是人，就會死。
這個事實聽起來或許很悲哀，但電影《流浪地球 2》在一開始，就給出了另一種可能性 —— 瘋狂科學家進行數字生命實驗，通過連接大腦的電極片，將思維意識上傳到計算機，從而讓人永生。
電影開頭的這位印度裔科學家，看起來精神不太穩定的樣子，但他這個想法，以數字化的形式把人留在世界上，還真挺務實的。
一來，數字化破除了肉身的天然限制 —— 細胞會衰老，臟器要衰竭。數字永生無疑是更靠譜的永生方式。
二來，思維上傳，也被稱為全腦模擬（WBE，Whole Brain Emulation），將一個人的思想、個性、情緒、記憶都映射到其他載體上，比如計算機、機器人甚至克隆體上，是科幻作品中反覆出現的題材，而且是一個令人信服的概念。
數字永生，聽起來很玄幻，是連電信詐騙老頭老太太都不屑於使用的招數，但技術可能比我們想像的更近。
對於數字永生，原著作者劉慈欣在近期的一場訪談中提到：數字永生需要信息技術和腦科學的共同進步，其中信息技術進展很快而腦科學進展較慢，如果腦子裡的信息取不出來，就不可能實現永生。
這樣看來，數字永生是否能成真，關鍵證據是腦科學的進展。
進一步拆分這個問題，數字永生有兩種形式：單向和雙向，進程也各不相同。
雙向永生，指的是數字化身還可以和人進行互動和回應，就像《流浪地球 2》中，圖丫丫的思維片段被轉移到數字生命卡上，在強大的量子計算機加持下，可以與外界正在發生的人和事進行互動。
單向永生，指的是思維上傳到非生物媒介上，比如晶元、計算機，以被動的「只讀」形式存在。
不難看出，雙向永生需要完成思維複製、思維上傳、思維保存、思維轉移等一整個大腦模擬過程，任一環節掉鏈子，都可能打斷數字化身的讀檔條，導致永生失敗。所以，圖丫丫那樣的雙向互動式數字生命，距離現實確實有些遙遠。
而如果我們將目光放到單向永生，會發現腦機介面這一技術的最新趨勢，正在讓思維上傳走進現實世界，成為揭開永生奧秘的階梯。
攀登永生天梯的第一步：給大腦放一個「信號塔」
愛好科幻或關注科技新聞的讀者，可能早就聽過「腦機介面」這個名字。埃隆・馬斯克的腦機介面公司 Neuralink，可能是這個領域最火的公司。就在剛剛過去的 2022 年底，馬斯克在發布會上展示了猴子用腦機介面控制游標打字的場景。
而神經科學研究也已經證明，電極和納米感測器可以記錄神經元，並創建大腦的完整地圖。
總而言之，通過 BCI 晶元獲取大腦信號，正是思維上傳的第一步，這在理論上是可行的。
BCI 腦機介面晶元，就相當於在大腦里放入一個「信號塔」，如同手機基站一樣，只不過接收的信號是大腦神經元發送的電信號。
也可以通過非侵入式進行，比如將感測器和電極片直接放置在頭部，可以輕鬆地放置和移除。但就像手機信號一樣，基站離手機越近，信號就越強，非侵入式 BCI 會被頭骨阻擋，獲得的電信號是模糊且不精確的。大腦發出的信號，游標、機械手臂等捕捉不到，自然無法控制自如。
當然，馬斯克 Neuralink 的理念「在人腦和人工智慧之間實現共生（symbiosis）」，還太過超前。腦機介面的下一步，可能是讓一部分人先「腦控」起來。
攀登永生天梯的第二步：讓一部分人先學會「腦控」
其實腦機介面最早的研究角度是軍事。加州大學洛杉磯分校（UCLA）在 1970 年就開始研究 BCI，由美國國家科學基金會資助，隨後拿到了國防高級研究計劃局（DARPA）的合同。靠腦控來遙控直升機、解析密碼之類的操作，屬於大氣層的高端局，離普通人的生活很遙遠，這些「科技軍事鬼故事」，咱們就不過多展開了。
目前來看，普通人能夠從腦機介面中很快受益的，主要是兩類：
第一類人 —— 患者。
我們知道，一些疾病會導致某些神經遭到破壞徹底失能，從而阻礙了很多正常生活功能，比如神經受損導致的癱瘓，患者手臂或腿不能活動；阿茲海默症、癲癇等疾病，手部神經末梢無法控制，劇烈抖動而生活無法自理。這些情況，給患者及其家屬帶來了無盡的痛苦與折磨，腦機介面作為一種先進的神經通信形式，可以幫助患者恢復部分功能，比如腦控輪椅、 腦控機械手臂、腦控鍵盤等。
