“腦機(jī)接口”技術(shù)或讓“讀心術(shù)”成為現(xiàn)實——

　　未來戰(zhàn)場如何“腦洞大開”

　　■張小敏 許玥凡

　　還記得科幻電影《阿凡達(dá)》中的男主角杰克嗎？他竟然可以通過思維控制“外星人”的軀體。這種堪稱“黑科技”的神奇技術(shù)，就是“腦機(jī)接口”技術(shù)。它通過對腦電波信號的監(jiān)測，分析推斷人的想法和目的，進(jìn)而產(chǎn)生對應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制信號，實現(xiàn)與外界設(shè)備的實時交互。

　　隨著“腦機(jī)接口”技術(shù)的日益成熟，未來戰(zhàn)場或?qū)崿F(xiàn)士兵大腦與武器系統(tǒng)的直接連接，進(jìn)一步推動人與裝備的有機(jī)融合，此技術(shù)或?qū)㈤_啟智能化戰(zhàn)爭的新天地。如今，美國國防部高級研究計劃局正積極開展“腦機(jī)接口”相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)，《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志還重點介紹了通過“意念”控制機(jī)器的方法，標(biāo)志著這種“心靈感應(yīng)”正在從想象變成現(xiàn)實。

　　從“善解人意”

　　到“腦控”成真

　　近日，美國國防部牽頭投資的多個研究項目，主要致力于開發(fā)高分辨率腦神經(jīng)接口。事實上，不僅是美國軍方，美國科技界也不愿在即將到來的“腦控時代”被甩在身后。為實現(xiàn)人腦與計算機(jī)的連接，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人扎克伯格也在積極推動“腦機(jī)接口”研究，旨在研發(fā)出更加“善解人意”的計算機(jī)，實現(xiàn)以人的“意念”完成鍵盤、鼠標(biāo)等輸入操作。

　　所謂“腦機(jī)接口”技術(shù)，就是在大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建直接連接的信息通路。“腦機(jī)接口”單向通信時，主要是通過對腦電波信號的監(jiān)測，分析推斷人的想法和目的，產(chǎn)生對應(yīng)的調(diào)節(jié)和控制信號，計算機(jī)收到大腦“傳送”來的指令后，進(jìn)而開展相關(guān)操作。雙向“腦機(jī)接口”則允許大腦與外部設(shè)備間展開雙向信息交換，仿佛是用大腦跟電腦說“悄悄話”。當(dāng)然，在“腦機(jī)接口”中，“腦”泛指有生命形式的大腦或神經(jīng)系統(tǒng)，“機(jī)”則包括任何能進(jìn)行處理或計算的外部設(shè)備。

　　“腦機(jī)接口”技術(shù)的產(chǎn)生并不久遠(yuǎn)。在上世紀(jì)70年代，“腦機(jī)接口”技術(shù)的概念萌發(fā)。1988年，美國研究人員首次實現(xiàn)了用大腦直接控制虛擬打字機(jī)。緊隨其后，瑞士研究人員實現(xiàn)了讓輪椅按人腦意識行走。2013年，英國研究人員首次開發(fā)出可用于控制飛船模擬器的“腦機(jī)接口”裝置。美國研究人員又在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了后續(xù)改建，使得人們可通過戴在頭上的裝置控制飛船模擬飛行。如今，研究人員通過頭發(fā)絲一樣細(xì)的彈性纖維，成功地將光、電和化學(xué)信號組合傳輸?shù)酱竽X中，為實現(xiàn)大腦不同區(qū)域間的態(tài)勢感知提供了新的思路，有望進(jìn)一步突破“腦機(jī)接口”信息傳輸?shù)募夹g(shù)瓶頸。

　　讀懂“腦語”

　　沒那么簡單

　　被稱為“三磅宇宙”的人腦不僅是人體中最復(fù)雜的部分，也是一個高度復(fù)雜的信息處理中心，數(shù)以十億計的神經(jīng)元通過相互連接進(jìn)行信息交流，并通過整體協(xié)作來完成各種認(rèn)知任務(wù)。“腦機(jī)接口”技術(shù)要發(fā)展成熟，遇到的核心技術(shù)難點包括大腦神經(jīng)生物信號采集及處理、人機(jī)高效協(xié)同等。如何高效采集到腦電信號并成功“解碼”，能否將人腦的思維活動轉(zhuǎn)換為指令信號，都考驗著涉及機(jī)械動力、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息工程等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究水平。