“读脑”又“控心” 人类会被“意念控制”支配吗？

铅笔道专栏作者 | 智能相对论

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对于“意念控制”，人类需要确定的原则是：对机器的绝对掌控。当机器越来越强大的时候，人类用什么样的方式与它们进行最有效率的对话；当机器的思维行动出现偏差时，人类用怎样的方式来捍卫自己作为这个世界的主宰。

在好莱坞的科幻大片中，时常可以看到人类通过“意念”隔空取物、驾驶飞船、操作武器、甚至控制机器人进行打斗的情节，我们在惊叹编剧脑洞之余，与好友讨论的焦点无外乎这种“黑科技”能最终变成现实吗？它到底有无科学理论依据呢？

不久前，在长春理工大学自己举办的电子科技展上，该校电子信息工程学院的4个学生用7天时间研制出的“人体意念控制书本自动翻页系统”对上述问题给出了很好的解答。不需要肢体动作，通过脑电波传感器对翻书机的翻书动作进行控制。有点小激动，幻想变成现实似乎就在眼前。

从“控心”到“读脑”，“意念控制”的双向选择

根据“人体意念控制书本自动翻页系统”的研发人员介绍，系统的工作原理并不复杂。他们通过TGAM脑电波模块提取脑电信号，采集端将电信号转化成数字信号，再将数据通过蓝牙模块与STM32单片机进行通信，检测人是否眨眼，一旦检测到眨眼信号，单片机立即发送命令启动自动翻书装置，从而实现翻页自动化。不难看出，这套“意念控制翻书系统”并没有做到完全的“意念控制”，最终的动作执行判断还需人类以“眨眼”的方式给系统发出行动信号。

在学科界，对“意念控制”的理解层次更深一些：通过机器或者设备，精准的测量大脑活动，对脑电波进行精密分析并可以理解部分思维活动，机器或者设备再根据解析出的“想法”做出响应。说白了，就是既可以去捕捉和分析大脑皮层的活动进而量化人类的“意念”，又可以影响大脑的活动进而告知大脑外部的反馈，形成类似于图像、声音这样的信息传递效果。如果仅仅是计算机接受大脑传来的命令，或者计算机发送信号到大脑，只是形成单向通道，如果双方能同时接收和发送信号，就完成了大脑和外部设备间的人机交互。在这个过程中，“读脑”和“控心”成为交互能否成功的核心。

其实从上个世纪70年代开始，人类就开始了相关的研究，最先取得成功的是猴子，它用意念成功控制了机械手臂。接着是瘫痪病人用意念控制光标在屏幕移动，美国布朗大学的神经学家约翰多诺霍（John Donoghue）领导了这一实验，相关结果发布在了《自然》杂志上。

2013年，“脑控”技术取得突破进展，美国明尼苏达大学的华人科学家贺斌教授带领的研究团队研发出了最新的“脑机交互”技术，通过意念即可控制模型直升机在空中飞行。而如今，通过“意念”控制玩具、机器人、无人机、智能家居，基于意念控制的VR虚拟现实游戏等已经越来越多出现在我们身边。只是，目前的“意念控制”大多只是由脑到机，单向运行。

准确“读脑”还需翻过两座大山

显而易见，“意念控制”技术可以应用的场景非常多，人类对这项技术的研究时间也不算短了，但至今还未能进行大规模的商业化普及，主要原因在脑电波的采集与分析上人类研究取得的成果有限，距离准确“读脑”还有相当长的一段路程要走。

首先，在脑电波的信号采集上，人类会面临是采用侵入式还是非侵入式的选择。侵入式，顾名思义，打开人的颅骨，将脑电检测的电极植入脑内。瘫痪病人用意念控制光标的实验就是科学家在病人的大脑皮质区内植入了低剂量阿司匹林药片大小的一排电极，用来采集脑电波信号。这种方式采集的信号强且稳定，其缺点也非常明显，会对人体造成创伤，除非特殊情况，很少有人选择这个方案。

非侵入式实现的途径就简单多了，在头上戴一套脑电检测装置就可以了，其原理类似于我们在医院做脑电图，但脑电波在传递过程中产生的电压仅有0.2到1毫伏，还要穿过颅骨，同时还要抑制环境噪音的干扰，采集起来非常困难。在现阶段，人类要想获得稳定的特征信号，通常需要较多的采集电极，这样的多导联装置穿戴繁杂，因而推广应用就相当有限了。

