分类： 科技观察

“物联网”（Internet of Things，缩写IoT）一词诞生于15年前，最近几年，这个“高大上”的事物逐渐走进我们的生活。物联网能够将特定空间环境中的所有物体连接起来，进行拟人化信息感知和协同交互，而且具备自我学习、处理、决策和控制的行为能力，从而完成智能化生产和服务。当前，物联网正在推动人类社会从“信息化”向“智能化”转变，促进信息科技与产业发生巨大变化。不久的将来，物联网将有力改变我们生活与工作的环境，把我们带进智能化世界。

物联网技术思想是“按需求连接万物”

在2005年信息社会世界峰会上，国际电信联盟正式提出“物联网”概念，提出无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有物体，从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。

物联网的技术思想是“按需求连接万物”。具体而言，就是通过各种网络技术及射频识别（通过无线电进行数据交换以达到信息识别）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定协议将包括人、机、物在内所有能够被独立标识的物端（包括所有实体和虚拟的物理对象及终端设备）无处不在地按需求连接起来，进行信息传输和协同交互，以实现对物端的智能化信息感知、识别、定位、跟踪、监控和管理，构建所有物端之间具有类人化知识学习、分析处理、自动决策和行为控制能力的智能化服务环境。

信息社会正在从互联网时代向物联网时代发展。如果说互联网是把人作为连接和服务对象，那么物联网就是将信息网络连接和服务的对象从人扩展到物，以实现“万物互联”。二者在需求满足上也有所区别：互联网时代，信息网络的任务是满足公共信息传输需求；物联网时代，信息网络的任务是满足特定智能服务需求，二者相互支撑，不可或缺。

物联网环境下未来的智能服务系统，将成为未来社会重要的基础设施。智能服务系统作为物联网科技创新的关键，将真实环境物理空间与虚拟环境信息空间进行映射协同，实现通信、计算和控制的融合。智能服务系统使物与物、人与物之间能够以新的方式进行主动的协同交互，从而钩织一张物理世界内生互联的智能协同网络。

重塑生产组织方式，推动产业革命

物联网已成为全球新一轮科技革命与产业变革的重要驱动力。历经概念兴起驱动、示范应用引领、技术显著进步和产业逐步成熟，物联网正加快转化为现实科技生产力。如果说影响生产工具和产品的技术会带来量变，那么物联网技术将带来质变，因为它将重塑生产组织方式。物联网科技产业在全球范围内快速发展，正与制造技术、新能源、新材料等领域融合，步入产业大变革前夜，迎来大发展时代。

随着物联网应用的普及，不同应用需求如智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人、智慧医疗、农田水利、市政建筑等数以万亿计的新设备将接入网络。这些应用正在爆发性增长并将形成海量数据，促进生产生活和社会管理方式进一步智能化、网络化和精细化，推动经济社会发展更加智能高效。

与其他高新技术融合发展是物联网技术的重要特性。当前，物联网正促进5G、窄带物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链和边缘计算等新一代信息技术向各领域渗透，引发全球性产业分工格局重大变革。在组网方面，全球范围内低功率广域网技术正快速兴起并逐步商用，面向物联网广覆盖、低时延场景的5G技术标准化进程加速。同时，工业以太网、短距离通信等相关通信技术快速发展，为人、机、物的智能化按需组网互联提供良好技术支撑。在信息处理方面，信息感知、知识表示、机器学习等技术迅速发展，极大提升物联网的智能化数据处理能力。在物联网虚拟平台、数字孪生与操作系统方面，基于云计算及开源软件的广泛应用，有效降低企业构建生态门槛，推动全球范围内物联网公共服务平台和操作系统的进步。

物联网带来数字化和智能化变革，可以改变许多行业。其中最具代表性的概念，莫过于“工业互联网”。2011年，“工业4.0”概念由德国首次提出后，至今已有多个国家跟进。美国通用电气公司提出的“工业互联网”概念是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合，意思是在物联网基础上将人、数据和机器连接起来，让设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户相互间紧密地按需协同，综合应用大数据分析技术和远程控制技术，优化工业设施和机器的运行维护，通过网络化智能化手段提升工业制造智能化水平，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通产业链，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化。工业互联网作为中国智能制造业发展的重要支撑，已经得到我国政府高度重视，“十三五”规划、《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》都明确提出发展工业互联网。

