腦機(jī)融合技術(shù)或成為未來熱門方向

“腦機(jī)接口”，也稱作腦機(jī)融合技術(shù)，就是通過芯片和傳感器，用大腦控制各種設(shè)備，這或許會(huì)成為未來人工智能的一個(gè)熱門方向。2019年夏天，被稱作“美國(guó)科學(xué)狂人”的馬斯克就宣布取得了這項(xiàng)技術(shù)的突破，目前已經(jīng)可以做到在猴子腦內(nèi)植入芯片后，猴子通過大腦成功操控電腦。如果這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到人類身上，不僅能治療大腦損傷和缺陷，還能大大增強(qiáng)人類的認(rèn)知與行為能力。

遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想——科幻機(jī)器人

現(xiàn)在我們有很多對(duì)未來人工智能的想法都是科幻小說帶來的?？苹眯≌f的鼻祖叫艾薩克·阿西莫夫，他在上世紀(jì)50年代就寫了一本書叫《我，機(jī)器人》。書中講述了一個(gè)Robot（機(jī)器人）瞧不起正常人類，它說人類真沒用，要睡覺，這么脆弱，等等。艾薩克·阿西莫夫那個(gè)時(shí)候想的機(jī)器人，就是一個(gè)智能體，在上世紀(jì)50年代的科幻小說是可以出現(xiàn)這個(gè)的。但是我們知道，事實(shí)上人工智能能夠做到的極為有限。我們看到的機(jī)器人展覽，那些機(jī)器人的動(dòng)作都是非常緩慢的，只能做一些固定的事情。

所以我們的機(jī)器人制造、人工智能現(xiàn)在需要的是什么呢？我們需要多感覺。比如像疊杯子這類動(dòng)作就需要多感覺，需要視覺、觸覺很快地整合，然后再把感覺運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成機(jī)器手的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，機(jī)器人還需要進(jìn)行記憶提取，提取出關(guān)于這個(gè)杯子應(yīng)該放在什么地方，需要運(yùn)轉(zhuǎn)什么程序，要做什么工的記憶，然后再制定關(guān)于怎么樣去疊的計(jì)劃，之后再去執(zhí)行。但這些行為現(xiàn)在的機(jī)器人還做不到，我們目前還沒有一個(gè)機(jī)器人能夠達(dá)到這樣的地步。也就是說，科幻小說雖然給我們帶來了一些想象，但是也帶來了很多錯(cuò)誤的期待、期望。

腦機(jī)融合初試鋒芒

人工智能的能力有限，但是已經(jīng)很有用了。比如怎么樣分析我們大腦的電信號(hào)，我們大腦不斷地向頭皮發(fā)出腦波，因?yàn)轭^皮是濕的，有水分，所以它可以放置電極，電流可以流到外頭來。大腦里面的活動(dòng)實(shí)際上可以反映在大腦的頭皮上面，所以頭皮上的電極可以測(cè)到各種波，但是這些波是成千上萬的神經(jīng)元在里面活動(dòng)造成的整體的結(jié)果，我們很難從這里面去解碼，告訴你到底是哪個(gè)神經(jīng)元，或哪個(gè)腦區(qū)造成的活動(dòng)。假如你有大量的腦波數(shù)據(jù)，又能夠有大量的腦內(nèi)思緒的標(biāo)記，比如你想用腦波來控制機(jī)器手，那么在想有動(dòng)作的時(shí)候，可以用人工智能的算法分析腦電對(duì)應(yīng)著的想法，以后慢慢就可以準(zhǔn)確地用來控制這個(gè)機(jī)器手了。

抑郁癥出現(xiàn)時(shí)的腦波是異常的，但是不知道為什么會(huì)有這樣的腦波，假如能夠很準(zhǔn)確地把異常腦波對(duì)應(yīng)到抑郁的癥狀，腦波的模式就變成一個(gè)抑郁癥的指標(biāo)了。

所以，將來使用大數(shù)據(jù)，就可以解釋很多事情，可以有很多用途，雖然我們不知道這些數(shù)據(jù)本身是如何產(chǎn)生的。醫(yī)療數(shù)據(jù)也是這樣，醫(yī)療系統(tǒng)里每個(gè)人都有很多數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能夠判斷此人是否有病，有什么樣的病，包括面部的表情、走路的狀態(tài)都是數(shù)據(jù)。假如這些數(shù)據(jù)都收集起來了，就可以判斷有某種病的人，他有一組特殊的數(shù)據(jù)是最匹配的。機(jī)器不斷去學(xué)，成千上萬病人的數(shù)據(jù)都有了，機(jī)器都學(xué)過了，可能就可以認(rèn)出來某一些組合的癥狀，代表某一種病。雖然我們不知道為什么會(huì)如此，會(huì)有這樣的表現(xiàn)，但是我們可以利用這個(gè)表現(xiàn)來做疾病的診斷。最近腦機(jī)接口是一個(gè)很熱門的研究方向，腦機(jī)接口的應(yīng)用相當(dāng)廣。首先，腦機(jī)接口有兩類，一種是非侵入式的，一種是侵入式的。像腦電波，就是電極放在頭皮上面的，是非侵入式的。非侵入式的應(yīng)用會(huì)非常廣，比如通過腦波診斷來判斷大腦的狀態(tài)，做疾病的診斷?？梢杂媚X波來控制外面的機(jī)器、外骨骼系統(tǒng)，比如癱瘓的人可以用腦波來控制外面的器械幫助走路，這些都有可能，馬上就可以用的。另外一種是侵入式的，侵入式的直接把電極插入到大腦皮層。侵入式的好處是它可以記錄更多、更準(zhǔn)確的大腦的反應(yīng)。如果只看外面皮層的電位，不能夠確定腦內(nèi)活動(dòng)的源頭，所以侵入式可以更好地用來操縱外面的器械。美國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)可以幫助人走路的設(shè)備，利用的就是侵入式的電極，這在醫(yī)療上很有用途。

