將芯片植入士兵大腦-新知探索
與原子彈、氫彈等大型殺傷破壞性武器不同，未來戰(zhàn)爭的標志性武器或許是讓人類大腦獲得前所未有的控制能力，這種“神經(jīng)武器”或許會改變戰(zhàn)爭的基本方式。近日，英國《皇家學會會刊》發(fā)表文章稱，腦機接口技術(shù)日后可能被應用到戰(zhàn)場上，包括借助植入大腦的芯片向士兵“灌輸”特定指令。
打造“超級戰(zhàn)士”
想像一下，未來有這樣一批戰(zhàn)士，他們的大腦被植入芯片，大腦基本能力呈幾何級數(shù)增長，且戰(zhàn)斗力超凡。他們能回憶起任何一個訓練細節(jié)，也能在任何時刻準確無誤地接受上級指令。他們是以一敵百的“超級戰(zhàn)士”。
這原本是多次出現(xiàn)在科幻小說與電影中的場景，不過一些科學家似乎致力于將科幻變?yōu)楝F(xiàn)實。
現(xiàn)實中，這種植入芯片提高作戰(zhàn)能力的設想并非第一次出現(xiàn)。美國國家科學院2010年5月公布了一份報告指出，神經(jīng)科學可以大大改進士兵在戰(zhàn)場上的表現(xiàn)。比如，士兵攜帶數(shù)字芯片“助手”上陣，這個“助手”可以通過電磁波偵察出附近存在的威脅并發(fā)出警報，如果“助手”系統(tǒng)崩潰，生物探測器能向中央指揮中心發(fā)出信息，增派援軍。
而去年10月，科學法則網(wǎng)站發(fā)表的一篇論文與科幻片更相似：腦機接口技術(shù)能打造出“超級戰(zhàn)士”。比如，裝有一枚大腦芯片的分析師將能夠很快地完成海量情報數(shù)據(jù)的篩選，而與計算機搜索算法融為一體的戰(zhàn)斗機飛行員將能夠迅速鎖定敵方目標。
當然，我們也可以想像這一技術(shù)應用于生活中。比如把裝有英文單詞的芯片裝入學生大腦負責記憶的區(qū)域，從此不必忍受背單詞之苦。
注定“難產(chǎn)”的超級戰(zhàn)士
“超級戰(zhàn)士”的設想聽起來確實神奇，但是目前看來還有很多基礎性的研究待解決。清華大學生物醫(yī)學工程系博士生導師洪波坦言，以“超級戰(zhàn)士”而言，即使將含有計算機算法的芯片植入大腦，芯片也無法工作，因為不知道腦神經(jīng)如何與芯片連接。
腦神經(jīng)與芯片連接，就像國際空間站與一節(jié)火車對接，前者比后者復雜得多。電腦芯片有自身工作語言，大腦也有。遺憾的是，“我們還不知道大腦如何思維，也不清楚信息如何編碼。只有這些都搞清楚了，‘超級戰(zhàn)士’才有可能出現(xiàn)”。
上海市腦功能基因組學重點實驗室負責人林龍年同意這一看法，“現(xiàn)在對大腦原理研究并沒有突破。目前對腦神經(jīng)的研究就像面對一個黑箱，既不能打開，也不能從外部直接觀察內(nèi)部狀況，只能通過信息的輸入、輸出來確定大腦結(jié)構(gòu)。在這種情況下，我們不知道大腦在什么位置計算、記憶，也就無法確定芯片應該植入何處，如何接入數(shù)據(jù)，更不要說讓芯片數(shù)據(jù)進入人意識范圍并控制。”
除了腦神經(jīng)學方面的困難，“超級戰(zhàn)士”還要克服生理上的排斥反應。這個過程需要服用藥物減輕排斥強度，再由神經(jīng)刺激法，把人的某些神經(jīng)鈍化。這些并不容易做到。
不同方向的腦機接口研究
雖然“超級戰(zhàn)士”的出現(xiàn)遙遙無期，腦機接口在戰(zhàn)爭中的其他應用卻不遠了。今年2月，英國《每日郵報》報道美軍正在開展“人腦遠程控制機器人軍團”的項目，最終目標是實現(xiàn)讓人類士兵用思維控制類人機器人參戰(zhàn)，使真人能夠遠離危險的戰(zhàn)場。
而現(xiàn)實中，實驗室也早已完成了癱瘓者用意念控制假肢。林龍年介紹，其工作原理是用腦電技術(shù)采集大腦信號并翻譯。比如實驗者反復想著“開門”，意念力使“開門”信號增強，與其他信號相區(qū)別，最后與機械聯(lián)動控制假肢。
這種方法雖然某種程度上也算是理解人的意識，但與“超級戰(zhàn)士”完全不同。“意念控制假肢，甚至還有控制機器人打仗，這些技術(shù)都不是建立在大腦工作原理的基礎上，而是基于大腦不同時候發(fā)出不同信號，再與外界環(huán)境找對應關系，實際上對大腦原理依然不了解。”林龍年說。
同時，洪波表示，目前實驗室的腦機接口研究都比較簡單，而且是在嚴格控制的條件下，比如假肢只完成伸手、縮手的操作。一旦到了復雜環(huán)境中，大腦信號控制就很難完成。
此外，他認為，意念控制假肢只是完成大腦信號解讀的單方面工作。而“超級戰(zhàn)士”則需要“雙向連接”：既解讀大腦信號，又把電腦芯片指令輸出給大腦神經(jīng)細胞，使大腦理解。這樣的雙向互動，難度大幅提高。
“超級戰(zhàn)士”的倫理挑戰(zhàn)
盡管“超級戰(zhàn)士”和其他神經(jīng)武器不在一條發(fā)展道路上，在現(xiàn)實醫(yī)療中“他”卻有個“遠親”。“在帕金森病人腦中植入類似芯片的刺激器，按規(guī)律刺激神經(jīng)細胞，使其重新活動。這一技術(shù)在原理上與‘超級戰(zhàn)士’有點像，臨床效果很好。”洪波告訴記者。
不過，他也表示，這個治療方法能起到作用是因為科學家已經(jīng)知道了帕金森患者大腦的哪一部分出現(xiàn)病變，只需針對該區(qū)域進行刺激。而對于大腦計算、決策、記憶這些高級功能的認識不像帕金森病理那么清楚，所以“超級戰(zhàn)士”仍很遙遠。
對帕金森病人的治療沒有引起很多道德爭議，這或許是由于它是為了輔助殘障人士。針對常人尤其是軍人的“植入”就沒有這么幸運了。
早在2009年，美國軍方就計劃在士兵皮下植入芯片，以此對士兵身體狀況等信息進行收集與檢測。林龍年表示，這在技術(shù)上完全做得到，人是容積導體，能把心跳、出汗、緊張度等身體信號傳到體表。當然，這與腦機接口技術(shù)已經(jīng)沒關系了。
就是這個計劃，引來了巨大非議。很多士兵認為隱私權(quán)會受到侵害。與之相比，未來可能實現(xiàn)的“超級士兵”會面臨更大道德挑戰(zhàn)。洪波提出，目前新學科方向“神經(jīng)倫理學”就是研究此類問題的。將本不屬于自身的思維或能力植入大腦，會使思維獨立性受到挑戰(zhàn)。事實上，任何與自然規(guī)律相悖的科技最終都將面臨倫理學的“審判”。