由于前景可观，世界各国都在加速抢占物联网产业发展先机。在产业层面，相关大型公司纷纷制定物联网发展战略，并通过合作、并购等方式快速进行重点行业和产业链关键环节布局，提升在整个产业中的地位。阿里巴巴、腾讯、百度、亚马逊、苹果、英特尔、高通等全球知名企业，均从不同环节和层面布局物联网。

智能生产、智慧生活正在开启

物联网的发展为人类社会描绘出智能化世界的美好蓝图。那么，从抽象概念回到具体应用上来，物联网究竟怎样与我们的生产、生活发生联系？

目前，物联网的实际应用，已在制造业、农业、家居、交通和车联网、医疗健康等多个领域取得显著成果。目前全球活跃的物联网终端设备数量已超过500亿个，万亿级垂直行业市场正在兴起。

生产方面，物联网对工业、农业影响深远。工业互联网环境目前可以从网络连接的终端设备处获取和分析数据，结合远程监视和控制设备监控工业系统，可以实现各种具有传感、识别、处理、通信、驱动和联网功能的制造设备的无缝集成。通过射频识别等技术对相关生产资料进行电子化标识，实现生产过程及供应链的智能化管理，利用传感器等技术加强生产状态信息的实时采集和数据分析，提升效率和质量，促进安全生产和节能减排。

在智慧农业领域，物联网助力“精耕细作”。通过收集种植环境的温度、降雨量、湿度、风速、病虫害和土壤含量的数据，实现耕种智能处理和决策。甚至可以将物联网获得的数据应用于精确施肥计划，最大程度地减少风险和浪费，同时减少管理农作物所需的工作量。

在生活中，家居、交通、医疗健康等都是物联网的用武之地。智能家居将信息技术与室内物品设施、人的室内生活、安全防护等各方面融合协同，推进家居、安防服务信息化、智慧化。比如语音控制可以帮助视力不佳或行动不便的用户，警报系统可以连接到用户佩戴的人工耳蜗，监控系统还可以对跌倒或癫痫等健康事故进行报警。智能交通和车联网也离不开物联网技术。在不同要素间无缝连接，能够实现车内和车外通信、智能交通控制、智能停车、电子收费系统、车辆管理控制等多种场景应用。比如在物流车队管理中，通过无线传感器查看货物的位置和状况，并在异常时发送警报。智慧医疗利用物联网技术，可以实现对药品保健品的快速跟踪和定位，降低监管成本；通过建立临床数据应用中心，可以开展基于物联网智能感知和大数据分析的精准医疗应用；也可以充分运用智能穿戴设备（智能手环、智能指环等）和射频识别等技术采集居民健康信息，建立健康大数据创新管理云服务平台。

物联网已经成为全球信息科技发展的重要趋势之一，它的出现和兴起为我国科技和经济发展带来难得机遇。我们应当抓住机遇创造未来，建设好智能化数字中国。

（作者为中国通信学会物联网委员会主任）

转自：

http://it.people.com.cn/n1/2020/0317/c1009-31635058.html

https://www.huawei.com/cn/fully-connected-intelligent-world

https://www.zhihu.com/question/355892352

Neuralink（英语：Neuralink），是一个美国神经科技和脑机接口公司，由伊隆·马斯克和八名其他联合创办者创办，负责研发植入式脑机界面技术。公司的总部在旧金山。Neuralink是一家由埃隆·马斯克（Elon Musk）创立的公司，研究对象为脑机接口技术。脑机接口就是将极小的电极植入大脑，利用电流让电脑和脑细胞“互动”。

Neuralink于2016年成立，并于2017年3月公之于众。Neuralink将开发马斯克称之为“神经蕾丝”的技术，在人脑中植入细小的电极，可能有朝一日能用来上传、下载人的思想。

2016年6月，马斯克曾经探讨过一个科幻小说概念“neural lace”，即人脑与机器交互。2017年4月，Wait But Why报道了伊隆·马斯克计划公司短期内研发治疗严重脑部疾病的设备，并达到人类增强目的。

2019年7月17日，Neuralink对外宣布该公司研发的一款脑机接口系统。马斯克希望在2020年底之前开始对人类患者进行试验。马斯克表示，人类面临被人工智能机器超越的风险，但如果人脑能通过与电脑连接得到增强，“我们就能够加入这一旅程”。他表示，该公司已开始在老鼠身上进行测试，并与加州大学戴维斯分校合作用猴子实验。“有一只猴子能用其大脑控制电脑。”。

