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腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)!未來(lái)人類社會(huì)將會(huì)怎樣?

2021-09-08 15:52 美國(guó)佐治亞理工學(xué)院

導(dǎo)讀:腦機(jī)接口技術(shù),即腦、機(jī)、接口,三者的結(jié)合,將大腦的信息通過適當(dāng)?shù)慕涌诩夹g(shù)來(lái)讀取,并操控外部設(shè)備的動(dòng)作。

人類歷史上,每一次重大的技術(shù)革命,都會(huì)引發(fā)對(duì)人類自身乃至整個(gè)社會(huì)的沖擊。腦機(jī)接口(BCI)也一樣,對(duì)人類社會(huì)來(lái)說(shuō),這門技術(shù)將引發(fā)一場(chǎng)新的社會(huì)變革的風(fēng)暴。因此,美國(guó)電子工程學(xué)專家霍華德·奇澤克先生最近指出:腦機(jī)結(jié)合時(shí)代即將來(lái)臨,它將徹底改變我們的工作和生活方式。

腦機(jī)接口技術(shù),即腦、機(jī)、接口,三者的結(jié)合,將大腦的信息通過適當(dāng)?shù)慕涌诩夹g(shù)來(lái)讀取,并操控外部設(shè)備的動(dòng)作。這些外部設(shè)備可以是一個(gè)機(jī)器人,可以是虛擬鍵盤,可以是其他任何想要操控的東西。當(dāng)前對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)的開發(fā)已走出實(shí)驗(yàn)室,并進(jìn)入初步應(yīng)用階段;如何讓這門技術(shù)服務(wù)于社會(huì),推動(dòng)它的廣泛應(yīng)用,是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前,該技術(shù)已經(jīng)成為了全球各國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略高地。

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回顧腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展歷程,1929年德國(guó)精神病學(xué)家漢斯·貝格爾先生發(fā)表的第一篇有關(guān)腦電圖的文章,開啟了人類對(duì)大腦活動(dòng)的研究歷史;1973年,美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的雅克·維達(dá)爾先生首次提出了“腦機(jī)接口”的構(gòu)想,雖然受限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力,他之后十年的研究并未取得預(yù)期進(jìn)展,但他的大膽預(yù)測(cè)與實(shí)踐,為后來(lái)的研究者引領(lǐng)了方向。

上個(gè)世紀(jì)90年代,腦機(jī)接口技術(shù)的研究不斷取得新成果。例如,巴西科學(xué)家米格爾·尼科萊利斯先生在美國(guó)達(dá)勒姆提取葉猴皮層運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的信號(hào)來(lái)控制機(jī)器人手臂,進(jìn)而操控遠(yuǎn)在日本東京的機(jī)器人的動(dòng)作;他的最新研究是讓三只猴子協(xié)調(diào)工作來(lái)完成一項(xiàng)任務(wù),這項(xiàng)涉及大腦網(wǎng)絡(luò)的研究,將腦機(jī)接口技術(shù)帶入了如何擴(kuò)展腦能力的新階段。2014年,在巴西圣保羅世界杯開幕式上,癱瘓青年通過腦機(jī)接口踢出了當(dāng)年世界杯的第一球,更是為腦機(jī)接口技術(shù)的研究與應(yīng)用揭開了嶄新的一頁(yè)。

腦機(jī)接口技術(shù)是腦機(jī)結(jié)合的新發(fā)展方向,是實(shí)現(xiàn)人類與機(jī)器共生的技術(shù);它從大腦直接提取信號(hào),翻譯成控制命令來(lái)控制計(jì)算機(jī)或者機(jī)器人等外部設(shè)備。目前的腦機(jī)接口主要分為植入式和非植入式兩大類。前者為有創(chuàng)技術(shù),需要把電極芯片裝入大腦,或把計(jì)算機(jī)設(shè)備裝在人體里,實(shí)現(xiàn)混合的人類和電子系統(tǒng);后者為無(wú)創(chuàng)技術(shù),只要貼上電極芯片并從大腦外采集信號(hào),就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制。植入式和非植入式都各有優(yōu)劣。

有專家認(rèn)為:腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展可以大致分成三個(gè)階段。第一個(gè)階段,指Interface,也即接口(目前還在初級(jí)階段);第二個(gè)階段,指Interaction,也即交互;第三個(gè)階段,指Intelligence,即腦機(jī)智能。最終,腦機(jī)接口將增強(qiáng)人類的能力,例如,人類可能會(huì)擁有超感知能力,有更好的視覺和聽覺。腦機(jī)接口技術(shù)目前主要應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域,它在未來(lái)將得到進(jìn)一步發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。

前不久,“科技狂人”、美國(guó)實(shí)業(yè)家及工程師埃隆·馬斯克先生表示,由他創(chuàng)立的腦機(jī)接口公司(Neuralink)很快就完成人類大腦植入,原則上可以修復(fù)任何大腦問題,包括提升視力和聽力、恢復(fù)肢體功能、治療老年癡呆癥和漸凍癥等。近日他還表示,腦機(jī)接口技術(shù)有可能刺激人體內(nèi)釋放出血清素、催產(chǎn)素等化學(xué)物質(zhì),發(fā)揮了神經(jīng)元的作用。馬斯克先生的宣布,徹底引爆了外界對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)的關(guān)注。

眾所周知,人類大腦擁有至少1000億個(gè)神經(jīng)元;這些神經(jīng)元又構(gòu)成10^15個(gè)神經(jīng)聯(lián)接,將復(fù)雜相連的神經(jīng)首尾相接,總長(zhǎng)度超過18萬(wàn)公里。如此復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)性讓人類擁有了智慧,探究大腦卻成為了全世界科學(xué)家努力抵達(dá)的“終極疆域”。由美國(guó)佐治亞理工學(xué)院領(lǐng)銜的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì),最近用腦科學(xué)技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合在一個(gè)腦機(jī)接口系統(tǒng)中;用戶可以通過想象一個(gè)動(dòng)作,來(lái)無(wú)線控制輪椅或機(jī)械臂。

1995年11月,在美國(guó)芝加哥舉行的“大腦與機(jī)器”學(xué)術(shù)研討會(huì)上,中國(guó)科學(xué)家及未來(lái)學(xué)家周海中先生預(yù)言:在21世紀(jì)初葉,腦機(jī)結(jié)合時(shí)代即將到來(lái);屆時(shí),人類文明的進(jìn)程將會(huì)大大加快。從目前情況看,他的這一預(yù)言很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)步,尤其是腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)人類社會(huì)將會(huì)變得越來(lái)越美好。