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植入电子芯片的未来“超人”

2010-02-04 09:44

将芯片与人体神经系统对接，这不仅只是科幻电影的想象，现在它真切地进入了我们的现实生活。这项技术在帮助许多残疾人士的同时，也带来了未来的隐忧：它究竟是永远的天使，还是在未来有{yt}变身为“魔鬼”？电影《终结者》就立意于此。
好莱坞的科幻影片被誉为是未来的描绘者，事实也正是如此，因为导演们关于未来的创意都基于现实的技术，而不是个人天马行空般的想象。近期的两部热门电影《未来战警》与《阿凡达》讲述的是不同的主题，但它们在科幻立意上有着奇妙的共同点，那就是未来人类的意识将与电子计算机联结，生物意识信号将转换为电信号，由此，人类进入半人半机器的时代。显然，这将是一个不可预知的未来。
凯文·沃威克教授被公认为是世界上{dy}个电子人，当他还是8岁儿童时，受《侏罗纪公园》原作者Michael Crichton的另一部畅销小说《{zj2}人类》(The Terminal Man)的影响，他幻想自己也能成为半人半机器的{zj2}电子人。40年后的1998年，沃威克实现了他的儿时梦想：在手臂中植入微小的人体芯片，尽管这个芯片仅在他的身体内呆了9天时间就取了出来，但沃威克{dy}次体验到作为电子人的不同生活。在接受访谈时沃威克描绘了他的{dy}次体验：“当我走向实验室时，大门就自动打开了；经过走廊时，灯一下全亮了；走过正门时，电脑会和我打招呼。”
2002年3月，沃威克继续第二次冒险，这一次医生将一块带有120个电极的芯片植入沃威克的手腕，使他的神经系统通过芯片线路与电脑相连。这块芯片能够捕捉更多的神经信号，任何念头只要在沃威克的大脑一闪而过，大脑中的电磁波立刻传至手臂，然后被芯片读懂，进而被电脑捕获，{zh1}“梦想”成真：客厅里的灯亮了；香浓的咖啡在厨房的咖啡壶中沸腾；戴上装有超声感应器的棒球帽，即使戴着眼罩四处乱走，也绝不会撞墙……第二次的植入实验同样获得了成功，沃威克甚至做到机械手的同步控制，这也是科幻电影《未来战警》片头中描述的场面。
这两次xx的实验让沃威克获得了电子人的绰号，也宣示了人体与计算机相连的可行性。实际上，沃威克并不孤独，一大批科学家都在从事类似的脑机接口研究。另外，一些商业公司则试图将一些特殊功能的人体芯片进行商业化。其中，位于佛罗里达州的Applied Digital Solution公司在2008年设计出植入人体的VeriChip芯片，这种芯片长为11毫米，宽度只有米粒大小，上面记录各种各样的信息，植入人体皮下可以有很多种用途。2009年2月，Applied Digital Solution公司向美国FDA（美国食品及药品管理局）提出了人体实验申请，并已经得到数个家庭作为受试单位。
植入VeriChip芯片的手术很简单，只要几分钟就能完成。在{dy}个受试家庭中，该芯片的主要用途是记录个人健康数据。在这个家庭中，父亲曾患过淋巴腺癌，儿子对若干种xxx有过敏反应。假如他们因发生交通事故而被送往医院，而医生不了解他们病史的话，那么在输血或手术的时候，就有可能导致意想不到的后果，甚至导致死亡。而利用VeriChip芯片将病史记录下来并植入体内，在发生意外的情况下，医生就可以用扫描仪读取芯片中的数据，以便采取合适的xx措施。
VeriChip的用途显然不止于此，Applied Digital Solution公司为它设想过无数种可行性，比如这枚芯片可以作为个人识别标志，完成控制自动化设施、身份认证等各种各样的新用途。而南美地区的一些富豪和政治家也表示对此感兴趣，如巴西、哥伦比亚等地区恐怖组织绑架泛滥，政治家和富翁们很容易成为绑架目标，如果在体内植入VeriChip芯片，一旦遭遇不测，便可以利用GPS系统实现快速定位。不过，VeriChip暂时还无法像沃威克教授植入的神经芯片一样能够与大脑直接关联，但随着脑机接口技术的不断发展，像VeriChip之类的人体植入芯片都将具有这样的能力。
chips