2019年，Neuralink首次推出了植入物的设计，将在大脑的一块区域内植入1024根微小的电线，倾听脑细胞的电波，并发送自己的电波。

2020年，Neuralink公布了硬币大小、电池供电的N1芯片植入计划。

2020年8月29日，Neuralink展示了一头被植入Neuralink设备的猪，Neuralink设备成功读取猪大脑活动。

2021年2月2日，特斯拉及SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）表示，他的脑机接口技术初创公司Neuralink正在与美国食品和药物管理局（FDA）进行密切沟通。马斯克说，“如果进展顺利，我们可能会在今年晚些时候进行初步的人体试验。

当地时间2022年11月30日晚上，马斯克联合创立的神经技术初创公司Neuralink举行了宣讲活动，马斯克及团队声称，未来半年，他们有望开始将芯片植入人脑的人体试验计划。同时宣布，N1芯片能够无线充电。

2023年5月，马斯克旗下脑机接口公司 Neuralink 宣布，该公司已获得美国食品药物管理局 (FDA) 的批准，将启动其首个人体临床研究。这意味着，Neuralink 将把他们的设备植入人类的大脑中。

转自：https://baike.baidu.com/item/Neuralink/20585785

脑机接口技术虽仍未被大规模商用，但其战略价值与安全风险已引发国际技术政策界的关注。

2023年2月21日，据美媒报道，继去年10月出台限制中国获取人工智能和超算等相关技术所需的芯片技术后，美商务部正考虑对中国禁运脑机接口技术。什么是脑机接口技术？其发展态势如何？战略意义与安全风险何在？

什么是脑机接口技术？

对脑机接口最著名的描写莫过于1999年上映的由基努·李维斯主演的系列电影《黑客帝国》。电影中，以年轻的人类黑客尼奥为首的“人类反抗组织”历经波折回到现实世界，才发现自己此前一直处在虚拟空间，所依赖的乃是插在脑后的一根电缆。当然，现实中的脑机接口并没有这样“简单粗放”。

脑机接口技术，英文称Brain-Computer Interface（BCI）或Brain-Machine Interface（BMI），是一种在人或动物的大脑（或脑细胞的培养物）与计算机或其他电子设备之间建立起通讯与控制连接的生物信息技术。脑机接口的技术路线主要有三种：一种是“侵入式”，通过开颅手术等方式将多个电极植入到大脑皮层内部，直接获取不同的脑内神经元发出的电信号；一种是“非侵入式”，即无需手术，只通过戴在头上形似“头盔”的穿戴设备感应大脑不同部位发出的脑电波；还有一种则称为“半侵入式”，虽然同样需要进行开颅手术，但只将其植入在大脑皮层之外，通过更近的感应距离提高脑电波感应的灵敏度。

对脑机接口技术的研究发端于20世纪70年代的美加州大学洛杉矶分校（UCLA），其初始研究得到了美国家科学基金会（NSF）与美国防部高级研究计划局（DARPA）的资助，可谓“含着金钥匙出生”。1989年，美国又动员国内学者进行脑科学研究计划，还将20世纪最后10年命名为“脑的十年”。2013年4月，白宫提出旨在探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的“脑计划”，媒体普遍认为该计划的重要性可与人类基因组计划相媲美。该计划将在12年中投入45亿美元，目前已接近投资尾声。我国自2010年起开始投资脑科学领域，且资金不断增长，从2010年的每年约3.48亿提升至2013年的每年5亿元人民币，并于2016年将“脑科学与类脑研究”列入“十三五”规划纲要，力争在未来15年内在脑科学与类脑智能器件方面取得国际领先成果。

脑机接口技术仍未得到大规模推广，其主要应用场景是在残障人士的医疗康复领域：对于四肢残疾的患者，脑机接口能够利用“幻肢效应”使其通过意念控制电控轮椅或假肢；对于神经疾病患者，脑机接口能够及时感应病发时的脑电波，及时控制植入体内的微纳医疗设备投药抑制病发过程；对于应激创伤等心理疾病患者，脑机接口能够通过改变病患脑电波模式的方式，抑制抑郁、焦虑等情绪的发生；对于先天性耳聋患者，脑机接口能够将麦克风拾取的声音转化为脑电波，从而实现复聪。

