【主編講堂】別恐慌,腦機接口仍然處於科學幻想階段

2020-09-18 中國科技論文在線

近日,埃隆·馬斯克和其研究人員通過「三隻小豬」展示了豬腦植入腦機接口設備的在線直播,再次激發了人們對腦機接口技術的熱情和期待。一時間,各種神乎其神的宣傳報導在網絡和朋友圈中刷屏,仿佛能夠存儲和提取記憶的「超級人類」很快就會降臨,遺憾的是,腦機接口目前在一些關鍵核心問題上還缺少基本科學理論的支撐,更難在關鍵技術方面取得突破。

人們對於腦機接口最深刻的印象,莫過於《黑客帝國》高潮部分崔妮蒂通過腦機接口瞬間學會了直升飛機的駕駛技術。但目前整體上來說,當人類為了治療冠心病,在心臟血管內放個支架都需要長期吃藥維持這樣的認知下,還不具備腦機接口成功的條件,它依然處於科學幻想或者說商業噱頭的階段。當然,我們鼓勵這方面的探索,前提是自身不要被忽悠。

先說說什麼是腦機接口?

腦機接口(brain-computer interface,BCI),一般意義上的概念是在人或動物腦(或者腦細胞的培養物)與外部設備間建立的直接連接通路。按照接入方式分為侵入式和非侵入式,按照傳輸模式分為單向和雙向,在單向腦機接口的情況下,計算機或者接受腦傳來的命令,或者發送信號到腦(例如視頻重建),但不能同時發送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設備間的雙向信息交換。

簡單來說,腦機接口就是將大腦信號轉化為機器可識別的信號,實現對機器的有效控制;同時將外部設備信號轉化為大腦可識別信號,從外部對大腦進行直接幹預。

說起來簡單,但是想實現卻很難,原因體現在三個方面:

首先,能不能實現腦機接口取決於腦科學、神經科學的根本性突破,但實際上,人類對於大腦以及神經元、腦信號傳輸的機理還遠遠沒能搞清楚,整體上腦科學的研究還處在猜想和起步階段。如果連這些都沒有搞明白,腦機接口技術實際上相當於空中樓閣,無源之水。

其次,自然人的意識、認知和智力過程是否就等同於腦(電)信號,目前所有腦科學的「研究成果」都是基於電信號的計量,這其實是一個很關鍵的問題。由於科學探索所處的認識階段,宇宙中存在的暗物質、暗能量等很有可能在人類的意識、認知和智力的構建中起作用。把腦機接口的基本邏輯是腦(電)信號等同於意識,甚至等於認知和智力,這完全不是一個層次上的對稱內容,人類存在這方面的認知局限。

第三,人類的智慧是否通過學習可以實現,這是值得商榷的。現在的所謂人工智慧是依靠大數據、大圖片和大數學方程的深度學習實現的,是靠自然人的智能改進算法提高對事物的管控範圍和精度。事實上,知識是可以學習或者說灌輸的,但智慧往往通過感悟、共情等人類複雜感情累積而成的,文藝復興期間的法國哲學家蒙田曾經說過,我們可以憑藉別人的知識獲得知識,卻不能藉助別人的智慧獲得智慧,就是這個道理。

除了這些挑戰,腦機接口技術的安全風險也不容忽視。比如,電極植入、信號輸入或輸出的過程,都有可能造成腦部神經傷害,而腦電波信息收集和使用,有可能涉及對個人隱私的侵犯等,更不用說接踵而至的倫理危機了。(責任編輯王世新,榮譽主編李志民,圖片源自網絡)

