世界科幻動態｜腦機接口的科幻想象及其技術倫理問題

2024年初，Neuralink公司1成功實施了全球首例腦機接口（Brain Computer Interface，BCI）的人體植入，使受試者體驗到了“心靈感應”。馬斯克的腦機接口團隊重點聚焦于神經醫學領域，致力于新項目的開發，旨在將神經系統疾病患者的大腦信號轉化為實際行動，其中包括視力恢復，以及輔助非自主肌肉群病患通過科技手段操控智能設備，促進全身的功能恢復。作為大腦與外部設備直接交互的創新技術，腦機接口開啟了人機交互的新篇章。

在科幻作品中，腦機接口這一概念描繪了一幅未來人類與機器深度融合的奇瑰圖景：精密的電極陣列構建起一座無形的“橋梁”，似乎能讓人類與其平行時空的“賽博世界”無縫對接。比如《黑客帝國》（The Matrix）中的“矩陣”（Matrix），便是腦機接口技術的極致想象，它不僅是一種使人類意識得以遷移到虛擬世界當中的技術，更是對人類意識的直接操控與利用，人們的欲望、恐懼、夢想，都被精準地捕捉并無限放大，成為維持矩陣運轉的“燃料”。其實，腦機接口技術肇始于腦科學在臨床醫學領域的發展，科幻作品中的腦機接口想象與現實中的這項技術有什么聯系和差異呢？通過科幻的虛構敘事，或許能夠更好地說明腦機接口所涉及的技術倫理問題。

圖1 《黑客帝國：矩陣重啟》劇照 （圖片來源：GCORES機核網）

一

基于腦科學臨床發展的腦機接口技術

作為現實技術的腦機接口，這一概念可以被理解為用技術手段構建起大腦皮層與外部設備的信息通路，以實現大腦的神經信號與外部世界的直接交互，即大腦無須再通過身體的運動系統來執行其意識活動。這意味著，腦機接口技術能夠使人的行動方式從“以身行事”或“以言行事”轉化為“以想行事”。大腦中有1000多億個神經元以及由這些神經元連接而成的100多萬億個神經元網絡，而腦機接口技術的基本預設是，人的“所想”與大腦神經元的活動應該有所對應，這樣一來，外部設備通過對神經電信號的采集和刺激，就能夠幫助大腦在不依賴肢體或語言的情況下，實現主體的“所想”并在外部世界實施行動。因此，近年來腦機接口技術的臨床應用受到了廣泛關注，當患者的運動系統或視聽功能出現障礙時，這項技術便能夠賦予生命意識操控的可能，腦機接口技術對改善神經疾病群體（譬如漸凍癥、癲癇、帕金森等）、視聽殘疾或肢體殘疾群體的生活質量具有顯著而積極的效果。從這個角度上講，許多科幻作品對腦機接口的浪漫想象并非完全是天馬行空的，它們所設想的人類意識（所想）與肉體（所行）能夠相互分離，早已成為科學層面的現實。

其實，腦機接口技術是隨著20世紀腦科學的發展而誕生的。德國醫生漢斯·貝格爾（Hans Berger）在1924年發明了腦電圖（EEG），開啟了人們對大腦活動無創監測的新紀元，他通過自制的“電子放大器”成功地在人的頭皮上捕捉到了微弱的腦電信號，這不僅證明了大腦活動的電生理基礎，還使得科學家們能夠開始研究不同認知狀態下大腦活動的神經信號模式，為理解大腦功能、診斷神經系統疾病以及探索腦機接口技術奠定了基礎。美國的計算機科學家雅克·維達爾（Jacques J.Vidal）在1973年最早提出腦機接口這個概念。維達爾認為，腦電圖所捕捉的電信號能夠反映出大腦內部的神經元活動，這為實現人腦與計算機的交互提供了底層的技術支撐。維達爾說：