伊拉克战争结束后，五角大楼面对着大量的伤残军人，如何保障他们在战后的正常生活是一项非常关键的任务，而开发智能假肢就是最为关键的一项任务。
智能假肢中拥有一套计算机控制系统，芯片接收来自大脑的神经指令，将其转化为控制命令，令机械假肢能够像正常的肢体一样做出反应，也就是真正的以假乱真。类似的场景我们其实也可以在好莱坞电影中找到，比如《I，Robot》中警探德尔（威尔史密斯饰演）的一只手臂就是智能假肢。
智能假肢的关键是突破脑神经信号与电子信号的翻译，也就是所谓的脑机接口（英语为brain-computer interface，简称BCI）。该研究可以追溯到20世纪70年代，当时Schmidt, Fetz和Baker领导的研究小组证实了猴子可以学会自由地控制初级运动皮层中单个神经元的放电频率；80年代，约翰斯·霍普金斯大学的Apostolos Georgopuolos则找到了xx的上肢运动的方向和运动皮层中单个神经元放电模式的关系。同时也发现，一组分散的神经元也能够编码肢体运动。1999年，哈佛大学的Garrett Stanley则在视觉领域获得成功，他们向一只猫播放了8段视频，然后记录177个神经元的电脉冲，接着使用滤波的方法重建了向猫播放的这8段视频，重建结果中可以看到可辨认的物体和场景。
在上述研究的基础上，脑机接口开始进入人体实用。在视觉领域，独立研究者William Dobelle享有盛誉，他在2002年为16位盲人植入视觉假体，植入者获得良好的光感能力（当然还不能还原出图像）；而在运动神经领域，Emory大学的Philip Kennedy和Roy Bakay走在前列，早在1998年，他们就让一位中风病人学会用意识来控制电脑光标。而在2005年，美国Cyberkinetics公司获得FDA批准，对9位病人进行了{dy}期的运动皮层脑机接口临床试验。四肢瘫痪的Matt Nagle成为了{dy}位用侵入式脑机接口来控制机械臂的病人，Cyberkinetics的科研人员在他的大脑运动皮层中植入96个电极的阵列，使他能够将自己的运动意图传达给机械臂，完成一些简单的动作。
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上述成果清晰地表明，脑机接口不仅可行且已经开始投入实用化，尽管目前功能有限，但随着时间的推移，科学家对脑信号的解译越来越多，脑机接口涵盖的范围也越来越大，远程的视觉、远程的动作控制在技术上xx可行。而这项研究的用途显然不只是制作智能假肢，更可以将人类的感官能力无限度地强化，制造出具有各类超能力的电子人。
计算超人：在大脑皮层植入计算单元，植入者看到算式的同时，结果已经几乎同步生成，如果将计算单元与超级计算集群无线互联，这意味着每个人的头脑里，都有一部超级计算机。换句话说，现在每个人都可以自己预报未来天气。
记忆超人：人眼所见的场景，可以被直接翻译成电信号流，并由计算机转为视频流，同样，我们可以像云计算一样的方式，实时获取之前的记忆。
电影超人：每个人在大脑中的想象场面，甚至是梦境，都可以转换为视频信号，也就是说每个晚上你都可以拍一部8小时长的电影。
行动超人：大脑的动作控制信号，可以通过互联网传输至万里之外的对应设备上，譬如可以自如地操作海底机械，人类的行动能力获得前所未见的增强。
随着人类行为、计算能力的增强，人类社会的生产率将获得大幅提升，而知识获取以及创造新知识的能力都将获得革命性的增强，这也意味着人类社会的进化将进入日新月异的阶段。
然而，脑机接口与人体芯片在为人类带来革命性变化的同时，也将人类世界带进一个不可预知的未来。与所有革命性技术一样，脑机接口毫无疑问会优先在军事领域获得广泛应用，届时机械士兵将和真人一样灵活，并且不惧任何伤亡与枪林弹雨，战斗变得如同游戏一样xxx，这将催生武力滥用的危险倾向，从而导致更多的暴力冲突和平民伤亡。
其次，脑机接口一旦成熟，将有越来越多的人会像凯文·沃威克教授一样，享受作为电子人的便利生活，我们不难想象，人类社会将面临“电子人”与“正常人”的伦理争端，人类学家甚至认为人类将因此走上不同的进化道路，这并不是xx的危言耸听。
