生活产生不同程度的影响，但这种先天的因素可以很容易的被参数化。每种参数的对一个人的影响程度都会随着时代变化而变化。

在古代可能人以胖为美，也可能以瘦为美，现代人以身材苗条健康为美。这种随大环境变化的影响参数，是一种可以计算出的客观因素。而无法计算或者说是很难计算出的结果，是一个人从出生到现在所接触的各色各样的人。两种相同的波叠加在一起可以产生最大程度的共振效果，这点对于人来说也是相仿。人和一瓶可乐，一条鱼或者一只鸟很难产生共鸣，但是人与人和人类输出的艺术作品却很容易发生共鸣。

在一个安全系统中，人是最大的不确定因素。在人类社会中，对一个人产生影响最大的是这个人所接触过的人，而对一个人产生影响的最不稳定因素也是这个人即将要接触的人。

这样递归来看，所有人的思想都是受到不同人的影响而形成，而不同人的思想又是来自于他人，甚至包括你我无意间发到网上的一条评论。思想的涟漪，到达角落后，变成另一种形状又反射了回来。这种趋于混沌的状态，从单点上来看，是很难量化并计算的。

换种角度去考虑这件事，如果将所有人的记忆数字化，并统一进行计算，就很有可能会得到一种灵魂的规律。这种规律是人工智能不具备的，人工智能只是机械的执行指令，而人统一的规律是，人都有自己的欲望和恐惧，会跟随欲望奔跑，也会因为恐惧而放缓脚步。

3.3 人工智能和生化人

人工智能是没有意识可言的，尤其是现阶段的人工智能，其实将其称作是一种算法模型更加的贴切。今天的人工智能，只是AI历史长河中的婴儿时期，人工智能真正的茁壮成长，可能会依托于量子计算机。人类之所以畏惧人工智能，是因为不确定人工智能有了意识后，是否会站在人类这边。

有了意识的人工智能，不能再称作为“人工智能”，而应该被称作“人工灵魂”。人之所以有自己的感情，有自己的意识，会有七情六欲，会有欲望和恐惧，是因为人是生物，是“活着”的。生物和石头还有铁板的区别就在于，生物有自己的灵魂。

而解决这个问题的方法，是否把人变成生化人，或者说是人类去制造一个除了大脑是血肉，而其他部分几乎都是人造肢体的生化人就是答案呢？答案在这个时代还不得而知，但可以想象到，人类一直在不懈的让自己的想法变成事实。

很多小说和影视作品，以及很多公众人物，比如马斯克和霍金，都曾表示过要警惕人工智能。但实际上，环境破坏、传染病、饥荒、核战争、气候变化、淡水缺乏、流星碰撞、臭氧层的耗尽，甚至外星人入侵显然都比机器发动的军事政变更有可能导致人类的灭亡[13]。

3.4 硅基生命和碳基生命

碳基生命是以化学能驱动的复杂生物体，很多时候，人们往往被自己的思维给禁锢住了，或把硅基生命的存在规则复制到碳基生命，或人们的生活环境硅基生命是否能够适应，可人们越是把硅基生命具象化，越是觉得硅基生命不可能存在，不断地在提出理论和现实否定中自相矛盾。但是，地球只是广阔的银河系中一粒小小的尘埃，而银河系也不过是茫茫宇宙中的沧海一粟，人类的渺小已经微不足道，宇宙的奥妙也不是目前人类能全面认识的。硅基生命的雏形很有可能是人类自己创造的，例如现在无处不在的电路和芯片，都是基于硅这种元素，人工智能也是运行在硅这种元素之上，不可否认硅基已经深入了人类社会的核心，对人类社会产生的影响不可忽视。硅和碳从物理化学性质上来说，具有很多亲缘关系，而人类和硅发生如此多的故事也绝不是机缘巧合[14]。

提到硅基生命的原因是，碳基生命已经开始主动的尝试用身体去和硅基进行融合了，这是在元素意义上的一次友好握手。我们其实可以思考，当硅基在意识的主导权上占据上风时，是否我们就不应该再以元素数量在一个生命体里的占比作为评判这个生命体属于哪类生命了呢？

3.5 身体和意识的主导权

作为原生身体的主人，碳基生命，也就是人类一定要将大脑的主导权交由大脑自己，而不是BCI芯片。大脑要意识到，BCI芯片应当仅仅是作为访客或管家的角色寄宿在大脑里，要始终明确本源的意识产生自大脑，要时刻提醒并监督“我”是否是“我”，而不是别的意识或思想混了进来，让大脑在无意识间就被夺取了意识的主导权。

