黑进大脑:未来能够植入脑中的电脑芯片

在过去的二十年中,神经科学家一直在悄悄地发展一种名为BrainGate的革命性技术,该技术将人类思维与计算机进行无线连接,并且刚刚进入了世界舞台。像埃隆.马斯克和马克.扎克伯格这样的企业家已经进入了这场竞赛,目标是弄清楚如何将计算机芯片植入到人的大脑中。马斯克和扎克伯格的关注意味着这项技术具有产生巨大飞跃的潜力。但似乎没有人会问的问题是,我们对机器和技术的依赖是否最终走得太远了。每个国每年都会庆祝自己的独立日,但现在看来我们应该开始深入探讨有关我们个人独立性的问题。

“60分钟”在一个近期的节目中展示了工程师如何利用科学家对大脑的了解,通过人为操控从而使得人们长期沉迷于自己的智能手机。当我们离开手机时,我们大多数人都感到了实实在在的焦虑:在“60分钟”的节目中,加利福尼亚州立大学多明格兹山的研究人员将电极连接到记者Anderson Cooper的手指,以测量心率和出汗的变化。然后他们发短信到他的手机上,因为这时他无法触及自己的手机,这时研究人员注意到,每次出现短信提示音时他都会出现焦虑的急促上升。

这个节目还揭示出,手机上几乎每个应用都经过特别调试,以期让用户尽可能经常性地使用它。该节目提出了一个重要观点:一些为数不多的硅谷工程师正在进行试验,怎样显著地改变人类行为和大脑功能。他们这样做并没有深入了解其长期后果。似乎争取独立的斗争已经变得数字化了。

虽然智能手机的依赖性、以及它对大脑的影响,本身就是一个令人担忧的问题,但它只是计算中的下一个逻辑步骤,而且逻辑变得越来越令人担忧。我们站在科学家称之为大脑计算机接口(BCI,有时称为脑机接口或BMI)的重大发展的悬崖上。BCI是嵌入大脑的电子微芯片,可以将我们的思想与计算机连接起来,它基本上就是大脑芯片。

黑进大脑:未来能够植入脑中的电脑芯片

在你对之不予理会之前,请考虑两件事:首先,计算机自诞生以来就越来越接近我们的大脑。最初的大型计算机变为台式机,然后是笔记本电脑,现在是距离我们只有几英寸的平板电脑和智能手机。其次,大脑计算机接口已经存在,并且已有近20年的历史。

在20世纪90年代末,在一个最早版本的脑机接口开发期间,我是一名该技术研究的旁观者,而当时在布朗大学只有少数几名教授在从事着该项研究。我是研究大脑的研究生,但即使有这样的背景,我也很难相信大脑芯片除了只是科幻场景之外还能是什么。

现在,大脑芯片正以其巨大的发展动力成为主流科技。我们最近了解到,埃隆.马斯克和马克.扎克伯格等人都非常积极地参与开发脑机接口。想象一下,在不用打字的情况下使用Facebook,或者只用自己的想法驾驶特斯拉。

扎克伯格尚未披露更多的细节,但他表示他设想了一个“让你只用自己的思想进行交流的平台。”我们知道大约一年前,扎克伯格聘请了前美国国防先进研究项目局(DARPA)的主任Regina Dugan,负责管理其公司的实验技术部门,即8号楼。该部门现有60名全职科学家和工程师,以及数亿美元的资金。这是一项可以促进技术快速发展的重要资源承诺。

埃隆.马斯克的愿景超越了扎克伯格(或者至少超出了扎克伯格公开所说的)。虽然扎克伯格已经描述了外部大脑传感器,它可以让你每分钟“输入”100个单词,但马斯克希望通过收发信息的大脑芯片将大脑和计算机进行更加深入的融合。

出现脑机界面的可能性既令人兴奋又令人恐惧。例如,通过思想与他人交流的能力令人兴奋,但让其他人有能力阅读你的思想是令人恐惧的;控制灯的开关或驾驶汽车是一件令人兴奋的事情,但让他人控制你思想的可能性是可怕的;拥有一个完美的记忆可能会很酷,但如果你的记忆被黑客攻击会很可怕;利用人工智能让我们变得更聪明会很棒,但创造出比我们更智能、更强大的人工智能则是噩梦。

