賽博格簡史:過去、現在和未來

2020-12-04 騰訊研究院

作者 | 夏雲軒 騰訊研究院助理研究員

王煥超 騰訊研究院研究員

自1954年喬治·德沃爾(George Devol)發明世界上第一臺可編程機器人以來,歷經半個多世紀機械自動化技術的持續推進,如今工業機器人已經廣泛適用於重複性、重體力的工業勞動之中,有效地解放了生產力。但人類並沒有因此放棄對人形機器人(Humanoid Robot)的渴望,無數科學家投身這一領域,目的就是製造出在外形、行為乃至思想等方面都與人相似的機械系統,實現對人類能力的擴展。

類人機器人的開發依賴於對人腦的剖析,其運作困難重重。即使在腦科學已經相當發達的今天,大腦的核心運作方式仍是「黑箱」,復原人的大腦和神經系統幾乎是不可能完成的任務。在黑幕之下,每一步都變得格外艱辛,日本本田技研工業株式會社的明星仿人機器人ASIMO花了20年的時間才「學會」像人那樣行走,但巨量成本與極低的實用性使本田在2018年就宣布放棄對ASIMO的迭代。與ASIMO相似,當今的人形機器人大多成本高昂,類人化進展緩慢。

可以說,人的大腦比任何人工智慧都更加完善,部分科學家由此轉向了另一種創造「機器人」的現實可能的路徑,即以人的神經系統為基礎,進行人與機器的嵌合。而這種觀念的產物,就是「賽博格」。如果說機器人的研發是試圖為機器配上像人一樣的神經系統,那麼賽博格技術則試圖為人的神經系統加上機器配件。有關賽博格的思想與實踐不斷衝擊固有的「人」的定義,由此打開更加多元的倫理可能性。

賽博格之幻想

「佩戴著假肢的上帝」

20世紀60年代,NASA的兩位科學家Manfred Clynes和Nathan S. Kline在對宇宙旅行的研究中提出賽博格(Cyborg)的概念。Cyborg一詞由控制論(Cybernetic)和有機體(Organism)拼接而成,簡單來說就是人(有機體)和機械系統的相互嵌合,其思想源於維納提出的控制論,即認為人的身體可以基於控制與反饋的原則,如同機械一樣運作,因此具有與機器相嵌合,構成自我調節的人機系統的可能性。

Clynes和Kline認為,人在太空中必須不斷地檢查和調整機器才能夠存活下來,所以從事創造性活動的時間被機器所佔據,而賽博格系統完全可以使這類生存層面上的問題被自動地、無意識地處理,從而留出讓人自由探索、創造和思考的空間。他們構想了一個能使人生存在外太空中的賽博格原型,太空人的身體內將植入傳感器,以與機體狀態相適應的速率向人體內緩慢釋放生物化學活性物質,從而讓太空人在飛行的幾周甚至幾個月的時間內保持完全清醒,除此之外,這一原型還包含降低體溫以控制能量消耗、用燃料能量代替呼吸能等功能。

Clynes和Kline這一基於控制論的原型成為賽博格想像的基石,在20世紀後半葉直至今天的許多科幻文學和影視作品中,都描繪了人類藉助機械能量超越肉體極限的可能性。相比科學家樂觀的技術想像,這些作品更多地探討有關賽博格的社會及文化議題,它們通過文字及影像發問:當人類成為「佩戴著假肢的上帝」,我們將會有怎樣的境遇

1995年的日本電影《攻殼機動隊》通過典型的賽博朋克場景和科技想像構建出反烏託邦的未來世界,在這一未來中,人類通過替換身體部位、換上義手、義眼等來提高知覺敏銳度、加強運動及反射能力、加快信息處理能力。連接在人腦上輔助處理資訊的電子腦成為人類標配,人的「身體」不斷趨於「完美」。但是,對人體的「優化」卻導向了更殘酷的社會現實:黑客能夠通過腦機接口入侵普通人的大腦,使其成為喪失「自我」、喪失記憶的傀儡,高科技犯罪與戰爭直擊人之存在的根源,人的自我意識成為權力爭奪的工具

《攻殼機動隊》截圖:義手

網飛(Netflix)2019年的劇集《愛,死亡和機器人》第十集《狩獵愉快》則描述了賽博格技術的複雜可能性。影片在架空時代的香港展開,其時,街頭巷尾遍是自動機械,舊世界的「魔法」則在蒸汽的侵蝕下不斷流失,名為「燕」的狐狸精無法變回狐狸形態進行狩獵,不得已為生計而從事皮肉生意,名為「梁」的失業獵妖人則成為一名機械師。故事的重要轉折是一個賽博格化的進程:總督強行將燕的身體改造為鋼鐵軀體,以滿足其扭曲的欲望,作為機械師的梁則幫助渴望復仇的燕重鑄了狐狸身軀,讓她重獲自由。