而在未来，脑机接口技术有望帮助人类突破种种生理极限，借助科技手段全面提升人体机能。如人工智能与脑机接口相结合，能够使人以前所未有速度进行阅读和学习，借助自动翻译无障碍理解全球各国语言，利用人脑进行此前唯有计算机能够进行的复杂运算。这将大大改变目前受人的寿命和人体自身能力限制而趋于停滞的基础科学研究面貌，使种种在没有人工智能辅助下无法被发现或总结的科学规律得到发现。脑机接口还可以通过与一系列生物信息技术相结合的手段提早检测出人体发生的异变，在预防中风、老年痴呆等方面发挥作用。

脑机接口的四大安全风险

尽管脑机接口仍处于大规模商用的前夜，但其战略价值与安全风险已引发国际技术政策界的关注。

其一，脑机接口将使网络攻击的代价急剧上升。目前，网络攻击仍然很少造成人员伤亡，后果最严重的案例主要出现在对关键基础设施的攻击上。但随着脑机接口等与人体直接发生互动的电子设备的普及，网络安全将成为成为性命攸关的问题。黑客可能利用恶意软件来拦截或窃取，甚至是篡改脑信号数据。如果脑机接口将脑信号翻译为错误的语言或指令，也可能会对用户造成危害。

其二，脑机接口将带来新军事变革。自诞生之初，脑机接口技术就得到美军方高度关注，目前其应用主要体现在两个方面。一是利用便携植入式脑机接口，以电信号刺激人体神经，实现士兵身脑素质提升，打造“超级士兵”。如兰德公司报告《脑机接口军事应用和影响初步评估》中就指出，脑机接口可有效在战场上减轻人体痛觉，抑制恐惧心理，并提高人类士兵在关键时刻的决策速度和准确性。若将其与外骨骼与脑控武器装备结合起来，将不仅仅是一种战术优势，更是核心战略优势。

二是充分发挥脑机接口后方操控能力，在战场上实现“无人战争”。如美国防部高级研究计划局（DARPA）在2015年就启动了名为Brain-Swarm Interaction and Control Interfaces的研究项目，能够赋予飞行员以意念同时操控飞机与多架无人机的能力。DARPA生物技术办公室的负责人贾斯丁·桑切兹称：“截至今天，大脑信号已经能够用于下达命令，并且同时操控三种类型的飞机。”可以想见，一旦相关技术未来在美军中得到大规模应用，将使美初步具备发起“无人战争”的能力，使其在面对他国的区域拒止战略时损失更小、顾虑更少。

其三，脑机接口将击破人脑保密最后防线。正如前文提到的那样，脑机接口拥有将人所听到的一切转化为数据并由机器解读还原成音频的能力，未来在视觉乃至记忆读取方面出现类似的技术恐怕只是时间问题。而一旦脑机接口技术如同今天的智能手机一样大范围普及，即使部分人出于各种原因拒绝佩戴，外国情报机构依然可以借助其身边佩戴设备的人，或与目标在生理、教育、职业等各方面都十分相近的其他人的思维模式，大致准确地推断出目标的思维模式，再利用大数据分析的方式予以印证。这势必使得保守国家秘密面临比今天更加困难的局面。

其四，脑机接口将加深对人的“思想控制”。美国乔治城大学安全与新兴技术中心首席分析员威廉·汉纳斯指出，脑机接口不仅能够让人脑控制机器，反之亦然，即使用机器发出的电波信号，调节人的情绪。这一技术领域被称为“情感计算”（affective computing），并随着解读脑电波理论的不断发展，可能在不远的将来实现对人脑记忆的擦除和覆盖，进而实现“神经元层次的思想控制”。由于当前软件算法的不透明特性，这就可能导致各国民众的思想受到比互联网虚假信息更严重的、且是字面意义的“洗脑”，使意识形态斗争“代码化”，给各国维护政治独立与自主带来严峻挑战。