“觀察到的腦電波是否可以作為人機通信的信息載體，或用于控制諸如假體裝置或宇宙飛船之類的外部設備呢？即使僅僅基于當前計算機科學和神經生物學的水平，人們也有理由相信這樣的壯舉即將到來……腦機接口項目，將首次嘗試評估，利用腦信號來實現人機交互的可行性和實用性，同時會開發一種新的工具，用于研究并支配可觀察到的神經電信號和可控制的生理現象。”[1]

圖2 非植入式腦機接口 （圖片來源：文匯電子報）

腦機接口技術在當代的快速發展，正是得益于腦科學臨床研究的不斷突破。在20世紀后半葉，腦科學就引起了世界范圍內的重視，認知科學家們意識到腦科學研究對各個前沿領域發展的重要性，美國國會在1989年通過了一項決議，即命名從1990年開始的10年為“腦的10年”，旨在大力支持腦科學的發展。在這期間，正電子發射斷層成像術（PET）、核磁共振成像術（MRI）、單電子發射斷層成像術（SPECT）以及功能性核磁共振造影成像術（fMRI）等新技術的出現和發展，無不為無創監測大腦皮層的神經元活動提供了更加精準的可能。新世紀以來，中國政府也高度重視腦科學的發展，“十四五”規劃將腦科學列為國家戰略性的科學研究方向。目前，腦機接口技術在中國的應用領域十分廣泛：在醫療上，它幫助癱瘓患者通過意識控制外骨骼行走，為神經系統疾病患者提供了新的治療途徑；教育方面，腦機接口技術能實時監測學習狀態，提升教學效果，實現個性化教育；娛樂產業則利用該技術創造沉浸式體驗，如意念控制游戲角色；此外，軍事領域也積極探索其在輔助決策、提升戰士反應速度等方面的潛力。由中國信通院（CAICT）發布的《腦機接口總體愿景與關鍵技術研究報告（2022）》（后文簡稱《報告》）指出，腦機接口的關鍵技術包括采集技術、刺激技術、范式編碼技術、解碼算法技術、外設技術和系統化技術，它們將在未來幾年內的新一輪技術升級中被予以厚望。腦機接口的技術升級不僅要依靠材料科學和計算機科學的推動，更需要腦科學的不斷助力，要知道當下人類對大腦的了解僅僅是“滄海一粟”。

二

腦機接口的科幻想象及其三種形態

正因人類大腦的奧秘尚處在探索階段，當代許多科幻作品便將腦機接口當成預測并描繪人類未來社會的“密鑰”。譬如，在《黑客帝國》中，人類通過“腦后插管”的方式進入“母體”（Matrix）世界，這便是對侵入式腦機接口技術的科幻式展現；在動畫《攻殼機動隊》中，草薙素子擁有高度發達的義體和腦機接口技術，使她能夠直接與他人或設備進行信息交換和戰斗；科幻小說《雪崩》中的“元界”（Metaverse）也是一個高度發達的虛擬現實世界，人們通過腦機接口進入這個世界進行工作、娛樂和社交。還有威廉·吉布森筆下的“蔓生都會三部曲”（《神經漫游者》《零伯爵》《重啟蒙娜麗莎》），為讀者深刻描繪了一個高度數字化、虛擬化的未來社會，當人的神經被接入網絡后，其數字化身就可以進行黑客活動、資源傳遞，甚至操控原生肉體的感知。技術模糊了數字化虛擬空間與人類現實之間的界限，繼而重構了人類社會的秩序。除此之外，還有《盜夢空間》《頭號玩家》《阿凡達》《刀劍神域》《加速世界》等經典作品，皆體現出腦機接口這項技術的“科幻潛力”。其實，這里涉及的本質問題是：當人類的神經系統擺脫了原生身體的束縛而游牧在虛擬空間之后會怎么樣？——這個問題早已普遍蘊含在這些科幻作品對情節的設定中，腦機接口的科幻想象不僅能夠展示前沿科技的無限潛力，還能夠深刻探討并反思技術進步對人類社會、倫理道德以及個體身份認知等方面的深遠影響。因此，我們把腦機接口技術視為當代科幻作品的母題之一也無可非議，我認為，腦機接口的科幻想象可以被歸納為三種常見的形態，通過科幻作品可以進一步理解腦機接口技術對于反思人類科技文明的重要性

