脑机接口技术的简单介绍及其可能引发的问题的探讨

摘  要：脑机接口（BCI）是指人或动物大脑与外部设备之间的直接连接，通过设备采集脑部神经元电波，并通过算法转化实体动作，从而实现大脑与设备之间的信息交换。脑机接口技术的成熟以及极大程度的普及，必将再次革新人类社会，而人类在享受其带来的便利的同时，也要经受其技术层面的制约，以及伦理道德方面的争论。脑机接口技术可能导致的问题有：安全性问题、责任界定划分问题以及人的自由与尊严等基本权利问题等等。BCI技术本身的欠发展、责任归属缺乏相关法律界定、相关主体的伦理素养不足、BCI发展的文化与社会背景等，是剖析其伦理问题成因的重要考察因素。

 

 

关键词：脑机接口； 伦理问题； 人工智能技术

第一章 引言

   作为一名科幻迷，对于刘慈欣的科幻作品，不可谓不耳熟能详。在其短篇小说《时间移民》中，讲述了一个因地球环境恶化，一批地球公民不得不进入冷冻仓以期跨越到未来进行移民，在休眠中，历经了无数权力更迭，技术革新的故事。在其中使我印象最为深刻的就是充分发达的脑机接口技术。脑机接口（brain-computer interface,BCI），该新型通信控制技术是通过用芯片、计算机、电极等外部装置设备代替神经、肌肉等常规中介来实现大脑与外界信息交互的，可以说，BCI是一种通过建立大脑与外部设备的直接连接，从而实现信息的交换与响应的技术。2020年8月，埃隆·马斯克携其Neuralink公司开展发布会。会上，马斯克带着已植入脑机芯片的“格特鲁德”小猪进行现场演示直播，并正式发布了Neuralink最新一代脑机接口产品：一枚硬币大小的可以植入大脑的芯片N1、和一台手术机器人V2。理论上，它们能够让人们通过自己的思想，远程控制电子设备而不必使用自身的启光。不可否认的是，通过BCI技术中的人脑与电子设备的交互，身有残疾、神经损伤、瘫痪等问题的病人，可以重新获得运动、语言、思考等方面的能力。但，因BCI技术是针对人体最精密的部位--人脑,来进行研究，以及该技术过于依赖计算机编程算法，在技术研发以及普及的过程中难免会产生诸多安全性、伦理性的问题。

本文，以刘慈欣《时间移民》小说集中，同名短篇小说《时间移民》为引切入主题，讨论脑机接口技术的发展及所面临的问题。

第二章 脑机接口技术的发展前景

   在《时间移民》中，时间移民目睹了人类进入超级发达的脑机接口时代，整个时代由有形转变为了无形，人们自愿抛弃肉体，通过脑机接口接入超级计算机，在超级计算机旁如山高的芯片堆，便是这个无形的时代，人类有形的象征。

2.1脑机接口技术在医疗领域的应用

2.1.1 脑机接口技术在癫痫领域的应用

据WHO 2018发布的报道，我国由高达900万以上居民，常年遭受癫痫病困扰，并且这个数字还在以每年60万的速度递增，对患者个人健康财产，以及公共医疗资源，都造成了极大的负担。并且我国癫痫患者有41%从未接受过人任何抗癫痫药物的治疗。且患者地区诊疗待遇差距较大，东部省份明显优于西部省份。因此如何高效诊疗癫痫患者，成为平抑东西部癫痫医疗资源差距的重中之重。

基于癫痫患者发病时发出特殊脑电的病理特征，癫痫病是脑机接口系统最早应用的领域。脑机接口系统能模拟现实并创造新的治疗和康复工具，帮助瘫痪病人控制上下肢和移动身体、消除言语障碍并发出声音，持续电刺激癲痫患者三叉神经以阻止再发癫痫。

2.1.2 脑机接口技术在精神疾病诊疗中的应用

区别与其他生理信号，脑电信号可以显示出更多深层次的、真实的情感信息。通过机器学习算法，提取出各种情绪（悲伤、愤怒、惊讶、开心等）相应脑电波特征，并能够进行判别分析。也正如此，基于脑电信号的情感分析判断系统的研究可以用于辅助自闭症、抑郁症、多动症等精神类疾病发病机制的研究和治疗。此外，在精神类疾病康复治疗方面，基于脑机接口的神经反馈训练可以在精神类疾病的治疗中发挥积极作用。由于脑机接口技术在该领域有巨大的市场以及潜力，诸多大型科技公司都在该领域注入重金展开研发。例如埃隆·马斯克及其Neuralink公司，正通过研究该技术，以期解决自闭症等相关精神类疾病。

2.2脑机接口技术在军事领域的应用

2.2.1 脑机接口技术在武器领域的应用

人脑控制武器，即所谓的武器装备是根据人的思想和意愿来操作的。

我们对机械化和信息化武器装备的控制是通过人的操作鼠标、键盘、按钮或语音控制，以及脑机接口实现直接脑控。脑控在国内外的实验室中已经成功实施，但还没有在战场上得到应用。2013年3月，英国研究人员开发了第一个BCI设备，用于非接触使用航天模拟器。戴在头上后，它可以通过人类大脑的思维来控制飞船的模拟飞行。在军事上，在美国尖端战斗机飞行模拟器中，仅凭飞行员的意识就可以使用大脑控制设备进行操作。相关项目研究员的下一个计划就是直接使用实验者们的大脑来控制实际飞行。