近年來，腦機介面的醫療應用，也開始出現一些新的變化：從低效到高效。
以往我們認為，患者使用 BCI 來控制複雜機械是非常消耗體力的，而且效率很慢，不過技術的準確度、精度、計算速度都在提升，腦控已經不再是一件獵奇新聞了。
2017 年，彼得・斯科特確診漸凍症，不得不進行全喉頭切除手術，再無法發出自己的聲音。所以在手術前，他特地錄製了 15 個小時的音頻語料，並用 AI 進行訓練學習，手術之後，通過腦機介面來採集腦電波，AI 學習他的表述習慣，通過上下文感知來預測下一個詞會輸入什麼，然後用合成語音講出來，大大提高輸出效率，減輕了患者的體力負擔。
從侵入式到非侵入式。腦控在專業醫療的應用，長期以來都是通過侵入式 BCI 來實現的。不過，近年來，非侵入式 BCI 也開始在醫療場景下表現出一定的效果，這對於更多患者生活的改善會有很大的幫助，畢竟侵入式手術風險和費用都更高。
2022 年發表在《iScience》雜誌上的一項新研究顯示，幾名四肢癱瘓的患者成功操作一種腦控輪椅，通過了一個充滿障礙的房間。這是首次通過非侵入式 BCI 實現腦控輪椅的案例。
另一類人 —— 極客。
非侵入式腦機介面採集信號是比較粗糙的，無法進行精確的操作。作為可穿戴設備，進行簡單的交互和娛樂，倒是可以勝任的。腦控遊戲、腦控元宇宙這些新鮮事物，未來主義者或極客們扮演著率先吃螃蟹的角色。
韓國的 Looxid Labs，就在 VR 眼鏡中潛入了腦電波感測器，用來收集用戶的情緒數據，以確定用戶在觀看廣告時的情緒狀態，從而支持更好的廣告投放策略。
Neurable 公司則開發了世界上第一款腦控 VR 遊戲，玩家坐在電腦前戴著腦電圖耳機，就能遙控駕駛汽車。2021 年，這家公司又推出了 Enten 耳機，用智能技術檢測注意力，幫助用戶培養專註的習慣。聽起來似乎很適合用在學生教育場景上。
NextMind 公司則在 CES 2020 上推出了一款可以記錄大腦電活動的可穿戴設備 NextMind Dev Kit，是非侵入性眼動追蹤軟體的升級版，這家公司也在 2022 年被 Snap 收購。
中國也有達摩院、天橋研究院、科大訊飛、漢王科技等一批先行者，圍繞腦機介面和人工智慧等領域就開展研究。
正如霍金生前所說，通信的未來是腦機介面，它可以利用新技術革命的各種工具，來改善人類的生活。
腦機介面的潛力，或許不是遙遠的永生，而是充當人腦與智能手機、耳機、VR 等外部設備之間的橋樑，讓一部分人重新聽到風的聲音、發一條微博、給自己倒一杯水。
這或許是一個隱喻，唯有重視人們在此時此刻的幸福與舒適，才可能最終推開永生之門。就像劉慈欣曾說的：給歲月以文明，而不是給文明以歲月。
攀登永生天梯的第三步：讓腦機介面更好用一點
那麼，科技行業能夠做些什麼，讓腦機介面在當下更好地服務於人呢？
目前來看，有三個方向是值得期待的：
1.材料進化。
以前，侵入式腦機介面採用剛性器件，比如金屬探針，BCI 晶元體積較大，這些都可能給精密的腦組織帶來損傷，大部分人敬而遠之。
2015 年，麻省理工學院的研究小組在用電極測量大腦多巴胺水平時，該電極只維持了一天的工作，並且由於體積太大，大腦產生了瘢痕組織。
不過，現在侵入式 BCI 開始使用柔性材料、薄膜器件等新技術，製造方法不斷進步，生物相容性極大提高，體積縮小，耐用性和可拉伸性也有了顯著進展。讓侵入式 BCI 降低創傷，在體內更加穩定，甚至實現非侵入性神經調控。
比如加州大學伯克利分校的一個研究小組，就製造出了一粒沙子大小的植入式感測器，稱為「神經塵埃」，這項技術也被馬斯克的 Neuralink 吸收。
麻省理工學院新開發出的 10 微米的探針感測器，在每隻實驗動物的大腦中進行了 393 天的可靠性測試，期間一直沒有中斷工作，也沒有發現大腦瘢痕組織的產生。
