腦機接口實現“數字永生”，你敢嘗試嗎

文｜數字經濟先鋒號

人類的科技再發達，也得面對一個避不開的話題：如何延續生命。

世界首富埃隆·馬斯克做了一些超前的事情——他聲稱已將自己的大腦上傳到云端，并與自己的虛擬版本進行了交談。此消息一出，立馬引起了全世界的關注。這是否意味著大腦上傳后，人類就能像科幻電影里描述的一樣，有機會在虛擬世界實現永生？又或者，人們能通過腦機接口把自己的“記憶”“意識”直接導出，用U盤、存儲卡來儲存自己的“靈魂”，實現人的“意識永生”？

此前馬斯克就表示，實現永生最好的方法，就是將人格意識“下載”在人形機器上，實現現實世界之外的另一種“重生”。在現實世界，任何生命都有盡頭，意識終將隨肉身消亡。而在此之前，通過上傳并存儲“意識”，進而在數字世界“重生”，就有希望實現“數字永生”。

然而，考慮到馬斯克一貫的風格，其說辭往往帶有修飾的成分。因此，馬斯克所謂的大腦上傳云端，很大可能是將他自己大腦的一些參數信息或腦神經活動，通過腦機接口傳輸到了云端進行存儲。由此可見，所謂的大腦上傳云端，遠未達到真的將自己的大腦進行備份的技術水平，更遑論實現“數字永生”。

01 人類解碼大腦 夢想照進現實

“缸中之腦”是美國當代著名哲學家希拉里·普特南于1981年在其著作《理性、真理與歷史》中提出的一個假想。他假設，一個人的大腦被瘋狂的科學家獲取，放置于營養液中，科學家將這個大腦的神經末梢與計算機連接，通過輸入代碼信息，使其產生“一切正常”的幻覺。這不由得讓人想問：我們如何保證自己不是身在“缸中之腦”的困境中？

倘若我們將以上假設翻譯為腦機接口、虛擬宇宙，你是否會對人們假設的數字永生心中一驚？事實上，在人類技術尚未達到這樣的水平時，這種困境已在無數科幻作品中出現。

比如經典科幻電影《黑客帝國》，人就是躺在營養液里，靠數字化的意識生存。再比如英國科幻劇集《黑鏡》，則展示了數字永生技術在可控范圍內服務人類的可能——劇中某集講述了一對恩愛的夫妻，妻子因為車禍變成植物人，丈夫無法忍受這一痛苦，于是尋求了一項正在試驗的新技術的幫助。該技術就是把一個人的意識提取出來，再移植到另一個人的大腦里。這對植物人或瀕死之人來說，如同生命再造。當妻子能夠再次擁抱丈夫和孩子，有一種“科技改變生活”的夢幻感。

那么，我們的科技水平距離實現這樣神奇的未來，到底還要多久？這些問題看起來不切實際、腦洞大開，實則不然。10年前科幻小說和電影里的場景，如今已通過科學技術照進現實。比如科學家已經證實，腦機接口技術可以重建人們的運動能力，大腦損傷的患者可以靠意念驅動機器設備，實現簡單的交流。

02 腦機接口的難題——信號采集與解析

何為腦機接口？腦機接口指在人或動物的大腦與外部設備之間創建一種直接連接，以實現大腦與外部設備的信息交換。

早在20世紀30年代，自德國精神病學家漢斯·伯格發現腦電圖后，科學家就開始思考這些腦電波代表的意義。此后，人們做了多方面的嘗試。比如，在腦電圖的監測下，讓受試者想象字母拼寫成句，甚至直接想象句子，然后讓計算機解碼，使患者直接通過“意念”與外界交流。

