到達(dá)科幻里的未來

呂默默

在各種未來科幻作品中，有很多炫酷的科技，有的可以幫我們造出蟲洞，飛向更遙遠(yuǎn)的宇宙;有的可以讓我們完全沉浸在虛擬世界，體驗(yàn)不同的人生。2020年底，一款名為《賽博朋克2077》的科幻游戲大火，游戲描繪的是2077年人類世界巨大變革后迥然不同的社會形態(tài)，并對未來技術(shù)進(jìn)行了大膽的預(yù)測，展示了超夢技術(shù)、腦機(jī)接口、意識上傳、自動駕駛等非常炫目的科技。

無論是科幻影視作品還是科幻游戲作品，其中的未來科技都不是制作者憑空想象而來，都有一定的現(xiàn)實(shí)科技理論基礎(chǔ)，有的技術(shù)甚至已經(jīng)萌芽并茁壯成長，在不久的將來很有可能會實(shí)現(xiàn)。我們來看一看以上技術(shù)中，有哪些技術(shù)已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)了。

從沉浸式虛擬世界說起

在這款《賽博朋克2077》游戲中，“超夢”這個(gè)詞的出鏡率非常高，游戲中甚至有小販在售賣超夢。

什么是超夢呢？在游戲設(shè)定里，它的正式名稱為替代現(xiàn)實(shí)處理裝置。如果你順著叫賣聲走過去購買，插好腦接口后，就能“看和體驗(yàn)”專業(yè)人員為顧客制作的記憶。這段記憶猶如一場立體電影，包含影像、聲音、氣味、空間信息甚至觸感等眾多元素，可以做到真正的“身臨其境”。舉個(gè)例子，如果你是男孩，購買了一個(gè)體驗(yàn)女孩生活的超夢，在接入設(shè)備之后，你就能“成為”這個(gè)女孩，你可以用她的眼睛來看世界，用她的手去觸摸物體，還能用她的鼻子、舌頭去感受氣味和味道。假如這個(gè)女孩在超夢里去了游樂場，你甚至可以經(jīng)歷她乘坐云霄飛車的驚險(xiǎn)刺激的過程。制作這個(gè)超夢的人甚至可以編輯這段“女孩記憶”，哪怕有些事情沒有發(fā)生過，這就跟拍攝一部電影一般，讓超夢的使用者體驗(yàn)一段不一樣的人生。

游戲中的這項(xiàng)技術(shù)，其實(shí)在我們現(xiàn)實(shí)中早就有原型了，甚至已經(jīng)投入市場，這就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，英文為Virtual Reality，簡稱VR技術(shù)。

提到VR，各位可能就會笑了，這并不是一項(xiàng)新技術(shù)，早在上一個(gè)1 0年就已經(jīng)比較成熟了。尤其在201 6年，相關(guān)產(chǎn)品已被投入市場售賣了，比如索尼公司的PSVR和微軟的VR。隨后，還有廠商推出了簡易裝置，只要把手機(jī)塞入殼子，配合相應(yīng)App，就能體驗(yàn)VR。

與科幻游戲不同的是，我們現(xiàn)在的技術(shù)需要佩戴厚重的眼鏡，還要插一堆線，也只是用眼睛去體驗(yàn)別人看到的世界。下圖就是20 1 6年的PSVR產(chǎn)品，看一看有多笨重。

當(dāng)我們戴著VR設(shè)備移動時(shí)，其中的微電腦開始收集各種傳感器傳回來的數(shù)據(jù)，包括你往前走了多遠(yuǎn)、是否低頭、是否轉(zhuǎn)頭、是否蹲下在內(nèi)的諸多數(shù)據(jù)。收集到數(shù)據(jù)只是第一步，之后計(jì)算機(jī)會立即開始進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，然后制造出最新的畫面，投射到眼鏡中。我們就如同看到一個(gè)徐徐展開的畫卷，一邊走一邊能看到源源不斷的景象。雖然聽起來這項(xiàng)技術(shù)并不難，卻集成了電腦圖形、電腦仿真、人工智能、感應(yīng)、顯示及網(wǎng)絡(luò)并行處理等先進(jìn)技術(shù)。把這些都塞進(jìn)一個(gè)VR頭盔、眼鏡已經(jīng)非常棒了，但這對超夢來說還不夠。

超夢帶來的是完全沉浸式的體驗(yàn)。在超夢里，你能聞到周圍的味道，吃到美味的食品，摸到滾燙的沙子，看到遙遠(yuǎn)蔚藍(lán)的天空，五感都能身臨其境，而VR最多也就能讓視覺和聽覺實(shí)現(xiàn)沉浸。這是因?yàn)槌瑝艏夹g(shù)使用了腦機(jī)接口技術(shù)，用信息和微電流去刺激大腦，在大腦的神經(jīng)系統(tǒng)里直接產(chǎn)生以上效果，讓大腦直接產(chǎn)生“幻覺”?，F(xiàn)在的VR顯然做不到這一點(diǎn)。