克隆一个一模一样的自己，是否可以认为这个克隆人就是自己了呢？绝对不是。任何人只要想象一下就可以得出这个结果，想象一下，你的生活即将被你的克隆人替代，你的父母和孩子将会和克隆人相处，成为一家人，幸福的生活在一起，而你却将要被从这个世界上抹除，甚至克隆人会对你在意的人做出怎样的事情，都是你无法保证的。这是谁都会去极力制止的事情，本能的对克隆的自我产生恐惧。由此可以看出，相同的物质，相同的身体，相同结构的大脑，意识却绝不会相同。

唯心世界和唯物世界的争论从古至今一直都没有停止过，在相同物质基础上的意识却不相同，这是难以解释，却又可以理解的。因此可以说，自己生命的最核心部分就是自己的意识，失去了属于自己的意识，实际上和脑死亡没有区别。一个被替换了意识的人，其实是另一个意识的躯壳，这副肉身仅仅只是一种形式，而信息表现出的全部是来源于另一个意识。

意识一定是趋利避害的，因为生物本身就是趋利避害的。当脑联网变成和互联网一样普及的技术后，因为所有人的意识都是具有相同的属性，即趋利避害，就很有可能诞生一种新的意识——真正的集体思维大脑网络[13]。

在这种网络之下，如果将每个人看做一个个体向量并将意识数字化，那么计算出复杂社会关系网络将成为可能。

3.6 重构生命

在云原生领域，容器技术是支撑云原生发展的重要技术。容器消除了软件在不同系统上的环境差异，在用户看来容器是透明的，不可见的，感受不到的。对于生命来说也是类似，生命的核心表现形式是生命的意识、意志、思想和认知，这些成分可以看做是一种软件，软件可以运行在容器中，而生命的容器其实就可以认为是大脑。在医学上定义一个人是否死亡，就是以是否脑死亡来界定。

脑机接口技术相当于联通了大脑这个容器和外界，生命的意识得以从接口窥探世界。大脑中的灵魂本是一瓶被封存的红酒，脑机接口作为酒起子，让瓶中的红酒得以接触新鲜空气。生命也本是一首曲子，从出现起就自由的吟唱着，而脑机接口让生命的琴弦可以随意的被一只无形的手调试和拨弄。菜刀在厨师和杀人犯手中的用处截然不同，如果用好脑机接口技术，一个残破不堪的灵魂可以被修复，重新感受世界的温暖，而用不好，则会生灵涂炭，对人类社会的危害甚至比核战争还要残酷。

放射线伤到的是细胞和基因，而脑机接口技术想要伤害一个人，可以做到没有任何一点蛛丝马迹，潜移默化的改变一个人，甚至杀死他的灵魂，让他变成一个傀儡，行尸走肉般形式的存在于世界上。

技术应该服务于人，让人类朝着更加美好的方向发展。

四、 生存与生活

4.1 生命和生存

生命需要生存，就需要最基本的物质供应。在著名物理学家薛定谔《生命是什么》一书中提出生命以负熵为食。世界由能量、物质和信息组成，那么人也是，负熵可以降低人的熵增趋势，自然可以降低这三者的熵增趋势。生命究竟是什么，还没有人给出过准确的科学定义。生命有质量吗？生命有能量吗？这些都不得而知，因为相关的实验结论。但可以确定的是，生命一定携带信息，因为生命具有自己的意识，意识可以被保存为数据。生命为了生存，需要消耗外界的能量。

或许动物为了生存，可以食腐肉，饮冰水，但是人不同，在满足生存需要后，人不仅仅局限于生存。

4.2 生命和生活

可以确定，人们活着都希望能有更好的生活，每个人都追求幸福美好的生活，都在努力为自己提高生活质量。与动物不同，人不仅需要生存，更需要生活。生活的意义远大于生存。几次工业革命都让人类依次解放了不同的身体外设，从繁重的工作中解脱出来，提高了生活质量，可以去追求更高层次的理想。根据马斯洛需求层级理论，最高水平的生活状态，是随时都能实现自我价值的状态。自我实现一定是在意识层面上，自我意识被其他意识承认，意识在一个系统里存在意义的权重升高，是意识得到自我实现，自我升华的实际途径。而想要达成这种状态，就需要意识时刻互联，这也就是基于意识的互联网，脑联网[13]。