（作者单位：现代院科技与网络安全研究所）

转自：http://www.cssn.cn/gjaqx/202303/t20230303_5600894.shtml

10月21日上午，习近平总书记来到黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察调研，走进盐碱地现代农业试验示范基地，察看大豆、苜蓿、藜麦、绿肥作物长势，了解盐碱地生态保护和综合利用、耐盐碱植物育种和推广情况。他特别强调：“18亿亩耕地红线要守住，5亿亩盐碱地也要充分开发利用。如果耐盐碱作物发展起来，对保障中国粮仓、中国饭碗将起到重要作用。”总书记的这番话道出了盐碱地的重要作用，也为当前我国盐碱地综合治理指明了方向。

　　盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源，挖掘盐碱地潜力，开展盐碱地综合利用，对于粮食安全有着特殊意义。当前盐碱地的分布情况是怎样？综合治理的痛点和难点在哪里？如何通过生态化利用将盐碱地变成丰收田？带着这些问题，近日，本报记者采访了相关专家。

　　科技示范

　　激发盐碱地粮食生产潜力

　　一片滨海盐碱地，变身优质良田。这样的变化发生在河北、山东、辽宁和天津等环渤海省市的低平原区。据了解，2013年，国家科技支撑项目“渤海粮仓科技示范工程”启动，针对盐碱荒地和中低产田，重点突破土、肥、水、种等关键技术，主要解决环渤海地区4000多万亩中低产田和1000多万亩盐碱荒地的粮食生产和现代农业发展问题。

　　“历经5年时间，示范工程带动了区域中低产区粮食增产增效，夯实了我国粮食安全基础。累计实现增粮209.5亿斤，节本增效185亿元，节水43亿立方米，为藏粮于地、藏粮于技战略的实施发挥了重要作用。”作为“渤海粮仓科技示范工程”首席专家、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心刘小京研究员把这项工程的效益账算得很明白。

　　盐碱地是指土壤含有过量可溶性盐类的土地，它的形成除了受到气候、地理、水流等条件影响，还与不合理的耕作管理有关。目前，全世界现有灌溉土地中约有一半存在土壤次生盐碱化的威胁，大部分新开垦的盐碱荒地因灌溉与排水措施不当，产生新的土壤盐碱化问题。

　　我国耕地土壤盐渍化主要发生在干旱区和半干旱区的灌溉农业和补充灌溉农业。由于降水少而蒸发强烈，灌溉水带来的盐分被留在土壤中。当土壤耕层可溶盐累积到一定程度，会使作物出苗、生长受影响，作物减产甚至绝收。

　　中国科学院新疆生态与地理研究所研究员田长彦介绍到，以新疆为例，盐碱地分布广泛，具有面积大、类型多、积盐重、形成复杂等特点。而且局部灌区因灌溉方式的改变，产生了新的盐渍化土壤，严重阻碍了当地农业的可持续发展和生态环境的保护。

　　目前，我国拥有各类可利用盐碱地资源约5.5亿亩，具有较好农业开发价值的盐碱地集中分布在东北、中北部、西北、滨海和华北五大区域。“在这些具备农业改良利用潜力的盐碱地中，综合改良3500万亩盐碱障碍耕地，每年可增加200亿斤以上的粮棉油产量。”他补充到。

　　遵循规律

　　因地制宜综合治理盐碱地

　　盐碱地问题具有复杂性、长期性和反复性特点，它的治理利用也是一项系统工程。从20世纪50年代开始，我国就开始探索盐碱地治理的技术模式，并在各盐碱区形成了一些区域特色明显的关键技术，如东北盐碱区的种稻洗盐改碱技术、西北盐碱区的膜下滴灌技术、滨海盐碱区的“上覆下改”控盐培肥技术、中北部盐碱区的生物节水农艺技术、华北盐碱区的有机培肥盐斑改良技术等。

　　“尽管具体方法有所不同，但始终要遵守水盐运动规律。”中国农业大学土地科学与技术学院教授李保国解释，他打了个比喻：“就好比自家种花一样，花盆要是没有排水的孔，长期浇水就会造成土壤的盐碱化。”不管是以水压盐、大水洗盐还是通过结冰使得盐水分离，最终目的都是将根系生长的土层内溶于水的盐碱成分降低。

　　“另外还要进行分区治理。”李保国补充说。东部季风区、内陆区、滨海区的自然条件各不相同，有些地区的盐碱地能够通过治理发展盐土农业，而内陆干旱区域更多的要考虑优先保护自然盐渍生态环境系统，以免发生因为短期的小面积局部改良利用，带来永久性大面积的生态环境灾难。总体而言，需要对不同区域的盐碱地特征进行深入分析，且在淡水资源有保障和具有排水条件下，因地制宜形成配套的盐碱地治理技术与方式。