這些突破，意味著侵入式 BCI 正在變得越來越安全。
2.AI 增強。
很長一段時間來，BCI 研究處於「progress today, backlash tomorrow.」（今天進步，明天反彈）的波折之中。2016 年以深度學習為核心的 AI 走紅，在腦機介面領域不斷滲透，人工智慧演算法和算力可以幫助 BCI 系統提高性能，基於 AI 增強的下一代腦機介面越來越受到關注。
比如，採用深度神經網路（DNN）從大腦信號中提取特徵並解碼大腦狀態，從而精確評估人的心理和認知。人的意識活動信號是高維、複雜的，通過神經網路來構建基於腦電圖（EEG）的情緒識別轉移模型，對心理活動進行洞察。
另外，人的心理活動會反映在多種維度的數據上，比如皮膚反應、面部表情、眼球運動、體溫變化等，這些不同維度的龐大數據要進行分類、處理、綜合分析，是一件非常龐大的工作，有了 AI 的加入，處理多模態數據將變得更高效，這也是目前 BCI 領域的一個重要研究方向。
AI 驅動科學研究範式的轉換，也將給腦機介面這項高精尖技術帶來了顛覆性的變化。
3.商業產品加速創新。
以前，普遍認為侵入式 BCI 投資回報比不高，受試者承擔了腦部植入手術的風險，但科學家對大腦百億個神經元的複雜運作機制了解十分有限，腦機介面並不能極大地改善受試者的生活質量，大多存在於實驗室或臨床試驗中。
但隨著技術的逐步發展，腦機介面展現出了極強的技術實用性，人們對於「腦機介面」這個概念的認知也更加成熟和理性，比如人工耳蝸就是一種幫失聰者找回聽覺的腦機介面，目前已經深入人心，應用很廣泛了。
麥肯錫《 The BioRevolution Report 》預計，未來 10 到 20 年，全球腦機介面產業將產生 700 億至 2000 億美元的經濟價值。可以預計，無論是醫療應用還是日常可穿戴設備，會有更多機構加入到 BCI 領域中來，加速產品創新優化迭代，腦機介面產品會越來越多、越來越好用、普惠。
或許不遠的將來，未來患者用大腦信號控制機械手臂，自己吃飯穿衣，與外界自如交流，也會像人工耳蝸一樣普及，不再是少數人的特權。
奇點大學創始人雷・庫茲韋爾（Ray Kurzweil）曾經在《夢幻之旅：活得足夠長才能永遠活下去》中，給出了大多數人能做的通向數字永生的辦法 —— 你要生活得好，儘可能限制衰老和疾病的影響。
只要活得夠久，或許我們真能等到數字永生成為現實的那一天。
永生天梯之上的未知領域
說了這麼多現實中的事情，腦機介面的前景好像十分光明、一片坦途。
不過，科技行業從來都不只是技術本身。關於腦機介面的倫理道德挑戰，支撐普遍商用的產業鏈體系，成熟的商業模式等，還需要漫長的反覆、探索、博弈。
不得不說，數字永生這一設想，提出了很多值得認真考慮的問題。植入某些設備之後，人能多大程度地保有自己？
技術延緩了衰老甚至死亡，會不會加劇社會、經濟和階級差異？
一個社會既有活生生的人類，又有永生的數字生命，它將如何運作？
劉慈欣曾在《時間移民》中暢想了這樣的場景，1000 年之後，人類社會進入「無形時代」，有身體的真人生活在有形世界，但很大一部分人選擇了數字永生，連機器的身體也不要了，就生活在量子晶元里，活成了一些量子脈衝。
在數字世界裡，人們可以真正隨心所欲，創造想要的一切，比神更有力量。《流浪地球 2》中，圖丫丫與圖恆宇獲得了永恆的生命，永遠幸福地生活在一起，這個結局也安慰到了很多觀眾。
總之，和充滿煩惱的現實世界相比，無形世界如同毒品一樣有誘惑力。這究竟是全人類的天堂還是末日？這就是哲學家的領域了。
當然，如果我們永遠無法解決腦機介面乃至數字永生的一系列技術挑戰，所有問題都是沒有意義的。至少在技術領域，永生的大幕已經掀開了一角。
轉自：https://www.ithome.com/0/673/344.htm