从史蒂文.霍金到比尔.盖茨甚至埃隆.马斯克,最后的恐惧引起了人们的强烈关注。然而,马斯克进入人工智能竞赛时可能没有完全意识到:脑计接口将不可避免地使我们更接近人工智能。马斯克认为,为了让我们与人工智能竞争,我们需要拥有一些自己的机器智能,但他是否充分考虑了成本?很少有人理解的是,通往AI的路径是通过制造人工大脑,而不是“人工智能”,我们所创造的机器智能将是实实在在的。我们已经在对人脑进行数字化绘图,将这个脑图完全绘制出来需要数据,而这些数据最终将通过大脑芯片记录大脑的方式来获得。

要了解大脑芯片的重要性,我们应该快速了解一下我们开始的地方。我是BrainGate,Inc.的董事长,该公司拥有脑机界面的许多相关专利。我在1998年第一次知道BrainGate,当时我还是布朗大学的研究生。在John Donoghue领导下的几个神经学家发明了可以将计算机芯片连接到人脑的技术,可以用意识对设备进行远程操控。这是一个笨重的系统,需要进行脑部手术,将电线连接人的头骨和大型计算机,但它确实可以工作。他们称这项技术为BrainGate。

脑机接口的可能性引起了令人难以置信的兴奋,布朗团队开始将BrainGate变成一项商业活动。他们筹集了大量资金,进一步推动了科学技术的发展,最终以Cyber​​kinetics这个吉祥的名字将公司上市。之后的十年,Cyber​​kinetics继续显示出其前景,但还没有盈利。BrainGate已进入临床前试验,证实了其应用于人类患者的可行性,并显示出潜在成功的真实迹象。2008年,在“60分钟”节目中,一名应用BrainGate技术的患者显示了其怎样通过意念来控制他的轮椅,但很明显,这时该技术的成熟度离着商业化还很遥远。

那年早些时候,我接触了Cyber​​kinetics公司,提出了个人购买BrainGate技术的意向。由于刚刚出售Web.com,我有能力购买BrainGate业务,我们达成了协议。因为相信BrainGate拥有巨大的技术前景,可以为社会做出伟大的贡献,我的团队再次将公司私有化。

在BrainGate上的花费总是比它挣来的钱多得多。毕竟,需要使用脑外科手术的产品具有极其有限的商业可行性。和当时的其他人一样,我们认为BrainGate纯粹只是一种帮助残疾人走路、说话、使用双手,控制轮椅、汽车和电脑的积极工具。这是一项尖端技术,让瘫痪的人过上更正常的生活。这是一种崇高的追求,没有真正的缺点,抑或就像我们所想的那样。

尽管我已经获得了跨科学和哲学大脑研究的学位,但我的大部分职业生涯都花在了工程和商业上。这些学科说的不是同一种语言,也没有目标重叠性。这在很大程度上是一件好事,因为随着新想法的出现,每个领域都会起到一种制衡作用。科学家确定是否某事是可能的,哲学家们提出并回答问题,例如我们应该这样做。工程师专注于如何将那些可能和可取的东西变为现实的具体细节。

工程师不是科学家或哲学家,所以当他们太早参与事情时,它总是让我感到担忧。最极端的例子具有毁灭性的后果。可以想到的最令人震惊的例子是Thomas Midgely,他是为通用汽车公司开发出有毒含铅汽油的工程师。如果该公司一直秉承科学的精神,他们会更倾向于在开发出导致幻觉和死亡的“解决方案”之前检查风险。看起来很荒谬,Midgley从毒性燃料转移到通用汽车公司的Frigidaire部门,制造了氯氟烃(CFCs),这些讨厌的化学品变成了发胶并破坏了臭氧。再一次,科学精神应该超越工程学的局限,任何哲学家或伦理学家都要对某些可能弊大于利的事情提出警告。