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  • 別恐慌,腦機接口仍然處於科學幻想階段
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  • 什麼是腦機接口技術?
    而腦機接口技術便可以靠直接提取大腦中的這些神經信號來控制外部設備,它會在人與機器之間架起橋梁,並最終促進人與人之間的溝通,創造巨大價值。其實在很早之前,科學家就已經有了製造早期腦機接口技術的想法,但由於技術的限制,一直沒有什麼實質性的進展。在此後的時間裡,人們針對該技術的算法和應用不斷創新。
  • 腦機接口神話當前,先要「去幻想」
    這當然是一個漫長的神話,但馬斯克以及更多腦機接口的突破技術卻似乎也呼應和強化這樣的想像,但在技術「無上限」的幻想前,我們先要回到最初的起點,去回答一個關乎技術需求的邊界和技術邏輯的極限的問題。腦機接口以何立之?
  • 你知道什麼是「腦機接口技術」嗎?
    而腦機接口技術便可以靠直接提取大腦中的這些神經信號來控制外部設備,它會在人與機器之間架起橋梁,並最終促進人與人之間的溝通,創造巨大價值。如果將腦機接口技術的發展劃分為三個階段:第一階段是科學幻想階段,第二階段是科學論證階段,第三階段也就是當下所處的階段,主要聚焦用什麼技術路徑來實現腦機接口技術,將出現各種各樣的技術方法,進入「技術爆發期」。當下,腦機接口技術可分為侵入式和非侵入式兩大類:侵入式腦機接口是指在大腦中植入電極或晶片。人的大腦中有上千億個神經元,通過植入電極,可以精準地監測到單個神經元的放電活動。
  • 腦機接口植入帶來的無限遐想
    提到腦機接口,就會不由自主的想起「科學狂人」埃隆馬斯克,這位大佬天馬行空的想像力和其強大的資本能讓其的一些想法變成現實。時隔一年,馬斯克的腦機接口又有了不小的進展。今天,在Neuralink 總部的發布會活動上,馬斯克將指甲大小的腦機接口晶片植入小豬格特魯德的腦部,從而讀取小豬的腦部活動。
  • 通過腦機接口控制意念?權威專家駁馬斯克:「營銷手段」
    《中國科學報》:腦機接口技術常常被視為「意念控制」,而且容易在傳播中被誇大,比如馬斯克就對腦機接口技術有許多超現代的斷言,比如「心靈感應」「數字永生」等等。但是我注意到科學界的共識是,腦機接口的研發仍然處於非常早期的階段,其應用也僅在幫助癱瘓病人等醫學領域。
  • 腦機接口權威:不會有心靈感應,也不會有永生
    米格爾是熱門領域「腦機接口」的權威專家,他曾於2014年巴西世界盃上主導發明基於腦機接口技術的「機械戰甲」,幫助28歲的截癱青年朱利亞諾·平託為當屆世界盃開球。身穿「機械戰甲」的平託成功開球後,電視轉播解說員激動不已:「平託行走的一小步,腦機接口技術發展的一大步。」
  • 腦機接口權威:不會有心靈感應,也不會有永生
    米格爾是熱門領域「腦機接口」的權威專家,他曾於2014年巴西世界盃上主導發明基於腦機接口技術的「機械戰甲」,幫助28歲的截癱青年朱利亞諾·平託為當屆世界盃開球。身穿「機械戰甲」的平託成功開球後,電視轉播解說員激動不已:「平託行走的一小步,腦機接口技術發展的一大步。」
  • 腦機接口,你準備好了嗎?
    最近有個新聞深深震撼了我,「矽谷鋼鐵俠」馬斯克28日舉辦發布會展示了腦機接口的重大進展。什麼是「腦機接口」?分為單向腦機接口和雙向腦機接口。單向,顧名思義,就是外部設備接受大腦提供過來的信號,來控制外部設備。或者反過來,外部設備發送信號來影響大腦。雙向就是允許腦和外部設備間的雙向信息交換。
  • 「腦機接口」技術:讓「腦控」成為現實
    這得益於「腦機接口」技術的創新發展,自上世紀70年代「腦機接口」技術誕生以來,經過近半個世紀的發展,如今已能實時捕捉大腦複雜神經信號,並用來直接控制外部設備,使得人和機械可以作為一個生命不同組成部分而共存。人腦思維控制外部物體不再是幻想,電影中的科幻情景已開始大步走進人們的生活。