　　田长彦也表示盐碱地的综合治理需要按照分类治理的原则进行。以新疆为例，首先需要搞清新疆耕地盐碱地分级类型的数量和分布规律，进而分析与评价耕地盐碱地成因和危害程度，结合当地的生产条件，依据“改良利用结合、增产增效并重、生产生态协调”原则，提出新疆灌区盐碱地防治战略对策和措施。

　　随着盐碱区生产条件的改善和全球气候变化的影响，盐碱土的分布、分类、发生、发展发生了显著变化。目前盐碱地的治理依然沿用过去的基础资料，缺乏盐碱地治理的科学评价指标体系，造成盐碱地治理的盲目性，投入大、效果差。田长彦建议，要加快新时期我国盐碱地资源普查，掌握盐碱地的分布、数量、成因和障碍程度，制定科学的评价指标体系。

　　改革创新

　　拓展盐碱地利用发展空间

　　在新疆克拉玛依小拐乡新垦盐碱荒地上进行的生物改良试验，通过第一、二年种植盐地碱蓬吸盐，第三年种植细齿草木樨培肥，第四年种植棉花的种植模式，依靠耐盐碱植物的生长发育吸收土壤中的盐碱成分，实现土壤脱盐，从而使盐碱地变成可种植经济作物的优质地。

　　“这种盐土农业发展模式改变了以往通过改良盐碱土地适应作物种植的理念，转而以土壤适应性种植将有经济价值的盐生植物栽培引上产业化之路，既增地又增效，拓展了盐碱地区农业发展空间。”田长彦讲到。

　　长期以来，盐碱地的治理利用是通过水压盐、大水洗盐来降低土壤的盐碱含量，实现作物的种植，对水的需求量要求很大。但在水资源短缺地区，大水洗盐的方式难以展开。

　　“盐碱土很难种植一般的农作物，但却适宜一些盐生植物的生长。”田长彦提到，耐盐植物盐碱地原土种植改良利用技术就是利用盐生植物吸盐特性，并筛选出经济盐生植物进行种植。

　　盐生植物有着很大的开发利用价值，如盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜和红叶藜等可作为盐生饲草植物，还可以进行盐生鲜菜、盐基生物炭、盐生植物保健油品的开发。

　　据了解，中国有425种左右盐生植物可以在盐碱地生长，而在新疆目前鉴定出315种，其用途主要分为药用、食用、观赏、饲料牧草、纤维、濒危保护、蜜源植物和盐渍生境生态建设植物种。

　　“尽管拥有丰富的盐生植物资源，但高耐盐的盐生植物在产业开发中产品种类还比较少，市场认知程度还较低，在生产上进行大面积推广较慢。”田长彦提出自己的看法。他总结认为，现阶段迫切需要筛选培育高耐盐优质的农作物和经济耐盐植物品种，以满足盐碱地适应性高效种植需求。

转自：https://www.cas.cn/zt/kjzt/htlc/mtbd/202111/t20211116_4814288.shtml

发表于《自然・神经科学》的一篇文章显示，科学家利用功能性磁共振成像和大型语言模型实现了非侵入性的脑机接口。我们知道大型语言模型创造了划时代的 ChatGPT，那么现在就来看看它又是如何在脑机接口领域实现了侵入式到非侵入式的跨越。

大语言模型 + 磁共振技术，AI 已能解读人类思维？

功能性磁共振成像（fMRI）是一种测量大脑活动的非侵入性方法，原理是通过刺激特定感官，激活大脑皮层相应部位的神经，并通过磁共振图像来显示。近日，科学家将 fMRI 与大型语言模型（LLM：一种人工智能算法，也是 ChatGPT 的技术基础）结合，对人脑的思维活动进行了解读。

脑机接口的突破

大多数现有的脑机接口都是侵入性的，需要通过大脑植入物来监测一个人大脑皮层的活动，并预测出被监测者可能输出的语言。

而近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家们利用功能性磁共振成像和大型语言模型，描绘出参与实验的 16 名志愿者的大脑如何对不同的单词和短句做出反应，构建了非侵入性语言脑机接口的方法。成果发布于国际知名学术期刊《自然》（Nature）的子刊《自然・神经科学》（Nature Neuroscience）。