有些閉環(huán)式的腦機(jī)接口，可以調(diào)控大腦的功能。比如說想睡覺了，或者想要一個(gè)不想睡覺的人進(jìn)入睡眠，可以非侵入式地記錄他的電波，然后根據(jù)腦的狀態(tài)做反饋腦刺激，利用另外一個(gè)接口，來刺激大腦，也是非侵入式的，讓大腦進(jìn)入睡眠態(tài)，或者進(jìn)入清醒態(tài)，這都是很有用的。睡眠有問題的人，很多人吃安眠藥都無效，假如有很好的腦機(jī)接口的調(diào)控模式，就是一個(gè)非常有效的工具。

如何讓腦科學(xué)研究造福人類

類腦人工智能這個(gè)前沿的科技會(huì)帶來很多的社會(huì)倫理問題，比如說現(xiàn)在有技術(shù)可以做到控制大腦，通過電刺激來讀取大腦的信息。但誰有權(quán)來控制這個(gè)？你的父母可不可以做這個(gè)？你的醫(yī)生什么情況下可以調(diào)控你的大腦？這個(gè)是要有倫理標(biāo)準(zhǔn)的。

我們現(xiàn)在研究大腦，研究腦疾病、藥物治療，各種的康復(fù)手段都是用來修復(fù)大腦、保護(hù)大腦的，但是我們還有能力可以增強(qiáng)大腦的機(jī)能，增強(qiáng)大腦智能。這種增強(qiáng)就像運(yùn)動(dòng)員吃興奮劑一樣，他可能會(huì)跑得比別人更好。但是這項(xiàng)技術(shù)我們也是不被允許的。

還有就是人工智能可以取代哪些職業(yè)?，F(xiàn)在的大公司都想發(fā)展通用人工智能、通用機(jī)器人。這并不是像以前一樣，機(jī)器人都做一樣的工作就可以，現(xiàn)在要做的是更強(qiáng)的機(jī)器人，并實(shí)現(xiàn)用機(jī)器人來取代人。大公司當(dāng)然愿意要這種技術(shù)，因?yàn)樗″X，而且一天24個(gè)小時(shí)都可以操作。如果這樣的話，將來就可以不要工人了。若一些職位的工人將來被取代，我們的社會(huì)上就會(huì)出現(xiàn)勞工問題、失業(yè)問題。假如有一天，人類給予機(jī)器人自主思考的能力，有真正跟人差不多的一群機(jī)器人出現(xiàn)，那時(shí)候社會(huì)應(yīng)該是怎么樣的一個(gè)社會(huì)，這需要我們認(rèn)真考慮，這也可以算是倫理的問題，是社會(huì)問題。我們必須設(shè)計(jì)屬于我們的一種模式，關(guān)于將來發(fā)展出來的人工智能要怎樣管控，怎樣服務(wù)人類、造福人類，并且不會(huì)造成社會(huì)危害，這都是我們的社會(huì)要定的標(biāo)準(zhǔn)。

腦科學(xué)與類腦研究的“一體兩翼”

我們近期出現(xiàn)的勞工問題，關(guān)于應(yīng)用能力很強(qiáng)、可以取代勞工的機(jī)器人，就光這件事情，我們就需要有相應(yīng)的對(duì)策。社會(huì)有自己調(diào)控的能力，我們對(duì)人類社會(huì)、對(duì)自己有信心。我們可以對(duì)新科技進(jìn)行調(diào)控，使它多為我們?nèi)祟愒旄?，而不是造成危害。未?0年，我們國(guó)家會(huì)大力支持腦科學(xué)的研究。我們國(guó)家正在考慮2030創(chuàng)新重大項(xiàng)目，我們稱之為腦科學(xué)與類腦研究。這個(gè)內(nèi)容的主體是做基礎(chǔ)研究，做腦認(rèn)知功能的神經(jīng)基礎(chǔ)。我們不僅要知道大腦的神經(jīng)環(huán)路，知道它的功能，也要知道大腦的神經(jīng)環(huán)路是怎么發(fā)育出來的。在這個(gè)基礎(chǔ)研究的主體之外還有“兩翼”，我們叫“一體兩翼”。我們一邊希望能夠研發(fā)出各種腦機(jī)接口，比如說用大腦的信息如何控制機(jī)器，如何用機(jī)器調(diào)控大腦的信息，還希望能夠研發(fā)出新的計(jì)算方法，人工智能里面機(jī)器學(xué)習(xí)的方法是關(guān)鍵，我們希望能夠研發(fā)出類似人腦的機(jī)器學(xué)習(xí)的算法，還有各種類似人的神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的器件，各種智能體、機(jī)器人等。另外的“一翼”就是腦疾病，就是基于認(rèn)知功能基礎(chǔ)研究的成果，對(duì)很多和認(rèn)知相關(guān)的重大腦疾病，我們可以早期診斷，在還沒有發(fā)病之前，能夠發(fā)現(xiàn)有各種指標(biāo)，及早干預(yù)腦疾病的進(jìn)程。要做這個(gè)也需要建立很多關(guān)于臨床社區(qū)的隊(duì)列，收集人群隊(duì)列的大數(shù)據(jù)。整個(gè)中國(guó)的腦計(jì)劃研究，對(duì)于醫(yī)療器件的產(chǎn)業(yè)發(fā)展也會(huì)有很大的好處。

（本文根據(jù)蒲慕明院士的最新公開演講整理而成，未經(jīng)本人確認(rèn)。）