打开思维之门的脑机接口技术

张 琛

人们将芯片植入大脑，使人脑与计算机相连，通过思维来操控外部世界，获得“超能力”；实现人与人之间大脑的直接通信或思想交流；读取或改变人的记忆等场景不断出现在各种科幻作品中，被赋予了特殊而又神秘的魔力。如今，随着脑机接口（BCI）技术的快速发展，这些科幻场景不再是异想天开，有些已经走出实验室，进入临床应用，甚至未来将会成为我们日常生活的一部分。

脑机接口技术是指将人脑与计算机交互连接的技术，已经有了40多年的发展历程。我们借助这类技术可以建立起大脑与外部设备之间直接交流的通道，即通过提取特定的大脑活动的神经信号，“解码”人的意图，生成相应的控制命令，实现对外部设备（比如计算机、机器人等）的操控。脑机接口技术最早由加州大学洛杉矶分校的雅克·维达尔（Jacques Vidal）教授于20世纪70年代提出，他实现了通过解码脑电来控制屏幕上光标样物体的移动。此后在医疗和娱乐等领域得到了快速发展。

脑机接口系统可分为有创与无创两类。目前有创的脑机接口系统主要通过向大脑植入电极阵列、提取神经活动的电信号而实现。美国一项名为“大脑之门”的研究通过植入的微电极阵列对肢体运动意图的解码，已成功帮助因脊髓损伤、脑干中风或罹患“渐冻症”而丧失运动能力的患者通过想象手部或手臂的运动来控制电脑鼠标。脑植入设备是一个双向系统，它在提取神经信号之外，也可以对神经系统特定区域进行刺激，从而帮助受到神经损伤的患者进行康复。

无创脑机接口系统主要通过记录、解码脑电等无创脑成像技术所采集到的神经信号来实现。虽然在信号质量上弱于有创植入设备，但因其操作简便、无创伤等优势，具有十分广阔的发展前景，能够成为一般的通用技术应于医疗康复、智能监控、安全监测、军事装备、娱乐及商业活动等各个领域。就目前而言，无创脑机接口技术已经在医疗与娱乐领域进入具体应用阶段，而有创脑机接口由于需要进行手术、技术难度大、精准度要求高，大部分仍处于临床实验阶段。

脑机接口技术的发展涉及众多学科。从脑植入设备的材料研发、无创可穿戴便携系统的设计、模式识别技术的提高，到神经科学、认知科学、心理学的研究，再到应用人工智能提升解码或刺激的效率与精度等。脑机接口技术的发展为我们“解读思维”和“增强思维”带来了新的契机，意味着人类正在迈入一个可以更好地解码意向、情绪和决策并达到人与机器、人与环境共融的时代，未来甚至可以简单地通过思维来与他人进行交流。

脑机接口系统的发展虽然在医疗等领域为人类带来了极大的便利，但我们必须看到，这类技术有可能提供利用和操纵人的新方式，产生新的社会不平等现象，甚至改变人类的某些核心特征：私密的精神生活、个人的能动性，乃至把个人理解为是受其身体约束的实体。相应地，就带来了一系列令人担忧的问题：如何保障神经数据的隐私权，如何规范神经数据的所有权和使用权，如何界定脑机接口的控制权与代理，如何确保这项技术应用中的社会公平性，以及如何进行适度的监管等。

这些问题引发了广泛的讨论，也关系着此类技术的未来发展。现有的诸如人体医学等领域的伦理准则和道德规范已经不再适用于这一技术领域，我们必须认真对待神经技术和机器智能产生的可能后果，建议各国政府成立审议机构，在探讨新的伦理准则之基础上，出台能够起到正确引导、风险防范、科学监控作用的法律条例，促进脑机接口技术朝着有利于人类未来的方向发展。