当脑机接口技术和手机一样的普及后，人们一天中的大部分时间将花费在脑联网世界里，甚至可以说，将彻底存活于脑联网中。就像现在的路由器一样，每家每户几乎从不关闭，整晚开启，就算在熟睡中也不舍得关闭。而在大脑里的BCI芯片更不会被人主动关机，就像现在人们离不开手机一样，在脑联网世界里的人们也不会舍得放弃任何一条社交意识发来。脑联网中的每一个人，或者说是个人意识，将成为脑联网所支撑起的人类元宇宙中的重要一部分[15]，也可以说，每个人对于这个世界都是不可或缺的，这个由脑联网构成的元宇宙，可以说是另一种意义上的人类命运共同体。

世界现有货币体系很可能会被取代，支付将使用基于脑联网的区块链技术，人们将使用一种基于意识信用的协议，每次商品交易的记录将同步到全网脑区块链。例如某顾客在脑联网元宇宙中和一商家进行交易，在支付虚拟货币后，商家却没有提供相应价值的服务，于是这笔交易的记录，或者更贴切的说是日志，将在瞬间同步到脑区块链这个基于人脑的分布式数据库中。于是在信用价值网络中，这个商家的信用权重就会降低。反应到每个人脑中造成的影响，则是当再有顾客光顾这家商店时，对这个商家会就会定性定量的降低信任程度。更形象一些的说，光临这家商店的顾客可能会想：“这家店会不会也坑我？我得谨慎一些。”除非这个商家为元宇宙提供更高质量的服务，来重新提高自己在信用价值网络中的权重，以重新获得顾客们的信任。

可以想到，基于脑联网的信用体系将最大程度的实现运行在此上的市场系统的信用效用，没有人可以刷单，更没有人敢造假，对自己的信用价值“主动”降权。当社会上人们都不再相互怀疑，不再担心自己走在路上就会上当受骗，不再担心自己的钱包随时都有人盯着，那么这个社会的运行效率将会前所未有的提高。“我喜欢你提供的商品，直接就会进行交易，而不用先看看别人的评价如何，因为你的信用权重很高，区块链同步到所有人的大脑数据库中，是无法对所有人造假的，那么这也将包括我。”

不仅是信用体系，在脑联网元宇宙中的每一个人都有属于自己意识的形象，虚拟形象是自己，肉体形象也是自己，脑联网元宇宙中的人设和现实身份共存，现实将和虚拟融合，世界不再有唯心和唯物之争，因为两个世界已经得以联通。虚拟即现实，现实即虚拟。老祖宗的大智慧在此得以体现，正所谓阳中有阴，阴中有阳，阴阳结合生万物，天下大同。

4.3 一些值得担心的事情

人类经历过奴隶社会，几乎没有人会希望回到这个大多数人都受到奴役的时代。奴隶的身体并不属于自己，奴隶的劳动力也不属于自己。当机器接管人类的身体后，是否会重回奴隶社会呢？这里并不是说脑机接口芯片产生了自我意识，而是说脑机接口芯片的厂商，或者是别有用心之人，是否会利用直接和大脑沟通交流的这个“后门”，去控制一个人甚至所有人的精神和思想呢？

在商业角度来说，通过BCI可以窃取到大众对商品的购买意向，甚至通过手段肆意改变大众的消费意愿。从政治角度上说，用BCI和平演变一个国家将变得前所未有的容易，以此来颠覆敌对国家的政权。个人角度上说，委托BCI相关的供应商或技术人员，去有针对性的对一个人实行社会工程学攻击，将会易如反掌，很快就能够让一个人从世界上变得无影无踪。

最令人担心的依然是个人隐私的保护，当脑联网成为事实标准，“管理员”们是否可以随意的去窥探人们的思想呢？这不禁让人想起《三体》小说中的三体人，由于思想都是透明的，三体人并不会撒谎，因为不符合实际的事情马上就会被发现。这看起来是个没有欺骗存在的社会，但撒谎在某些时刻却可以起到保护自己生命安全的作用，人类进化出撒谎的能力，在数百万年的选择中留存了下来，是时间证明了撒谎应该存在的意义。

“老大哥在看着你！”这是作为反乌系列的最后一部著作《1984》中令人感到背后发凉的一句话。书中的“大洋国”“友爱部”早已成了一代经典。与其说奥威尔的《1984》是反乌托邦，不如说是反极权主义。虽然乌托邦很容易演变成极权主义，但是两者并不能简单的划上等号。如果乌托邦是理想中的天堂，那么极权主义就是现实中的地狱。脑联网世界就是一个最有可能接近乌托邦社会的构想，也是最有可能发生的事情。当所有人的思想都可以通过网络进行控制，所有人都毫无隐私可言，那么脑联网存在的意义就应该被怀疑。

