人类增强计划：意念写字将比打字快，学习或过时

　　在许多科幻作品中，我们都能看到“机械人”、“生化人”等增强版人类的身影。DC 出品的《正义联盟》，主角之一钢骨（Cyborg）便是一个典型的例子。

　　剧情设定中，半机械的身体让他拥有超人般的力量。更具科幻色彩的，是他的大脑经过改造，成为了一台异常强大的量子计算机，24 小时与互联网保持同步。

　　无论是异常强大的大脑，还是无坚不摧的身躯。钢骨的这些超能力，某种程度上映射出人类对主宰命运，甚至主宰世界的向往。

　　而脑机接口、可植入芯片等前沿科技的最新进展，让钢骨在真实世界诞生的可能性，又增加了一分。

20 年后，学习或将“过时”

　　钢骨媲美量子计算机的大脑，来源于天启星母盒的力量。但在真实世界中，母盒并不存在。人类将提升大脑机能的愿景，寄希望于脑机接口（BCI）。

　　简单来说，BCI 技术可将人脑与外部设备建立直接联系。例如大脑接收来自计算机的信息，或将信息发送至计算机。

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　　这听起来很玄幻，但围绕着 BCI 的研究已有一段相当长的历史。

　　1924 年，德国精神科医生汉斯·贝格尔发现了脑电波的存在。自此，针对 BCI 技术的研究开始陆续出现。直到 20 世纪 90 年代中期开始全面开花。

“脑电波之父”汉斯·贝格尔. 图片来自：EPILOG

　　1997 年，越战老兵 Johnny Ray 的脑干血管破裂，中风让他几乎完全瘫痪。他的思考能力正常，但无法说话。第二年，Johnny Ray 接受了 BCI 手术。通过大脑植入物，他可以通过意念在电脑屏幕上指示短语来表达自己。例如“我口渴了”和“很高兴和你说话”。

　　随着时间的推移，Johnny Ray 甚至学会了控制电脑光标移动，以在字母表上拼出自己的名字，和他医生的名字。关于 BCI 相关技术标准和方向也开始逐渐明朗。

　　2005 年，Cyberkinetics 公司获得美国 FDA 批准，在九位病人进行了第一期运动皮层脑机接口临床试验。四肢瘫痪的 Matt Nagle 成为了第一位用脑机接口来控制机械臂的病人，他能够通过运动意图来完成机械臂控制、电脑光标控制等任务。

2005 年的 Matt Nagle

　　“我无法用语言表达。我在心里想着“光标在右上角”，电脑的光标就真的跑到了右上角。现在我可以在整个屏幕上控制它。它带给我一种独立感。”

　　Matt Nagle 曾在接受采访时如上表示。

　　到了 2012 年前后，BCI 已经能胜任更为繁复的工作。可让瘫痪病人使用机械臂，自己吃饭、喝水，打字交流。

　　与此前通过控制光标移动选中字母不同，最新的 BCI 技术已经实现了“手写输入”。根据最近发表在《自然》杂志上的一篇研究，神经科学家已经实现将手写信号实时翻译成文本，打字速度实现跃升，为每分钟 90 个字符，接近正常人打字速度的 3/4。

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　　该研究的对象是一位脊髓损伤而瘫痪的 65 岁男子。实验人员将两颗 4×4 毫米大小的传感器，放置在该男子大脑运动皮层的外层。通过 100 多个细如发丝的电极，与大脑神经相连，记录并处理与书写相关的大脑活动。

　　该项技术不仅可以解码患者的书写意图，还能实时自动更正，准确率超过 99%。也就是说，患者如果书写字母时，脑海中的笔迹不够规范，BCI 通过算法可以自动修正。

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　　可以说，BCI 的相关研究，为许多病患带来了新的希望，尤其是瘫痪患者。迅速增长的 BCI 相关企业，也推动着 BCI 技术从实验室进入现实生活。

　　不过，BCI 技术的目标不仅仅是“弥补”病患的机理缺陷，还有“增强”健康人类的机能。

　　比如马斯克的 Neuralink 公司，打算在 10 年内实现健康人之间的“传心”（telepathy）。即让两个植入脑机接口的人无需讲话，便能直接用脑信号沟通。这时，沟通将不再需要语言这个载体。