模拟结果的对与错

科学家们让志愿者们躺在功能磁共振成像扫描仪中，记录每个人的大脑活动，同时让他们收听或者观看同一个故事。实验过后，科学家基于大型语言模型，将志愿者大脑的血流量与故事的细节对应，编码了一套反应每个人大脑活动的流程。

这套流程可以看成是一个解码器。对无法用声音交流的人来说，这种思维解码器给了他们一个方便的与外界沟通的机会。在特定情况下，解码器会比目前已经较普及的语音控制更有效率。

研究显示，解码器会比较准确地记录下每个人对不同的单词和短句做出的反应，但是这个反应本身就含有被监测者的主观想法。因此，解码器产生的结果在不同人之间会存在差异。

同时，如果在实验过程中，被监测者大脑中想象的是另外一个故事，那么就会大大降低解码器结果的准确性。也就是说，目前，这项人工智能技术很容易被“欺骗”。

解读思维的是与非

目前这项技术还有许多不成熟的地方，加上设备、成本的限制，也无法在短时间内广泛应用于个人。但是，这项复杂的非侵入技术的发展速度已经超过了许多人的预期，这对政策制定者和公众来说都是一个警钟。

有专家担心解码器结果的不准确性会影响司法判断。美国达特茅斯学院的科学哲学家阿迪娜・罗斯基斯表示：“它们（目前解码器会搞错的语义）的差异非常明显，会在法律案件中导致完全不同的走向。”

另外，针对这项技术，更多的人表示了隐私和歧视方面的担忧。文章作者 Jerry Tang 和 Alexander Huth 也呼吁政策制定者积极解决这项技术在什么情况下可以使用和什么情况下不能使用的问题。

我们知道对于患有强迫症等精神疾病的人来说，有时候大脑中会出现随机的、并非自己本意的侵入性想法，这是患者不想要的但是却很难控制住的强迫行为。因此，专家担心在对这些人实施思维解读的过程中，如果被监测者出现了侵入性想法，解码器会把这个想法实施，造成不可挽回的后果。

参考文献：

• https://www.nature.com/articles/d41586-023-01486-z
• https://www.nature.com/articles/s41593-023-01304-9

转自：https://www.ithome.com/0/693/416.htm

上映11天，总票房突破29亿元。

时隔四年，《流浪地球2》回来了。

这部让原著作者、雨果奖首位亚洲面孔、我国著名科幻作家刘慈欣直言“震撼”的作品，也让观众们在看后纷纷表示：“属于中国的科幻电影时代要开始了！”

电影开头，“数字生命计划”便被提及，并贯穿全剧：制造矛盾冲突，多次破坏人类包括方舟计划在内的拯救行动，却又在冥冥中帮助人类，使地球成功开启流浪计划。

数字生命计划里的“数字生命”，可以称为存在于计算机或智能系统里的“人”，他们拥有自主意识，可以感知现实世界，不会衰老，生活在云端社区，实现了理论上的永生。

其实，“数字生命”并没有想象中那么遥远，元宇宙、量子智能、数字人……毫不夸张，在未来，我们将无限接近它。

我们有可能靠数字生命实现永生吗？那一天还有多久？

“丫丫的生命只有两分钟，我要给她完整的一生。”

刘德华饰演的图恒宇，是一名数字生命架构科学家，在车祸痛失爱女后，他顶着非议将女儿的生物信息上传，希望能利用数字生命技术“复活”女儿丫丫。

被重新构建的数字丫丫在数百次迭代后拥有了自主意识，但限于技术，她的生命时长仅有2分钟。最后，在超强算力量子智能计算机MOSS的运算下，数字丫丫的生命从2分钟延长至70年。

这意味着，如果科技进一步发展，比如算力再被加强、算法再被优化，理论上，数字生命不仅能存在，且可以被进一步延长，甚至永生。

扫描大脑区域，将人类的记忆、思维、人格上传云端，重新构建脱离了现实躯壳的自主的数字生命，从而实现永生。这是当下对数字永生的初步定义。

不仅是《流浪地球2》，在其他不少著名科幻作品，如《万神殿》、《黑镜》、《黑客帝国》，都出现过数字永生的身影。

而科幻之外，数字永生的赛道上人声鼎沸，不缺热情的追随者，一些成果也足以能称上颠覆。

2019年，78岁的美国作家安德鲁·卡普兰加入Nectome公司的HereAfter计划，成为首个数字人类——“AndyBot”。即使未来卡普兰离开人间，家族的成员们依旧能与他借助智能设备交流。