雖然在現(xiàn)實(shí)世界中，VR已經(jīng)存在了，但要想真正實(shí)現(xiàn)完全沉浸的超夢，還得需要腦機(jī)接口。充滿無限可能的腦機(jī)接口

在《賽博朋克2077》中，腦機(jī)接口已經(jīng)非常普及，如果朋友要傳送一些資料給你，不用微信，不用移動硬盤，更不用電腦網(wǎng)絡(luò)，直接把記憶芯片插在腦機(jī)接口上，就可以順利讀取資料，并且聲影并茂，所有的數(shù)據(jù)都可以直接在你腦中轉(zhuǎn)換，可以實(shí)時(shí)查看。

腦機(jī)接口的重要作用并不僅僅是傳輸資料，還可以讓大腦連接互聯(lián)網(wǎng)，享受超夢也是基本用途了。其實(shí)在我們現(xiàn)實(shí)世界中，腦機(jī)接口也早已存在，科學(xué)家對這項(xiàng)技術(shù)的研究已經(jīng)有幾十年的歷史，而且有一些技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)中了。

眾所周知，人類全身的神經(jīng)最終都會匯聚在大腦，大腦也是神經(jīng)的中樞，幾乎所有重要的高級神經(jīng)活動都在腦部完成，比如記憶、思考、控制呼吸和走路等。大腦會通過各種“計(jì)算”來控制身體的各個(gè)部分。如果把人體比作一臺電腦，那么，大腦就是核心的CPU和存儲硬盤。電腦如果運(yùn)行得過慢，可以外接硬盤、內(nèi)存，甚至替換CPU來提升性能?？茖W(xué)家認(rèn)為，也可以給大腦外接“設(shè)備”來提升性能。所以，科學(xué)家很早就開始研究如何給人腦添置外接設(shè)備，但跟電腦相同，外接設(shè)備就需要一些“插口”，腦機(jī)接口應(yīng)運(yùn)而生了。

腦機(jī)接口就是人類或者動物的大腦與外部連接的通路，主要用于大腦與外部設(shè)備之間互相傳輸信號。如果這一技術(shù)研發(fā)成功，接上外部設(shè)備的大腦能力將無可限量，前文提到的傳輸資料只是小兒科。

這項(xiàng)技術(shù)聽起來很科幻，但相關(guān)研究早在20世紀(jì)60年代就開始了。研究人員在獼猴身上進(jìn)行了探索，找到了獼猴胳膊的運(yùn)動方向與大腦運(yùn)動皮層之間的聯(lián)系。到了2008年，研究者已經(jīng)可以讓安裝了腦機(jī)接口的猴子操作機(jī)械臂喂自己吃東西，這是一個(gè)不小的變革。

讓腦部與外部連接，醫(yī)學(xué)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一部分，比如去醫(yī)院體檢做的腦電圖。腦電圖是通過儀器感受人類腦部活動產(chǎn)生的生物電流做出的圖像，已成為醫(yī)生診斷疾病的依據(jù)。當(dāng)然，這只是被動地接受大腦的信號，還遠(yuǎn)未達(dá)到大腦與外界交流的程度。

現(xiàn)如今，科學(xué)家已經(jīng)將“線路”連進(jìn)腦袋里，直接與大腦連接。隨著技術(shù)的發(fā)展，如今的腦機(jī)接口已經(jīng)可以讓殘障人士控制機(jī)械臂打開可樂喝幾口，可以讓全身癱瘓的病人控制輪椅移動，甚至制造出了人工耳蝸，讓一些聽障人士重新聽到了聲音。人工耳蝸并非一般的助聽器，而是直接植入耳內(nèi)，讓線路與聽神經(jīng)相互接駁，當(dāng)耳蝸里的微型麥克風(fēng)聽到外界的聲音時(shí)，就能轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給聽神經(jīng)，聽障人士就能聽到聲音了。通過類似的技術(shù)，一些盲人裝上電子眼后也能看到一些光點(diǎn)。

雖然前陣子有研究聲稱把電極通過腦機(jī)接口放進(jìn)了豬的腦部，可以讀取豬下一步的動作和意圖，但這距離真正的腦機(jī)接口還很遙遠(yuǎn)。比如，科幻作品中的腦機(jī)接口能夠把數(shù)據(jù)寫入大腦的記憶區(qū)，控制大腦的情緒，甚至可以刪除某些記憶。如今科學(xué)家都不能做到，還需要解決很多難題。