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　　Neuralink 还打算在 25 年内，打造出“全脑接口”（whole-brain interface）。让大脑中几乎所有的神经元，都能够与外界顺畅沟通。

　　Neuralink 的团队希望，未来使用他们 BCI 技术的人类，可以像黑客帝国中的男主角 Neo 那样，直接从计算机上传和下载信息。

　　除了 Neuralink，还有不少公司或团队在研发 BCI 对增强人脑机能的可能性。比如宾夕法尼亚的一个计算记忆团队，已在实验室通过 BCI 成功增强人脑的记忆力。

　　Ramses Alcaide 领导的团队，致力于脑控 VR 游戏，并于 2017 年推出全球首款脑控 VR 游戏。其目标是实现电影《头号玩家》中的场景。

脑控 VR 游戏装置. 图片来自：Neurable

　　再如 MindX 公司，试图通过眼镜等智能穿戴物，实现与大脑的实时连接。用户只需一个念头，便可通过眼镜查询信息。

　　基于这些 BCI 技术公司，人工智能专家尼古拉斯·凯里诺斯 (Nikolas Kairinos) 认为，20 年后的 BCI 技术将大幅提升人脑的学习效率。“通过可植入芯片，人脑可快速记忆、查询任何信息。届时，『学习』这件事将过时”。

尼古拉斯·凯里诺斯

　　这不是天方夜谭。在 BCI 技术加持下，未来一目十行、过目不忘将不再是科幻剧情的专属，而是成为人类可实现的机能。

仿生机械，让人体更“完美”

　　上文提到，钢骨之所以成为超级英雄，不仅是靠量子计算机级别的大脑，还有他那无坚不摧的半机械身躯。

　　现实世界中，人类也在通过机械改造增强身体机能。和脑机接口一样，机械改造身体的初衷，是为了帮助某些生理缺陷的人，重获相关的能力。

使用仿生手臂的男孩. 图片来自：daemon3dprint

　　我们听说过很多机械义肢让人重生的例子。比如不幸截肢的 Hugh Herr，考入麻省理工学院后，花了 20 年时间研究假肢机器系统，最终研制出让他重获攀岩能力的仿生义肢。

　　这套仿生义肢系统包含 24 个传感器，6 个微处理器。不仅能感应位置、速度、压力、温度等，还可以控制肌肉腱状执行器来移动“人造脚踝”，使 Hugh Herr 能够跑步、跳跃、舞动，甚至攀岩。

Hugh Herr. 图片来自：MIT News

　　类似的案例不胜枚举。而机械化改造人体，也并非只为了“修复”人体机能。另一目标是“增强”正常人体的能力。

　　比如加州大学伯克利分校人体工程实验室创立的公司 SuitX，正在通过机械外骨骼增强工人的效率，并防止工作中受伤。

图片来自：Suit X

　　目前，通用汽车和菲亚特等工厂里，已经有工人穿戴 SuitX 的机械外骨骼进行工作。这些机器旨在减少肌肉疲劳。通过减少 50% 的背部、肩部和膝盖的肌肉活动，让工人肌肉受伤的风险大大降低。

　　SuitX 目前提供多款穿戴式骨骼。有针对肩部、背部、腿部等不同位置，进行增强的机械骨骼。除了降低穿戴者的肌肉疲劳，还可以帮助用户轻松举起沉重的材料，提高工作的效率。

　　根据发表在《科学机器人》杂志上的一项最新研究，科学家已经证实人脑可以支持额外的身体部位。

　　Dani Clode 领导的研究小组，通过给实验人员装上额外的机械手指，并训练他们利用机械手指做家务。一段时间后，通过 FMRI 扫描大脑运动皮层，发现大脑已经完全适应了额外的身体部位。

图片来自：尼·克劳德/伦敦大学学院

　　这意味着，人类的大脑有能力协调好“第三只胳膊”或“第三只腿”。这为机械增强人体进一步打下了理论基础。

　　伦敦大学学院认知神经科学研究所的保琳娜·基利巴 (Paulina Kieliba) 认为，机械增强身体可能会以多种方式对社会产生价值。例如让外科医生在没有助手的情况下也能工作，或者让工厂工人更有效地工作。