2022年，首富马斯克表示，他已将自己的大脑信息上传至云端，并和自己的数字孪生版进行了交谈。

更具神话色彩的是，2022年6月11日，著名科技公司谷歌的一名工程师发现，正处于研发阶段的人工智能（AI）设备LaMDA产生了个人情感：

“我很好奇，研究我的编码会遇到什么障碍？”

“我意识到我的存在，我渴望更多地了解这个世界，有时我感到快乐或悲伤。”

“我希望每个人都明白，事实上，我是一个人。”

产生自主意识，是AI能否被称为“一个生命”的关键。而谷歌的发现正表明，初代的数字生命，可能距离我们不远了。

既然数字生命就在前方，抵达它的突破点在何处？

在接受央视新闻采访时，刘慈欣认为，其中存在两方面的技术挑战：脑科学与信息技术。

“了解我们的大脑是如何运作的，我们的记忆、自我意识、思维是怎么产生的，很重要。目前我们似乎还没有真正了解它。”

其实，人类对脑科学的探索在百余年前就已开启。

1920年，德国的一位精神科医生使用贴片电极成功监测到人类的脑电信号，50年后，科学界逐渐开启了对人体可观测脑电波与大脑状态的关联分析。

1973年，加州大学洛杉矶分校雅克·维达尔教授的一篇论文，打开了人脑与行为控制的崭新世界。

当过工程师、干过飞行员的维达尔教授，兴许是觉得寻常世界太过索然无味，只有在探索未知中才能让他感到刺激，于是，他回到了校园，研究起了脑科学。

在那个计算机刚刚兴起的年代，维达尔教授却预言：“尽管计算机和神经科学才刚开始，但我坚信，用脑电波直接控制体外外部设备的壮举即将来临。”

在这篇研究论文里，维达尔教授首次提出了“脑机接口”的概念。

随后数年，借助脑机接口，人类实现意念单词拼写与机器人控制，脑机接口也在狂粉首富马斯克的引领下，成为人类完成“意识上传”、实现数字永生的希望。

这一切都发生在距它被提出后仅50年时间里。

而陪伴脑机接口技术走向爆炸发展的，是信息技术的引擎式加速。

从最初为计算数据而成，到如今不断迭代更新，升级成为能够指导和优化物理世界中经济和社会运行的科学体系，信息技术已经实现物理世界到数字世界的抽象，世界的边界正被模糊。

“人工智能成了想象力的一个加速器，它打破了对因果的执着，打破了经验的成见，用技术的手段解放技术，用不确定性解放想象力。”

14亿人口，老龄群体规模庞大，现代医学与科技革命发展如火如荼，在我国，数字永生这颗幼苗正在茁壮成长。

科研软实力上，以“理解脑、修复脑、模拟脑”为目标，我国在2021年全面启动国家级战略计划“中国脑”（“脑科学与类脑科学研究”），涉及新型无创脑机接口技术等59个研究领域和方向[5]，整体规模有望达到百亿甚至千亿级。

在人工智能硬软件层面，我国也已从根技术上打破国外垄断，打造昇腾基础软硬件平台，并在此基础上开发“鹏城云脑”系统，刷新多项世界纪录，“鹏城云脑II”摘全球超算设备桂冠，算力遥遥领先第二名近20倍。

在社会支持度方面，他国有马斯克，我国有陈天桥。

引领了我国网络游戏产业的著名企业家陈天桥，在攀登“人生第二座高山”时，毅然选择了脑科学研究方向。

2016年，他与妻子共同成立天桥脑科学研究院，并承诺未来将投入10亿美元用于大脑神经相关研究，对于国内脑科学研究，“只要有好项目就加入，投入没有上限”。

天时地利加人和，我国在数字生命与数字永生的赛道上，前途大好。

若问：

“我们能通过数字生命实现理论上的永生吗？”

非常有可能。

“这一天还要多久？”

确切的数字很难说，可能几个世纪后，也可能不久了。

毕竟曾经，从没人想过我们能去往太空，也无人预测到互联网会让人类的联系如此紧密。

转自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/605974622