義體能實(shí)現(xiàn)嗎

在一些關(guān)于未來的科幻作品中，一些殘障人士安裝了義體，包括機(jī)械手、機(jī)械腿和電子眼。這些，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了嗎？

為因?yàn)楦鞣N事故失去部分肢體的人士安裝義體，已經(jīng)不是一件難事，但這些義體只能起到支撐作用，不能像原來的身體那樣有感覺、能控制自如。如果給義體安上電子控制系統(tǒng)，再通過腦接機(jī)口與大腦相連，由大腦發(fā)出控制運(yùn)動的生物微電流，傳遞給義體的控制系統(tǒng)，不就可以控制自如了嗎？然后再給義體裝上各種傳感器，通過數(shù)據(jù)收集，讓義體感知冷熱、恢復(fù)觸覺，將不再是科幻小說里的設(shè)想了。

隨著電腦和微電路技術(shù)的高速發(fā)展，做一個(gè)能實(shí)現(xiàn)上述功能的義體并不再難如登天，或許未來1 0年內(nèi)就會有所突破。但如何與控制神經(jīng)完美連接以及如何傳遞神經(jīng)信號，則一時(shí)半會兒難以解決，只有期待腦機(jī)接口有所突破了。

意識上傳那些事

提到意識上傳，可能很多人立刻想到了《黑客帝國》《超驗(yàn)駭客》中的情節(jié)。實(shí)現(xiàn)了意識上傳，則從另一個(gè)角度實(shí)現(xiàn)了人類的永生——只要把一個(gè)人的記憶、意識上傳到互聯(lián)網(wǎng)和電腦中，只要數(shù)據(jù)在，這個(gè)人就不會死。但是這可以實(shí)現(xiàn)嗎？

根據(jù)最新的腦科學(xué)研究，人類的大腦中有超過1 000億個(gè)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元相互影響、連接和傳遞信號，承載著自我意識，記錄著記憶，傳遞著信號，控制著全身的系統(tǒng)。如果想要把意識上傳，就得把這些神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)、組成方式弄明白，以便復(fù)制其中的信號。

弄清楚大腦和神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)就足夠了？非也，神經(jīng)元與神經(jīng)元連接的地方叫突觸，這個(gè)家伙可以讓神經(jīng)元把信號傳遞給另一個(gè)神經(jīng)元。對這些突觸，科學(xué)家做了初步計(jì)算，可能超過1 000萬億個(gè)，數(shù)量十分巨大，想要弄清楚其中的構(gòu)造是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)。

舉個(gè)例子，美國愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家在神經(jīng)元研究方面取得了一些進(jìn)展，弄明白了一只蛔蟲所有神經(jīng)元的完整結(jié)構(gòu)。雖然蛔蟲只有300個(gè)神經(jīng)元，但科學(xué)家用了足足10年時(shí)間。所以，按照目前的研究方法，要弄明白人腦神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，可真的要等到地老天荒了。

另外，想把人類的自我意識和記憶都上傳到電腦和互聯(lián)網(wǎng)，腦機(jī)接口是不可或缺的。所以說，意識上傳要想從科幻作品中走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，還早著呢。

自動駕駛

在《賽博朋克2077》中，自動駕駛也是讓人眼前一亮的未來技術(shù)。試想每天早上，我們拿起背包走出家門，一輛無人自動駕駛的汽車就停在門口，看到你走來，它自動打開車門迎接你，這樣的情景是不是很值得期待呢？

自動駕駛系統(tǒng)的原理也并不難理解。如果我們給汽車安裝一臺性能很強(qiáng)勁的電腦，加上各種傳感器，將汽車前后左右的行人、車輛數(shù)據(jù)收集起來一起處理，再把汽車的控制系統(tǒng)交給車載電腦控制，讓它根據(jù)具體的路況自己判斷是該加速還是剎車、該轉(zhuǎn)彎還是倒車，這并不難以做到。

自動駕駛這項(xiàng)原來只存在于科幻作品中的技術(shù)，如今已經(jīng)來到我們身邊。百度、特斯拉、騰訊和阿里巴巴等都在這方面有了一定的研究成果，有的已經(jīng)開始在一些路段測試了。

也許在不遠(yuǎn)的將來，我們就能乘坐自動駕駛的無人汽車去做各種事情了。

對一個(gè)科幻作家來說，在描寫未來科技時(shí)，并不是毫無根據(jù)地胡亂杜撰。幾乎每一部科幻作品中的未來科技，在現(xiàn)實(shí)世界中都有原型存在，這些原型科技經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)，變身為作品中亦夢亦幻的神奇技術(shù)，成為科幻作家的靈感源泉之一。上文提到的幾種未來科技，大部分在我們的現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)存在，并且有了一定的發(fā)展。或許在不久之后，我們將到達(dá)科幻里的未來。

（責(zé)任編輯：白玉磊）