目前，我国对脑机接口这项技术的研究与国际齐头并进。可以预见在不久的未来，脑控飞机、脑控设备、脑控枪支等都可以变为现实。届时，人类的武器设备将实现“随意移动”的智能操作，使感知即决策，决策即攻击，大大提高装备的打击效率，对武器装备控制方式进行彻底的革命。

 

2.2.2脑机接口技术在脑控机器人领域的应用

人脑控制类人型机器人，即用人脑来操控类人形机器人直接参加战斗。

在电影《阿凡达》中，主角用人脑来控制“阿凡达”，用人脑控制机器人是军事武器全新的发展方向。人脑控制类人机器人，人类用大脑去无接触的去控制机器人，操纵武器，士兵可以肉身远离战场，取而代之的则是机械拼杀，从而实现战场的无人化、智能化和零伤亡。脑机接口技术是一门交叉学科，其涉及神经科学、认知科学、控制科学、计算机科学和心理学等众多学科，是当今人类科学研究的前沿科技之一。但是，众所周知，科学技术的发展有利也有弊，其是一把双刃剑，当我们将更多智能赋予武器的时候，我们就不得不去考虑它在未来将会产生怎样的影响。但是，我们并不能停下发展的脚步，我们仍然能够预见，未来脑机接口技术必将在军事领域带来一场新的深刻的变革

第三章 脑机接口技术可能引发的问题

正如《时间移民》中所描述的，先遣队长耳朵上佩戴的设备能够在一瞬间就获得人类从古至今的所有知识，同时在，脑机接口时代，人类纵情欢娱，在自己的虚拟世界里建立自己的王国。脑机接口技术的普及，带来技术红利的同时，也会引发伦理道德等方面的问题。就正如大使，见到无形时代中人的沉迷之后，不选择加入其中，而是选择全体休眠至11000年后那样，其所带来的问题，是不可能为所有大众所能接受的。

 

3.1 人与人平等问题

在脑机接口技术足够发达的条件下，脑机接口技术能够在很短的时间内，使使用者能够轻而易举地获得，以前需花费巨大时间精力才能获得的知识。

在现代社会，通过自身努力学习，掌握稀缺地知识技能，是使学习者自身阶级向上流通地一个要途径。一旦脑机接口技术得到空前发展，富人阶级通过自身经济优势，用金钱轻松购买到别人辛苦学来的知识，而大众人群因自身经济基础较弱，难以像富人那样轻松获取知识，这会间接导致“超人类”的产生，从而封锁了底层阶级上升的通道，使社会阶层固化，差距拉大，进而增大社会不稳定因素，造成社会动荡。

3.2 算法并不是完美的

脑机接口技术中，很重要的一环就是通过程序员所编写的人工智能算法来进行人脑信号到实际动作的转换。但算法是由人工编写的，其内部结构、语法逻辑、精密程度远远不及人脑神经元，所以在其实现的时候就很难做到万无一失，就正如PPT中所举出的那种情况：一个实验者佩戴机械臂伤害了他人，但我们并不清楚这究竟是他有意为之或只是机器计算错误。人类通过脑机接口技术来对社会进行改造，那人类就要承担这项技术其所带来的纰漏以及伦理道德问题。

3.3 伦理道德问题

之前我们的概念仅仅停留在物联阶段，而当脑机接口问世之后，我们将进入“人联”阶段。通过脑机接口，我们可以通过意志远程控制机械等物件的移动，甚至还可以将自己的意识、记忆转化为数字的形式加以存储、下载，我们能够将自己与周边的一切都连接起来。

当我们与周围的一切开始连接起来，我们的身体受到更多人工智能数字化的改造后，我们自身和机器的界限将会模糊起来，这可能会对人类的自我认知带来一定挑战。未来，人工智能将不仅仅是人类实现某种目的的工具，它还有可能成为人体重要的一部分，这使得我们不得不考虑在未来的科技下，我们该如何保持人的主体认知地位，如何在新旧时代交替中克服认知危机，面对社会伦理上的思考和挑战。

 

第四章 结语

在科技蓬勃发展的当下，数据量呈指数级增长，高精尖技术层出不穷，特别在最近几年重新兴起的人工智能领域，曾经只能在电影中看到的场景，正慢慢走入现实。自动驾驶汽车已不是幻想，人工智能机器人足以以假乱真。科技是把双刃剑，人工智能在给人类带来诸多福利的同时，不可避免地也会带来一些潜在危害。也正因此，在当下，为了更好地发掘人工智能的功效、规避其风险，我们不得不进行相关方面的思考，从而更加科学的、正确的、带有人文关怀地引领科技向着造福人类地方向发展。

参考文献

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