通常來說，腦機接口分為侵入式和非侵入式兩種形式。而信號的采集和解析是影響腦機接口發展的最大難點之一。

以腦電信號為例，腦電信號是一個電壓只有±50微伏的信號，相當于一節5號電池電壓的百萬分之一。我們要采集腦電信號，就好比在浩瀚的大海面前，在風聲、海嘯聲中聽清50千米以外的一只蚊子扇動翅膀的聲音。無論是侵入式還是非侵入式的腦機接口，要檢測并解析這種信號，都是非常有挑戰的。當前，腦電信號解析的最新進展，已經可以通過功能性核磁共振和深度學習算法，解析出大腦中想到的大概的圖像。而在目前的實際應用領域，醫療算是走在腦機接口應用前列的一個行業。

2017年3月，一位名叫約翰遜的男子在一次卡丁車事故中頭頸骨折，肩膀以下幾乎完全癱瘓。約翰遜的康復團隊將他介紹給美國加州理工學院的研究人員，參加一項腦機接口的臨床試驗。

約翰遜于2018年11月接受腦機接口植入手術。試驗中需要先進行神經外科手術，將兩個網格電極植入約翰遜的大腦皮層，記錄他大腦中神經元的放電活動，然后使用算法來解碼他的想法和意識，接著再利用解碼的結果來操作計算機啟動應用程序或移動假肢。當這一手術結束后，約翰遜第一次使用假肢在電腦屏幕上移動了光標，不禁感慨這感覺就像《黑客帝國》，只要連上電腦，自己就能通過意念實現操作。此后，經過數年間的數百次強化訓練，如今約翰遜通過腦機接口，已經能夠控制機械臂使用圖像處理軟件、玩射擊類的電子游戲，甚至還能駕駛模擬汽車在虛擬環境中行駛，并能隨意改變車速、行駛方向以及應對危險路況。

其實，在全球范圍內，約翰遜只是在大腦中長期植入腦機接口電極的約35位受試者中的一員。目前，世界上有十幾個實驗室在做這方面的研究，而且這樣的實驗室數量還在增加。過去5年中，參與試驗的人員借助這些設備，可以完成的技能已經得到大幅度擴展。僅2021年，科學家就公布了3項此類試驗的顯著成果——一位患者使用機械臂直接向大腦發送了觸覺反饋；另一位患者通過筆跡想象，實現了以破紀錄的速度進行交流；同時，研究者還為中風失語患者開發出了一種假體發聲設備。

盡管從1924年漢斯·伯格發現腦電信號到現在，人類對大腦的認知仍然處在初期階段，但一些大公司、研究者和各類用戶市場，都對腦機接口技術抱有十分濃厚的興趣，腦機接口技術因此在最近的5～10年中出現了爆發和突破。雖然，將腦機接口技術推向市場并不容易，比如要確保設備在非實驗室環境中穩定工作、要使設備能夠明顯改善用戶的日常生活、要讓技術的價格控制在市場可接受水平，等等，雖然實現這一切的時間表并不確定，但人們似乎更傾向于認為，未來除了醫療，人類與腦機接口的結合還有更多可能。

03 人類的未來——記憶移植與半機械人

在2014年的巴西世界杯上，一位身著外骨骼裝置的年輕人吸引了全世界的目光。在巴西籍神經生物學家、腦機接口領域的學術奠基人米格爾·尼可萊利斯的幫助下，這位癱瘓的年輕人成功用意識控制自己穿著的外骨骼裝置，為本屆世界杯開出了第一球。

這一展示在全球超10億觀眾眼前的事例讓人不禁想象，或許在我們因年齡、意外等原因而無法行走時，如果外骨骼技術能夠提供有利幫助，那么讓人與機器結合，也許會成為一種我們都欣然接受的必然。

但如果更進一步，到“意識上傳”“記憶移植”的程度呢？來看兩個這一領域的著名實驗。

一個是在2009年，美國南加州大學的西奧多·伯格教授做的老鼠“記憶移植”實驗：在老鼠A的腦中植入能夠進行神經記錄和刺激的芯片，然后將它放入一個左右兩邊都有食物的籠子中，通過左邊電擊懲罰的方式，訓練它學會只去籠子的右邊吃食物。之后將這枚芯片取出，植入老鼠B 的大腦。結果發現，老鼠B 第一次進入籠子就知道直接去右邊吃食物，而從不去左邊。這意味著，記憶可能真的可以移植。