  • 細思極恐,腦機接口或使人成神?
    提到腦機接口,就會不由自主的想起「科學狂人」埃隆馬斯克,這位大佬天馬行空的想像力和其強大的資本能讓其的一些想法變成現實。時隔一年,馬斯克的腦機接口又有了不小的進展。今天,在Neuralink 總部的發布會活動上,馬斯克將指甲大小的腦機接口晶片植入小豬格特魯德的腦部,從而讀取小豬的腦部活動。
  • 獨家|腦機接口的科幻表象與科學真相
    腦機接口最近很火。這要拜科技狂人馬斯克入局所賜,當然 Facebook 的加入也讓這把火越燒越旺。學術界有不少進展。圖 | 一個語言加工模型,標註了書面和口語單詞複述任務的各個處理階段。每個階段下面表明了由PET成像所觀察到的與上述任務特異性相關的皮層區域。(來源:神經科學——探索腦,高等教育出版社,2004)另外,文字閱讀也是一種語言有關的腦電活動,這顯然與口語引發的腦電活動不同。
  • 腦機接口技術讓科幻成為現實
    最近大腦-計算機對接的進展正在將腦間直接傳遞思想的科學幻想變成現實。過去幾年發表的一系列研究宣告了動物之間、人之間甚至人鼠之間腦活動的直接傳輸。這種「腦腦對接」(BBI)通過連接兩個個體的大腦實現了腦活動的實時直接傳遞。雖然目前的腦機接口技術與科幻作品中的描述無法比擬,但通過意念簡單操縱機器,正一點一點走進現實。
  • 腦機接口先驅炮轟馬斯克:「他說的話我一個字都不同意」
    「我本人作為腦機接口技術的創造者,可以說,像科幻電影和小說裡提到的,通過腦機接口完全實現意念控制,是不可能的,這沒有科學依據。我很遺憾,馬斯克做出這樣錯誤的說法。這種說法無助於我們領域的科學發展。」Miguel Nicolelis(米格爾·尼科萊利斯)在近期的一次採訪中表示,馬斯克那些太過玄幻的說法,「我一個字都不同意。」
  • 當腦機接口裝上軍事按鈕
    吳敏文  「腦機接口」(BCI)正從科幻走進現實,作為科技的「練兵場」,軍事領域對「腦機接口」的探討和實踐從未停止。  「BCI技術大多仍處於研發的早期階段,美國國防部高級研究項目局(DARPA)、陸軍研究實驗所、空軍研究實驗所等機構正在積極研究和資助BCI技術。
  • 「科學狂人」馬斯克直播溜豬:腦機接口是魔法還是反人類?
    這年頭,作為吃瓜群眾,蹲在風口裡抬頭看豬,一不留神就會變成摸象的盲人,倒不如上前一步,誠心誠意的問一句:腦機接口,你是魔法的光,還是邪惡的槍?1「科學狂人」馬斯克掐住 8 月的尾巴,搞了一場直播,相信大家都有所耳聞,我們簡單回顧一下。這場直播,目的有兩個。
  • 「科學狂人」馬斯克直播遛豬:腦機接口是魔法還是反人類?
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  • 腦機接口難題不少
    ——腦機接口。腦機接口是在人與外部設備間創建的信息連接通路。通過解碼腦信號,將其轉換為可被識別的命令信號,實現人與機器或外部環境之間的交互。1973年,計算機科學教授雅克·維達爾首次在學術期刊上提出「腦機接口」的概念。2014年巴西世界盃開幕式上,一名截癱男子用思維控制機械外骨骼成功開球。如今,腦機接口已成為腦科學、神經科學等領域最受矚目的研究方向之一。
  • 河北日報:腦機接口,開啟「終極交互」
    像科幻電影《攻殼機動隊》展示的那樣,給大腦造一個網絡接口?在科學家的努力下,這一幻想正邁進現實。     2 開啟顛覆式應用     伴隨腦科學和信息科學的進步,腦機接口領域取得了越來越多突破性的研究進展並逐步向實用化邁進。     腦機接口,將使諸多顛覆式應用成為可能。     通過腦機接口能使有運動殘障以及情態、行為和思維障礙的人得到治療,享有生活質量較高的生活。