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脑机结合时代即将到来

作者:洪涛 VIEW: 发布时间:2021-07-26 15:32:55

人类历史上,每一次重大的技术革命,都会引发对人类自身乃至整个社会的冲击。脑机接口(BCI)也一样,对人类社会来说,这门技术将引发一场新的社会变革的风暴。因此,美国电子工程学专家霍华德•奇泽克先生最近指出:脑机结合时代即将来临,它将彻底改变我们的工作和生活方式。

脑机接口技术,即脑、机、接口,三者的结合,将大脑的信息通过适当的接口技术来读取,并操控外部设备的动作。这些外部设备可以是一个机器人,可以是虚拟键盘,可以是其他任何想要操控的东西。当前对脑机接口技术的开发仍然停留在实验室阶段,如何让脑机接口技术服务于社会,推动它的应用,也是当前研究的热点。目前,该技术已经成为了全球各国科技竞争的战略高地。

回顾脑机接口技术的发展历程,1929年德国精神病学家汉斯•贝格尔先生发表的第一篇有关脑电图的文章,开启了人类对大脑活动的研究历史;1973年,美国加州大学洛杉矶分校的雅克•维达尔先生首次提出了“脑机接口”的构想,虽然受限于当时的计算机运算能力,他之后十年的研究并未取得预期进展,但他的大胆预测与实践,为后来的研究者引领了方向。

上个世纪90年代,脑机接口技术的研究不断取得新成果。例如,巴西科学家米格尔•尼科莱利斯先生在美国达勒姆提取叶猴皮层运动神经元的信号来控制机器人手臂,进而操控远在日本东京的机器人的动作;他的最新研究是让三只猴子协调工作来完成一项任务,这项涉及大脑网络的研究,将脑机接口技术带入了如何扩展脑能力的新阶段。2014年,巴西圣保罗世界杯开幕式上,瘫痪青年通过脑机接口踢出了当年世界杯的第一球,更是为脑机接口技术的研究与应用揭开了崭新的一页。

脑机接口技术是脑机结合的新发展方向,是实现人类与机器共生的技术;它从大脑直接提取信号,翻译成控制命令来控制计算机或者机器人等外部设备。目前的脑机接口主要分为植入式和非植入式两大类。前者为有创技术,需要把电极芯片装入大脑,或把计算机设备装在人体里,实现混合的人类和电子系统;后者为无创技术,只要贴上电极芯片并从大脑外采集信号,就能够实现对外部设备的控制。植入式和非植入式都各有优劣。

有专家认为:脑机接口技术的发展可以大致分成三个阶段。第一个阶段,指Interface,也即接口(目前还在初级阶段);第二个阶段,指Interaction,也即交互;第三个阶段,指Intelligence,即脑机智能。最终,脑机接口将增强人类的能力,例如,人类可能会拥有超感知能力,有更好的视觉和听觉。脑机接口技术目前主要应用于医疗领域,它在未来将得到进一步发展,应用领域也在不断扩大。

前不久,“科技狂人”、美国实业家及工程师埃隆•马斯克先生表示,由他创立的脑机接口公司(Neuralink)很快就完成人类大脑植入,原则上可以修复任何大脑问题,包括提升视力和听力、恢复肢体功能、治疗老年痴呆症和渐冻症等。近日他还表示,脑机接口技术有可能刺激人体内释放出血清素、催产素等化学物质,发挥了神经元的作用。马斯克先生的宣布,彻底引爆了外界对于脑机接口技术的关注。

1995年11月,在美国芝加哥举行的“大脑与机器”学术研讨会上,中国科学家及未来学家周海中先生预言:在21世纪初叶,脑机结合时代即将到来;届时,人类文明的进程将会大大加快。从目前情况看,他的这一预言很快就会实现。随着科技的进步,尤其是脑科学、人工智能和机器人技术的发展,脑机接口技术必将逐步应用于现实,服务全球,造福人类。

文/洪涛(作者系美国佐治亚理工学院博士后)

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