其次，在脑电波信号分析与识别上，人类还存在大量的认知空白。根据统计，人类的大脑有1000亿个神经元、1000亿个“配套”神经胶质细胞。人脑的思考、情绪、记忆等高级功能分别涉及多少神经细胞、有多少神经环路参与其中，科学家目前所知甚少。

“意念控制”对脑电波进行采集时，在一个时间点内，大脑的脑活动无以计数，如何把混在一起信息提取出想要的部分很困难。国内西北工业大学电子信息学院谢松云教授研究该领域已有10多年，目前也只能做到3种诱发模式、7种脑特征的提取与识别。

其实，人类在研究“意念控制”的同时也是在研究自己。马云与Facebook扎克伯格交流时曾提到过：人类过去是探索太空，未来会更多探索自己。去了解我们的基因，生命的原理。人类为何会有意识？人类的思维本质是什么？人类的智能原理是什么？了解清楚这些是让机器智能化的前提。只有更好地了解自己，才能更好智能化机器、理解智能化机器。

“精神控制”的应用场景不只在医疗

虽然“精神控制”技术还不是很成熟，大规模的商业落地也还需要些时间，但对这项技术的未来应用，人类已经为其规划的满满当当。值得注意的是，除了医疗行业，“精神控制”技术在教育、交通、无人驾驶、救援、极限探索等应用场景都能有不错的发挥空间。

1、不光辅助残疾人，还能参与治疗

“意念控制”技术最开始就是出于对残疾人、老人这类行动不便人群的关怀，利用意念控制机器的方式赋予他们行动的能力。当人类对大脑的研究达到一定的程度，能够探知大脑的工作原理，就能发现精神疾病患者的内部病理，进而更好的对症下药，甚至可以通过大脑与外部设备的双向交互去影响病人的脑部活动，成为一种治疗手段。

2、成为一个“监工”或者一根“教鞭”

在交通运输应用场景中，可以对客车、货车司机、火车司机的脑电波进行监测和分析，一旦发现司机出现“睡觉”的想法，第一时间做出预警，相当于在司机身边安置了一个永不疲劳的“监工”，辅助行驶安全。在教育应用场景中，通过对学生脑电波的采集和分析，让老师实时监控学生的注意力情况，确保学生在上课期间“不走神”。

3、紧急接管无人驾驶汽车

根据现有的经验，无人驾驶汽车发生车祸，大多遇到系统之前没有经历过的场景而导致计算错误，世界总是在变化的，没人能保证无人驾驶系统能够经历所有的场景，因而在可能发生事故的瞬间，用“意念控制”紧急接管汽车，及时发出各种警示和模式切换指令，或许将是无人驾驶技术在人机交互层面的一种解决方案。

4、帮助突破人类极限

马斯克曾说过：“如果人类要与机器的进步保持同步，探索太阳系甚至更远的宇宙，探索未知的领域，那么我们很可能需要与机器融合。”这也就回到了文章开头提到的科幻电影的情节。在探索极限领域上，人类生理上具有局限和不足。但是，如果我们能利用“精神控制”技术使用机械装置辅助，增强和突破我们的生理局限，那么，未来的人类完全可以重新定义这些所谓的“极限”，做出更新、更美好的探索。

提防计算机的“反噬”

“意念控制”看似无所不能，可是在技术高度成熟之前，人类还需解决“人机交互”的界限问题。一个细思极恐的事情是，随着人类对脑研究的深入，人类可以解析出的脑电波也会越来越多，通过计算机的深度学习，人类的历史记忆、思维模式、思想意识甚至世界观都能被复制或者存储下来，人类的生理极限或许无法突破，肉身终会腐去，但人类的思想和意识或能以这种方式延续下去。更为恐怖的是，当计算机足够聪明，人类与计算机进行“脑机交互”时，计算机会否用它的“意识”来“反噬”人类呢？

丁香园CEO张进在谈到医疗AI时曾表达过这样的观点：“凡是涉及到人体的AI，伦理是回避不了的话题。如果抛开伦理的限制，药物临床研究会快很多，但是没有伦理，好莱坞电影中的“邪恶博士”就真的会降临人间。”

对于“意念控制”，人类需要确定的原则是：对机器的绝对掌控。当机器越来越强大的时候，人类用什么样的方式与它们进行最有效率的对话；当机器的思维行动出现偏差时，人类用怎样的方式来捍卫自己作为这个世界的主宰。

编辑 | 丹丹

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