《狩獵愉快》截圖

至此,狐狸精成為徹底的賽博格,但屬於傳統的「魔法」也在此時重啟,最具現代性的機械狐狸躍向城市至高點,重新開始其最原始的狩獵,這一次,狩獵的對象變成了用技術作惡的人。《狩獵愉快》將其核心衝突巧妙地安置在傳統與現代、自由與禁錮的平衡點上,狐狸精作為故事的核心人物,她消失而又重生的「魔力」象徵著舊世界文化與生活方式的變遷,她由狐狸精成為「機械姬」、再化身機械狐狸的境遇則指向技術的多種可能性。這一故事的思想內核由此可以作為賽博格技術的最佳隱喻:

技術既能抹殺傳統文化,也能對其進行復興;既能作為惡勢力的幫兇,也能幫助人們重拾自由生活的可能性。

賽博格之現實

科學幻想介入人類生活

科幻作品中的賽博格想像如電子腦、機械義體已為人所熟知,然而它只代表了賽博格技術的冰山一角,賽博格如今已不再僅是科學幻想,它遠比我們所想像的更貼近現實生活。以人工耳蝸為例,它是一種植入式聽覺輔助設備,其工作原理不是放大聲音,而是將聲音轉換為電刺激,由體內植入的電極刺激聽覺神經,從而使患者「聽到」聲音,人工耳蝸的設計使得人體與機械裝置相互依存,構成一個協同運轉的系統。

圖片來源:wikipedia

根據賽博格的定義,任何嵌合人體與無機體的自循環系統都是賽博格,因此,佩戴了人工耳蝸乃至心臟起搏器的人類都可以稱之為賽博格。賽博格技術除了應用於上述彌補身體缺陷的醫學領域之中,也在增強人體機能方面有所實踐。隨著人類對技術的依賴程度不斷加深,任何人都可能在不遠的將來改造自體,成為賽博格,全球各地的科技狂人們也在努力推動這種可能性。現今,主要存在兩類熱門的賽博格技術:

其中一類試圖讓機械與人體神經末梢相聯合,其中最典型的實踐是「外骨骼」。外骨骼是一種可穿戴的機械裝置,能夠輔助人體四肢運動,如同鋼鐵俠的戰甲一般,提供超人的力量。機械外骨骼的運作多基於對肌肉神經電信號(EMG)的拾取:人在運動的過程中,由腦部發出指令,通過軀幹神經向相應部位的肌肉發出信號,機械外骨骼可以通過附著於皮膚的表面肌電傳感器檢測相應信號,並通過「外骨骼」協同使用者完成動作。早在20世紀末,美國國防高級研究計劃局就開啟了機械外骨骼的研究,其資助的XOS外骨骼系統能夠讓人輕鬆舉起上百千克的重物。雖然XOS因過高的自重的和壓力傳感器導致的耗能缺陷而遲遲無法投入使用,但它成功延續了人們對「超級士兵」的幻想。

XOS示意圖

日本公司Cyberdyne於2004年研發出的外骨骼產品HAL(hybrid Assistive Limb,混合輔助假肢)是世界首個實用化的外骨骼裝置,據稱可以使人體的肌肉力量增強十倍以上。目前下肢HAL最新型號重約15kg,已經不再像古老的XOS那麼笨重,但HAL遇到了和XOS一樣的能耗問題,其維持超人能力的時間只有短短的1-2個小時(註:下肢HAL續航時間1小時,單肢HAL續航時間2小時),這一致命缺陷使得HAL如今只能在醫療康復、勞工支持等有限領域進行商用,距離廣泛增強人體還遙遙無期。Ekso Bionic、ReWalk Robotics、b-temia等公司的類似產品大多也面臨同樣的窘境,或許,外骨骼裝置的廣泛應用需要一場能源變革作為支撐。

2006年,HAL-5型號機械外骨骼在公開場合進行展示,圖源網絡

另一類賽博格技術則直接對大腦下手,如果說外骨骼技術所使用的肌電信號是通過傳感器抓取大腦發送給肌肉的信息,那麼腦機接口技術則試圖使用外部設備直接與大腦進行信息交換,參與人類的意識處理過程。目前進行腦機接口研究的公司有MindMaze、Neurable、BrainCo等數十家,其中馬斯克的Neuralink最具話題性。

Neuralink於2017年創立,目標為通過人腦與計算機的融合輔助腦部疾病的治療,甚至強化人類大腦的功能。2019年7月,馬斯克演示了集成上千個通道的侵入式腦機接口平臺以及可執行精細植入操作的機器人,通過植入電極,腦神經疾病患者可以運用人機互動界面重新實現與環境的互動,比如通過意念打字、刷手機、控制滑鼠移動。

Neuralink N1產品原型圖

不久前,馬斯克在twitter上提到,Nerualink正在研究能夠腦機接口將音樂直接傳送入人腦的技術,如果這一技術成為現實,腦機接口技術將實現從「只讀」到「存取」的跨越。目前NeuraLink正在積極尋求FDA批准其進行人體實驗,但這可能是一條艱辛之路:雖然馬斯克使用醫學治療的話語對其產品進行修飾,但侵入式腦機接口技術仍然存在嚴重的倫理問題,很難突破當今的管理秩序,其實用化乃至商業化未來依舊晦暗不明。