圖3 “蔓生三部曲”中的插圖形象 （圖片來源：GCORES機核網）

第一種是基于“運動－想象”的科幻形態。顧名思義，即主體直接利用神經系統來操控外物，以達到“以意馭物”或“意念控制”的效果。比如電影《阿凡達》刻畫了潘多拉星球上的斑溪獸與納威人的結合：納威人利用自己的神經鞭與斑溪獸的神經鞭相連，通過雙方外接神經系統認證為伙伴關系從而馴服斑溪獸，當納威勇士騎著斑溪獸去戰斗時，他必須通過意念來控制斑溪獸，他需要時刻想象著斑溪獸飛行的方向、高度和速度，兩者才能自如地合二為一，斑溪獸的動作都依靠納維勇士在戰斗情境中的想象或意念控制來完成。其實，在腦機接口的技術環節中，“運動－想象”是用來表征對預定義大腦意圖的編碼方案，在編碼任務中，外部設備需要對希望識別的大腦意圖用可檢測、可區分、可采集的腦信號予以對應，從而實現對大腦意圖的可識別輸出。而“運動－想象”這種編碼方案可以用于識別大腦對肢體，甚至是舌頭、眼球、嘴巴的運動意圖，其無需外界的刺激和明顯的動作輸出就能誘發大腦感覺運動皮層的特定響應。

圖4 納威人利用“腦機接口”操控斑溪獸 （圖片來源：3DM游戲網）

第二種是基于意念遷移的科幻形態。科幻作品中一個常見的設定是，當某人成功觸發某種條件后，自己的意念就會被遷移到另外一個“平行時空”中，其人仿佛脫離于現實世界而漫游在一個虛擬空間中。以《神經漫游者》為例，這部作品想象了第三次世界大戰之后人類社會逐漸被資本和人工智能所主導，人們能夠通過操控臺使意識脫離身體而遷移到數字矩陣當中，這些矩陣就是由人類大腦的電子神經系統組成的網絡空間。主人公凱斯的神經系統在一次任務中遭到損壞，他便無法再進入網絡空間，成為現實世界中一個依靠低級肉體疲于謀生的普通人，作為一名優秀的黑客，凱斯只能在網絡空間中找到自己的價值，所以他必須執行“冬寂”的任務以換取他的神經系統得到修復。《神經漫游者》的故事架構在人類通過神經系統將意念遷移到網絡空間這一設定上，而這一設定也對應著當下的技術現實，即腦機接口技術與虛擬現實（VR）技術的結合。這兩項技術的結合對腦機接口的技術升級是至關重要的：一方面，交互操作性是衡量腦機接口應用落地的重要指標，而交互操作性就體現在腦機接口系統能在虛擬現實設備等智能終端上的互通互用和即插即用；另一方面，這兩種技術的結合將會增強其各自的實用功能，比如在腦機接口的臨床應用中，它和虛擬現實的結合設計能夠產生更具有沉浸感的康復訓練，這有助于增強患者受損神經元的參與程度。