在經典的神經生物學實驗中，激活一個神經細胞大致有兩種方法：物理的和化學的。物理的方法就是電刺激；化學的方法就是施加神經遞質類的小分子或細胞藥物。在熒光蛋白問世之后的十幾年里，神經學家一直夢想能夠以精確的時空精度控制神經元活動。光遺傳學就提供了這樣一個全新的方法——直接用光來準時刻、準位點地刺激細胞。

光遺傳學技術發現于2005年，是一種整合了光學、軟件控制、基因操作技術、電生理等多學科的生物工程技術。具體指將外源（非體內自然產生的）光敏蛋白基因導入神經細胞中，讓神經細胞在細胞膜結構上表達出光敏蛋白。然后，再用特定波長的光去照射這些細胞，就能控制光敏感蛋白的激活和關閉，從而激活或抑制神經元，達到“控制神經細胞”的目的。這包括所有類型的神經細胞，比如大腦的嗅覺、視覺、觸覺、聽覺細胞等。一位來自美國哥倫比亞大學的神經科學家這樣形容：“想象大腦中的每個神經元就像鋼琴上的一個鍵，你可以準確地選擇任何一個神經元并開啟它。”

相比傳統手段，光遺傳學技術有著無可比擬的優點：只需向細胞內轉入一個蛋白，操作性強；以光作為刺激媒介，時效性高；非侵入式手段，創傷小；既能局部刺激細胞，也能大范圍刺激腦區；在特定細胞環路表達光敏通道，再使用雙光子顯微鏡活體觀察動物的神經系統活動。光遺傳學技術是最近十幾年最大的科學突破之一，如今已被廣泛應用于標記實驗動物的大腦活動，為科學家了解睡眠、成癮、感知等過程帶來極大突破，人們有望借助它來治愈失明、治療帕金森綜合征和緩解慢性疼痛。

另一個實驗發生在2020年，美國得州大學西南醫學中心的研究團隊進行的珍珠鳥（學名為斑胸草雀）“記憶生成”實驗：珍珠鳥的語言能力發展與人類似，都是通過聆聽聲音來學習音節。在研究中，團隊使用光遺傳學技術控制珍珠鳥的大腦活動，寫入其從未聽過、學習過的音節記憶，結果珍珠鳥真的成功學會了研究團隊設定的音調。這意味著，記憶也許真的可以通過技術生成。

04 數字技術飛升背后的人倫困境

《人類簡史》和《未來簡史》的作者尤瓦爾·赫拉利曾表達自己對未來的擔憂：在人工智能高度發展的未來社會，大部分人類或許會失去工作，沉溺于虛擬世界。雖然自由主義推崇“人類生命及體驗神圣不可侵犯”的理念，可是，“沒有用處”的生命體驗何來神圣之說？

英國科幻劇集《黑鏡》中有一集名為《圣朱尼佩羅》（意譯為“永生”），講述了在2030年后，人類可以去往虛擬城市“圣朱尼佩羅城”，生者在這里游玩受時長限定，而將死之人可以選擇是否“永遠在線”，服務器機房成為選擇“數字永生”之人的墓園。但故事仍然提到一個問題：“數字永生”是否背叛了愛，背叛了人類的尊嚴？

在哲學視角下的“元宇宙與可能世界”講座上，首都師范大學哲學系教授程廣云曾表示，當我們的生存方式“格式化”，生命接近永生，人類生活的意義將需要重新度量。顯然，如果人類無法安全掌控“數字永生”的相關技術，世界可能會滑向“黑客帝國”；但即使技術處于掌控之下，人類仍然無法擺脫關于人性的考問。

所以，當我們對科技保持美好向往的同時，也要警惕地思考，人類是否真的能夠承受走向數字永生帶來的全部后果。這一問題，我們或將一直尋找答案。

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