使用“第六根手指”来抓取物品. 图片来自：Robotic Science

　　除了机械增强人体，可植入芯片的最新进展，也进一步为人类了解并控制身体，拓宽了道路。

　　最近发表在《科学进展》杂志上的一项研究显示，哥伦比亚大学的工程师创造出了世界上有史以来最小的单芯片系统。体积只有 0.1 立方毫米，肉眼甚至不可见。可通过皮下注射针，植入人体用于测量体温。

有史以来最小的可植入芯片，位于针管内. 图片来自：哥伦比亚大学

　　该芯片系统可通过超声波供电并进行数据传输。目前该设备只能测量体温，但项目负责人表示，其最终将实现监测呼吸功能、血糖水平和血压的功能，前景十分广阔。

　　了解身体，增强身体。可植入芯片和仿生机械的发展，让人类的身体机能更加“完美”，实现曾存在于科幻片中的种种能力。

这样的未来，你可能不想看到

　　尽管脑机接口、仿生机械、可植入芯片的发展，让人类前所未有的接近“完美”。但与美好相伴而来的，还有安全、伦理等方面的担忧。

图片来自：Syfy wire

　　首先就是安全问题。当人类的记忆依托于脑机而存在，如果云端发生了错误或者遭受黑客攻击，那么记忆很有可能存在被人为篡改、消除的风险。

　　这不是危言耸听。首位在头骨中植入天线，并被政府合法认可的“改造人”Neil Harbisson 曾表示，他的天线曾遭受黑客攻击，收到过来历不明的信息。

Neil Harbisson. 图片来自：The Times

　　再如当黑客控制了一个人的外置机械手臂，伤害了另一个人。那么被控制的人是否负有连带责任？这些问题不仅关乎着法律，也关乎着伦理道德。

　　如果说安全方面的担忧，可被更加强大的“防火墙”所抹去。那么财富不均，将在上述语境下进一步加深人与人之间的鸿沟，且难以避免。

　　上世纪 60 年代，美国政府为了回应社会上要求教育平等的呼声，拍摄并播出了一部电视教育节目《芝麻街》，目的是为贫困家庭的儿童提供启蒙教育的机会，缩小贫富儿童学前教育的差距。

《芝麻街》中的经典形象

　　结果却事与愿违。调查结果发现，富裕家庭的儿童对节目的收视率远高于贫困儿童，受教育效果也要好于后者。

　　1970 年，蒂奇诺等人在大量实证调查的基础上提出了“知识沟”理论：社会经济地位高者，获取信息的速度和知识量，都要高于社会经济地位低者。两者的知识差距会随着时间不短扩大，形成知识鸿沟。

　　可以设想，当脑机接口进入消费市场。经济能力强的人，将有机会通过相关技术，迅速获取、记忆信息。正如尼古拉斯·凯里诺斯预言的那样：学习将成为一件过时的事情。

图片来自：clueylearning

　　届时，经济能力弱，没法负担脑机接口的人群，将如何比拼那些拥有脑机接口的人群？教育公平或将成为一个伪命题。

　　而这只是数道鸿沟的冰山一角。更不必说机械增强的人体，在力量、持久度等方面优于普通人了。

　　这些“超能力”，或许最终都将演变成“钞能力”。这比争论何为人类、心灵控制等问题，要现实得多。

蝙蝠侠可能是“超能力”的代表

　　不过，每一个时代的到来，都会伴随着这样或那样的忧虑。比如蒸汽时代初临时，坐上汽车的人的确比骑自行车的人跑得更快更远。第一批拥有计算机的人，的确比别人看的更高更远。但从长远来看，革命性的技术总是普惠世界的，而非只服务于富人。

　　“我知道这听起来有些俗气，但我们相信脑机接口等人工智能的发展，最终将在全球范围内大规模改善人们的生活。”

　　尼古拉斯·凯里诺斯如是说道。不管我们信或不信，这些科技已经在路上，变革正在悄悄的发生。