圖5《神經漫游者》的賽博朋克概念圖 （圖片由訊飛星火AI生成）

第三種是基于混合現實（MR）或增強現實（AR）的科幻形態。即由大腦神經系統產生的意念能夠直接介入現實世界，以增強主體的能力或生成某種超能力，幫助主體實現僅靠原生身體無法完成的事情。電影《超體》盡管沒有直接展現腦機接口的場景，但其主人公露西的大腦開發過程與腦機接口技術有一定的相似性：作品講述了露西因意外吸收了一種名為CPH4的超級藥物，其大腦潛能被逐步開發至100%，從而獲得了超乎常人的能力，包括心靈感應、過目不忘、時空穿梭等。而腦機接口技術能夠使腦電信號在與外部刺激的相互交流中，獲得其原始神經系統無法產生的信號，如目前廣為熟知的人工耳蝸技術，其原理是將采集到的聲音信號通過外部設備轉化為腦電信號，使失聰者獲得對外界聲音的感知。在此意義上，《超體》就是對腦機接口技術的極端展現，因為在作品中，僅通過藥物就能實現對大腦的完全開發，而現實中的腦機接口技術則更為復雜。

三

“腦損傷”風險及其倫理困境

不難看出，上述腦機接口的科幻想象皆有來自技術層面的現實邏輯。誠然，我們可以借此說明這些科幻作品之硬核，也能夠借此闡釋腦機接口技術的發展前景，但更值得我們關注的是技術進步所帶來的隱憂。既然當下的腦科學、認知科學可以解釋科幻作品對腦機接口的技術想象，并能夠為其提供科學的邏輯支撐，那么我們就不得不去正視這些科幻作品所設想的技術威脅。當凱斯的腦神經系統受到損傷之后，他面對的是威廉·吉布森所刻畫的殘酷現實，這不禁引人發問：當腦機接口全面進入現實社會之后，我們的腦神經系統會不會同樣面臨被損傷的風險呢？盡管當下的無創采集技術和非植入式腦機接口技術在不斷進步，但仍需指出，當一個人的大腦接入網絡后，他除了面臨物理層面的“腦損傷”風險之外，還要面臨信息層面的“腦損傷”風險。即他的腦神經系統有可能遭到“網絡黑客”的入侵，腦電信號被悄無聲息地改寫，個體的意志由此會受到“他者”的影響，而這就是腦機接口技術所面臨的根本倫理困境。

在未來，腦機接口技術無疑會被應用于更加廣泛的生活領域，因此，產業界普遍重視對腦機接口面向消費領域的研究和投資，這就決定了此項技術在為人類帶來福祉的同時，亦會被產業界的資本力量所牽動。BrainCo強腦科技的合伙人何熙昱錦女士在接受“第一財經”的采訪時，把腦機接口比喻為20世紀的電，因為它可以跟生活的方方面面結合，比如在跟家居結合時，人打個響指就能使窗簾或門窗打開[2]。所以，腦機接口在未來的應用場景將十分廣泛，并且能夠把人的腦信號融入這些使用場景中。試想，如果廣告商了解了消費者做出購買決定的大腦機制，并通過腦機接口技術在其潛意識中植入某種商品的“廣告”，那么消費者的自主選擇和自由意志將會受到侵犯。更甚者，腦機接口技術的使用涉及對大腦活動的深入探索，而這些信息極為私密，一旦泄露或被不當使用，將對個人隱私構成巨大的威脅。

在學術界和工業界的共同推動下，腦機接口技術具有可觀的發展前景。《報告》稱：“當前腦機接口核心軟硬件產品全球市場估算在十多億美元，神經調控軟硬件產品全球市場規模約百億美元，但如滿足報告所提出的愿景，則有助于推動神經系統疾病的數字療法走向應用，屆時則撬動達到數千乃至萬億規模的睡眠調控、消費娛樂、神經疾病治療市場。”2這就不難理解，特斯拉CEO埃隆·馬斯克早在2016年就帶資創辦了Neuralink公司，目前，Neuralink開發的“心靈感應”（Telepathy）產品能夠幫助神經元受損的患者通過意念來直接控制電腦或手機等終端設備。正所謂“有需求就會有市場”，馬斯克曾宣稱，Neuralink的下一個目標是開發出能夠幫助失明患者重見光明的Blindsight產品。盡管資本可以更有效地推動技術的發展，但我們仍然有必要從人文視角進行反思，來審視這項技術在資本的強力推動下所面臨的倫理問題。已有很多人文學者參與討論腦機接口的技術倫理問題，如上海大學的肖峰教授指出：