另外，替身技术的出现，人类社会是否会像《未来战警》一样进入半真人半替身的复杂社会？更强大、更xx的替身会让人类成瘾，这一切正如电影所描绘。
不过，现阶段关于脑机接口的伦理争端还不活跃，主要原因在于脑机接口主要xx克服残疾的问题，而且技术水平也远未发展到能够制造“电子人”和制造“替身”的能力。相比之下，已经进入实用化的人体芯片就遭遇强大的反对声音。人权市民团体认为，植入人体芯片将导致个人隐私无法得到保护，因为只要植入芯片，那么无论走到哪里都会受到GPS系统的监视，个人行踪毫无保密性可言。宗教团体则认为，植入人体芯片将“威胁作为人类的尊严”，并且让“机械侵犯了属于神的领域”，宗教团体认为，上帝造人，也只有上帝才有权改变人类的存在形态。
宗教团体的担忧并不是空穴来风，虽然今天从人造心脏和人造关节到人造皮肤，人体所有器官都在不停地被人造器官所代替，这些器官在维持病人健康方面发挥了巨大的作用，但对于这些领域，宗教和伦理方面最初虽然反对，但后来也在医学界坚持下做出妥协。但VeriChip之类的植入芯片就不不同，VeriChip所提供的记忆容量虽然还不足1Kbit，但它所记录的信息与人类记忆基本相同，而记忆能力明显涉及到人类理性的一部分。如果VeriChip不断发展下去，那么未来人类可以将记忆芯片植入到那些因患阿尔兹海马病（Alzheimer disease）而失忆的大脑，但如果任由人类的记忆被芯片所替代，那人类就只剩下“思考能力”了。
不幸的是，脑机接口技术的发展最终也让植入芯片可以进入到思考领域，如果强化思考、计算能力的芯片也开始被植入，那么留给人类的恐怕只剩下“情感”了，然而这个领域也并非不可替代。2005年，瑞士洛桑理工学院的科学家亨利·马卡兰发起了“蓝脑计划”，该计划将利用超级计算机的海量计算能力、最终在2015年制造出“人造大脑”。马卡兰介绍说，他的想法是“拆除之后再重建”哺乳类动物的大脑，计划将分为几个阶段：2008年先用啮齿动物做实验，2011年后将试图组装一个猫的大脑，之后制造xx的大脑，最终在2015年正式组装人类大脑。截至2009年7月，该项目获得突破性的进展，“蓝脑计划”组已经完成了人脑新皮层部分的神经元计算工作，并已绘制出一份3D神经元活动模拟图。最终，科研人员希望能知晓并模拟出整个人脑的神经元的活动情况，借此了解现实世界为我们带来的感官信息是如何破译并储存到人脑中的，然后借此逆向在超级计算机上仿真出一个具有情感和意识的“人类大脑”。负责“蓝脑计划”的科学家在2009年8月份宣称，他们有望在2020年左右制造出科学史上{dy}台会“思考”的机器，它将可能拥有感觉、痛苦、愿望甚至恐惧感。
这个路线图清晰地表明，人类社会即将来到一个十字路口：人类与机器的结合，将成为活生生的事实，这在造福人类社会的同时必然引发前所未有的忧虑，现在我们发现，《黑客帝国》、《终结者》、《未来战警》已经上升到伦理与哲学的范畴，而对于这一切，人类社会显然还没有做好准备。
面对这些疑虑，作为xx电子人的沃威克教授则比较坦然，他并不否认人体芯片的研究会对人类社会带来负面影响，正如爱因斯坦无法预见他创立的能量公式却导致了原子弹的发明。他认为任何一项新技术都有好处和弊端，但作为科学家，他不会因为未来可能出现的种种问题而停止今天的研究。而我们相信这也是科学界给出的态度，毕竟谁也无法预测未来，而哪一位科学家也都无法拒绝制造出“电子人脑”这样的诱惑。
人体芯片、脑机接口与蓝脑计划将人类社会带入一个不可预知的未来，这也是计算技术发展史上的分水岭：纯粹的计算性能提升不再是{wy}的方向，摩尔定律的重要性也将慢慢退缩，智能化将成为下一个时代的主角。
值得一提的是，在好莱坞科幻电影中，我们总会看到一家经营机器人业务的超级公司，如《I.Robot》中的机器人公司U.S.R、《未来战警》中的代理人公司V.S.I，这也意味着在新的时代将有新的商业机遇，也将出现新兴的产业巨头。

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