4.4 去更好的生存和生活

科技以人为本，高新科技一定要受到国家和政府层面的监管，如果放任科技发展，而不制定保护措施，将会带来沉重的后果。政府应当在公共管理中运用大数据思维，凡涉及公民的隐私安全的问题，都要放到所有事情的第一位，倘若收集的数据安全性不能被保证，就容易降低公众对公共管理部门的信任[16]。因此，政府必须制定严格的法律法规，在飞速发展的技术下为毫无还手之力的公民们给予最大程度的保护。

没有隐私的社会，不是社会，而是监狱，甚至是地狱。

国家，政府，以及谱写历史的人民群众，一定要提前思考自己的未来，也是提前为自己的子孙后代思考他们的未来。

未来的城市也会从现有的技术逐步到全量数字孪生，在脑联网的元宇宙中形成一处城市映射。在网络中意识是以光速传播的，实际上一座虚拟的城市是没有实际意义上定居的居民的。人们的意识会自由的选择自己心仪的城市，然后意识定居在这个虚拟的城市中。虚拟一定会影响现实，在现实中的人对虚拟城市产生归属感后，就很有可能从自己现实所在的城市，迁移到映射虚拟城市的现实城市去生活。

在未来，无论贫富，人们都可以得到精神上的满足。脑联网社会的一切都是开源的，开源意味着共享，这样的社会，是可以被称作虚拟的共产主义社会了。

在人们从虚拟城市相互迁移时，很可能会逐渐意识到：自己并不属于哪个城市，甚至不属于哪个国家。脚下的土地，才是自己的家园，地球，才是自己的家园。

4.5 结语

可能距离脑机接口技术发展成熟，脑机接口芯片普及到每个人的大脑中还有很远的路要走。脑机接口技术在现阶段可以带给我们很多启示：“如果你曾怀疑被夺去真爱的痛苦，那么现在你可以确信：爱的痛苦是真实的。这很可能是因为，对我们的大脑来说，失去爱的对象就像失去了自我的一部分，让我们感到无比孤独。而那么多人无法接受与他们深爱的手机分离哪怕一分钟的想法，也就不足为奇了[13]。”

我们应该时刻保持好奇心，对前沿技术保持关注。不仅仅要埋头苦干，更应该在夜幕降临时抬头看看星空，不要满足于当下取得的成就，不要停下对人类未来的思考，不要忘记远方的星辰曾是我们身体的一部分。

现在人类羡慕机器的强大和高效，但百年后人类再次和机器作比较，或许就会发现，最奇妙的地方是，人类拥有机器无法模拟和理解的力量，一种可以穿越时空，无视物理法则的力量——爱的力量。

参考文献

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[2] 汪逸丰.脑机交互技术国内外发展现状（一）：应用前景及国内现状[EB/OL].(2018-05-09)[2021-11-11].http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=11335

[3] 量子位.脑机接口走向现实，11张PPT看懂中国脑机接口产业现状｜量子位智库（附下载）[EB/OL].(2021-08-10)[2021-11-11].https://mp.weixin.qq.com/s/F4d9n90B-f3wF4I0tkBFmA

[4] DeepTech深科技.夸大其辞？马斯克最新发布的脑机接口系统有多疯狂[EB/OL].(2019-07-17)[2021-11-11].https://zhuanlan.zhihu.com/p/74048837

[5] LIQUN LUO.Why Is the Human Brain So Efficient?How massive parallelism lifts the brain’s performance above that of AI[EB/OL].(2018-04-12)[2021-11-06].https://nautil.us/issue/59/connections/why-is-the-human-brain-so-efficient

[6] 陈俞含.基于类人机器人技术,大脑芯片技术及二次元文化所作设想[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(12):170-171.

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[13] [巴西]米格尔•尼科莱利斯(Miguel A. Nicolelis).脑机穿越:脑机接口改变人类未来[M].黄珏苹,郑悠然.杭州:浙江人民出版社,2015:64-65,261-279.

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[15] 中国工程院院士 清华大学教授 郑纬民. 元宇宙可能成为互联网发展的新方向[N]. 人民邮电,2021-11-11(006).

[16] 艾政公,韦黎民,洪张龙.大数据思维指导下的公共管理研究[J].现代营销(信息版),2020(03):154.

posted @ 2021-12-01 22:54  Biem  阅读(723)  评论(0)    收藏  举报