“我們可以從目前共識度較高的四個技術倫理原則，即技術的善用、責任、公正和代價原則來關照和引申出腦機接口的相關倫理規范。其中，“善用”（或“技術向善”）既是技術倫理的起點也是其宗旨；“責任”是通過不同參與者的擔責來對技術善用的實施提供保證；“公正”則是合理分配技術善用的效果，也是合理分配責任的要求；“代價”是為了在使用技術時獲益而必須承擔的技術的負面效應或技術效果不確定性的風險，并對正負效應加以權衡后進行合理選擇，而使代價最小化，則是技術向善的內在要求。”[3]

有識之士并不會把科幻作品中的災難想象當成純粹的娛樂消遣，因為越是硬核的科幻，其設想的災難也就越逼近現實。以Neuralink為代表的許多公司都會宣稱，自己將致力于在人類和AI之間建立緊密的共生關系，以降低AI對人類文明的潛在威脅。然而，發達技術歸根結底無法擺脫資本的控制，誰都不能保證，在令人眼花繚亂的角逐場上，資本不會通過腦機接口技術對人類個體的自由意志造成侵犯。作為關心人文主義命運的讀者，除了對資本抱有應然的懷疑態度之外，我們還能在腦機接口的科幻想象中反思到什么呢？我的一個觀點（盡管這個觀點無法在此文中展開論述）是，腦機接口技術雖然能夠幫助大腦的中樞神經系統與外部世界建立直接的聯系，但是，身體中的周遭神經系統對調節個體的生理機能也具有重要作用，腦機接口的技術終點并不是實現靈肉分離的“神經漫游”，而是讓人類的身體與大腦作為一個協同的整體以更好地適應外部世界。科幻與現實之間存在距離，我們不應該像“蔓生都會”中的大多數人一樣，將現實世界的肉體視為低等的存在，身體恰恰是人類用以抵制科技異化的堅實堡壘。在腦機接口時代，科學主義關注大腦，人文主義則要關注人類的身體，身體中蘊含的感性經驗以及各種類型的“前－反思經驗”對大腦的認知機制具有不可或缺的建構作用。“身體－大腦－世界”如何構成一個協同的有機整體？——或許，對這個問題的進一步思考可以回應腦機接口所帶來的倫理焦慮。

作者簡介

王宇闊，華東師范大學國際漢語文化學院文藝學專業博士研究生，研究方向為認知科學與審美理論。

本文系江蘇省社會科學基金項目“當代西方社會加速批判理論的新唯物主義策略及其價值研究”（24ZXC002）階段性成果；重慶大學研究生科幻創新重點項目“百年中國科幻中的人類增強想象研究”（2023CQSF03）階段性成果。

1 Neuralink是由埃隆·馬斯克創立的腦機接口公司，成立于2016年。該公司致力于將微小的電極植入大腦，實現人腦與計算機的直接交互，旨在治療神經系統疾病并幫助癱瘓人群重新行走，其技術已在動物及少數人類患者身上取得顯著成果。

2 信息來源于第一財經網，《腦機+AI：“讀心術”要變成現實？》，網址為https://www.yicai.com/video/102273291.html。

參考文獻：

[1] Jacques J.Vidal. Toward Direct Brain-Computer Communication. Annual Review of Biophysics and Bioengineering, 1973(2), 157-158.

[2] 中國信息通信研究院：《腦機接口總體愿景與關鍵技術研究報告（2022年）》，2022年11月，第46-47頁。

[3] 肖峰：《從技術倫理到腦機接口倫理》，《自然辯證法通訊》，2023年第8期，第63頁。

擬刊發于《世界科幻動態》2024年第3期，以最終印刷稿為準。

文章僅代表作者觀點，供讀者參考。

來源 中國科普作家協會

轉載 高校科幻