曼哈顿计划由科学家而不是工程师领导是有原因的。风险是如此之高,以至于所设计制造出来的东西必须能够完全满足当初的预期。许多哲学家反对开发原子弹,担心短期利益(尽快结束世界大战)不会对长期后果(世界的毁灭)更重要。但随后盟国了解到德国正试图发展自己的原子弹,这终结了“我们应该怎样?”的讨论,必须在德国开发出原子弹之前开发出自己的原子弹。

在德国人击败我们之前击败德国人是一回事......在科学中增加利益是另一回事。在商业活动中,利益通常足以让我们将“我们应该怎样?”这样的问题抛出窗外。尽管侏罗纪公园是虚构的,但我们中间是否有人真地相信,如果有可能,一些企业家不会重新创造恐龙?在电影中,数学家和混沌理论专家Ian Malcolm代表了理性的声音,他给公园的缔造者John Hammond上了一堂道德课:“你站在天才的肩膀上,尽可能快地完成一些事情,在你甚至不知道自己拥有什么之前,你给它申请了专利、将之打包,并将它拍到塑料饭盒上,而现在你正在出售它。”这是电影中最令人难忘和有先见之明的场景之一,Malcolm博士正确地指出,Hammond的团队如此专注于他们是否能够做到,但他们并没有停下来思考他们是否应该这样做。

由于其中许多原因,我们将BrainGate移回了学术领域,直到我们找到了使公司高管或工程师无法解决的问题的答案。我们的团队推迟了商业合作,并允许学者继续使用我们的专利创新来决定我们是否应该构建BrainGate。但是,随着马斯克、扎克伯格和其他试图继续向前发展的工程师的努力,现在存在一种严重的审议空白,以及走上错误道路的严峻风险。

我们正处于即将把人类思维与机器联系起来的临界点,似乎工程师正在引领这一发展、找出实现这一目标的技术。但是大脑芯片还没有得到适当的审视,哲学家和科学家在哪里?即使是没有经验的人也应该能够看到,在为大众建立像BrainGate这样的东西之前,如果不对一些艰难的问题提出疑问,则要面临怎样的可怕后果。

哲学家和伦理学家,请告诉我们人类面临的风险是什么?大脑芯片会让我们成为除人类之外的其他东西吗?成为非人类的好处是否超过了风险?允许直接进入我们的大脑的成本是多少?政府、军队或变态者是否可以使用这种对大脑的直接接入来使我们做一些我们本不会做的事情?而其是否是在以威胁人类的方式加速人工智能?

科学家们,这种技术是否可能没有生理和心理后果?我们是否知道我们的湿漉漉的大脑将如何长期地对硬件植入物做出反应?其功效会随着时间的推移而衰减吗?我们的生物机能能否处理与计算机交互的速度?如果Anderson Cooper的皮质醇水平在响应他的智能手机短信通知时飙升,那么当该通知直接进入他的大脑时会产生什么影响?除了身体后果之外,我们对自我、本体感受,以及对认知图谱的理解会发生什么变化?

埃隆.马斯克和马克.扎克伯格等人的专用资源将有所作为。我毫不怀疑,世界上最好的工程思维的融合可以克服困扰脑机接口应用的诸多挑战,这可能需要十年,或者可能只需要更少的时间。只要一些“小”的突破:更高容量的芯片、更有效的传感器、更少侵入性的植入技术,与足够聪明的工程师相结合,可以比我们预期的更快地产生结果。当然,危险在于,在我们仔细考虑是否应该这样做之前,我们可能会发现我们可以做到这一点。就目前而言,我们实际上已经将我们应有的严肃思考放弃给了一群工程师,而没有考虑其后果。

你可能不相信这篇文章,但我是技术乐观主义者,我深信技术通常会带来进步,我也是资本家,不介意看到BrainGate价值数万亿美元。但更重要的是,我是一个有着朋友、家人和其他我非常关心的人的人类,我永远不会为了利益或技术上的好奇心而把这一点置于危险之中。就我们而言,BrainGate将使自己脱离头条新闻并将其专利、数据和知识产权保留在学术界的象牙塔中,直到我们知道它是安全的。

就个人而言,我不够聪明,无法回答我提出的许多问题。我只能问,并希望我们在制造可能比含铅汽油、含氯氟烃、恐龙公园甚至原子弹更糟糕的东西之前找到答案。

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