賽博格之未來

未來是天堂抑或地獄

在高歌猛進的賽博格技術之外,依然存在「隱秘的角落」。任何關鍵技術的誕生,都伴隨著對人類思維方式乃至倫理規範的顛覆,賽博格技術也同樣如此,它觸及到人之存在的核心議題。

哲學領域中有一個經典問題,名為「忒修斯之船」:如果船上的木頭不斷被替換,直到所有的木頭都不是原來的木頭,這艘船還是原來的船嗎?這一問題同樣可以引申到對賽博格的討論中:如果全身都被替換,只剩下大腦中孤獨的神經元,那「我們」還是我們嗎?當我們暢想肉體替換乃至意識上傳的未來時,總會忽略這一問題,然而它直接威脅到人作為存在主體的合法性。人的生命體驗中重要的組成部分是思想和感覺,大腦產生思想,而感覺則是身體和大腦互動的結果,它們共同構成意識,或者說是主體性。當身體的一部分被替換,意識的一部分也隨之而去,「你」已經成為一個全新的「你」。

《攻殼機動隊》中的女主人公草薙素子作為進行了全身替換的義體人,她在鋼鐵軀殼中的話語直擊賽博格夢想中最薄弱的部分:

「正如要有林林總總的部分,才能構成一個完整的人,而其每一部分又要有千差萬別,才得以構成迥然不同之人。異於他人的面容、下意識裡的聲調、夢醒時所見的手掌、兒時的記憶、未來的命運,以及我的電子腦所觸及的信息海洋……大概所有全身義體化的生化人都會有同樣的困惑,也許自己很早以前就死了,現在的我只是由義體和電子腦構成的虛擬人格。"

當我們選擇改造自己,用整齊劃一的機械部件替換掉與自己相依的肉體時,將會獲得超人的能力,同時,我們也將永遠地失去自己的一部分存在。肉體的溫度、觸覺、冷風吹拂裸露皮膚引發的顫慄,與愛人交握手掌時的悸動……都將被替換為冷冰冰的電信號。當人被化約成為神經系統中流淌的信號,人類精神也將隨之流散。在超人能量的誘惑之下,或許對人的身體與存在本身保持敬畏、堅持技術不濫用的原則,才是應用賽博格的恰當方案。

另一個問題在於,賽博格技術的應用能讓我們的社會變得更好嗎?

不同學者給出不同的答案。美國哲學家唐娜·哈拉維認為賽博格技術能夠讓我們變得更加平等。在著名的《賽博格宣言》中,她指出,賽博格技術能夠讓所有人——無論男人還是女人、黑人還是白人、富人還是窮人,都變成機器與生物體鑲嵌而成的混合主體,從而將原本對立的人群放置在同一的身份認同之中。在哈拉維的設想中,作為混合主體的賽博格能夠從根本上突破人類社會中根深蒂固的父權、殖民主義、資本主義傳統,帶來嶄新的未來。

然而,有更多人對此持保留意見。譬如霍金著名的「超人」預言指出,富人有朝一日會使用基因編輯技術對人類自身的DNA進行修改,創造出比現有的人體格更強、智商更高的超人,這將使人類面臨更為深刻的割裂。這一預言針對基因編輯技術,但它同樣可以被納入賽博格技術的討論中來:富人是否能夠更快地獲取機體改造的資源?是否能夠壟斷改造資源以創造新的人類等級秩序?倘若如此,當今世界的階層劃分將延續到未來,人類的不平等將根植於身體,新的秩序將在黑暗中誕生。

技術之發展有紛繁複雜的可能性,賽博格技術將會向怎樣的方向前進、為我們展開怎樣的未來,或許不久即可揭曉。但如果有機會,你會願意改造自己的身體以獲得超人的能力嗎?

參考資料:

[1]ANTONIO DAMASIO《Why Your Biology Runs on Feelings》:http://nautil.us/issue/56/perspective/why-your-biology-runs-on-feelings

[2]Haraway, D. (2006). A cyborg manifesto: Science, technology, andsocialist-feminism in the late 20th century. In The international handbook ofvirtual learning environments (pp. 117-158). Springer, Dordrecht.

[3]Cyberdyne.HAL for Well-Being Lower Limb TypePro[EB/OL].https://www.cyberdyne.jp/english/,2020-8-15.

[4]ASIMO.ASIMO by Honda | The World's Most Advanced HumanoidRobot[EB/OL].https://asimo.honda.com/,2020-8-15.

[5]Clynes, M. E. (1960). Cyborgs and space. Astronautics, 14, 74-75.

[6]王建梅.凡人的超人之路 機械外骨骼發展史[J].電腦迷,2011(15):88-89.

[7]李恆威,王昊晟.賽博格與(後)人類主義——從混合1.0到混合3.0[J].社會科學戰線,2020(01):21-29.

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