我對浙江大學(xué)的腦機(jī)接口研究長久以來抱有朝圣般的濃厚興趣，主要是受浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院潘綱教授的影響。他在一次演講里展示了腦控大鼠在一名研究人員的腦電波控制下，快速走迷宮的神奇現(xiàn)場，這只大鼠是在中央電視臺的節(jié)目里表演走迷宮的。當(dāng)時現(xiàn)場一位嘉賓跟我交流說，他去浙江大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室參觀過這只腦控大鼠，據(jù)他觀察這只大鼠受人類操控走迷宮時，他感覺動作比較機(jī)械，更像一個機(jī)器而不是一個動物。他的話更引發(fā)了我的好奇，一定要想辦法去看看這只大鼠，到底是不是已經(jīng)演化成“機(jī)器”了。

浙大的超級明星 “大鼠”不僅上過央視，還登上過Nature子刊。浙江大學(xué)吳朝暉課題組的研究人員去年9月在Scientific Reports 發(fā)表論文，描述了一種結(jié)合了大鼠和增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法計(jì)算機(jī)的混合腦機(jī)系統(tǒng)，結(jié)果證明，被“增強(qiáng)”后的大鼠在學(xué)習(xí)走迷宮任務(wù)中表現(xiàn)出了強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，最快 2 次就走出了中途需要進(jìn)行 6 次決策的迷宮，在視覺和觸覺感知受阻的情況下也是如此。（論文詳細(xì)內(nèi)容請參考閱讀原文）。這些與人類“大腦”和“計(jì)算機(jī)”腦電相連的老鼠們，說不定背負(fù)著未來腦科學(xué)和人工智能的萬能鑰匙，一定要找機(jī)會跟它們面對面探尋究竟。

11月13日上午，我來到浙江大學(xué)周亦卿科技大樓，潘綱教授委托浙大求是高等研究院腦機(jī)接口研究團(tuán)隊(duì)副教授許科帝向我介紹腦控大鼠的實(shí)驗(yàn)情況。

一走入515房間的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室，就能看到腦袋上插著電極和芯片的“大鼠”們了，但其實(shí)外間屋子里的大鼠是“中風(fēng)”患者和“癲癇”患者，它們在大腦植入腦機(jī)接口電極的作用在于監(jiān)測其腦電波，在發(fā)病時用腦機(jī)接口進(jìn)行干預(yù)治療——大鼠也有這些“腦”病，腦病用“腦信號”治，也是一種極具潛力的“腦機(jī)接口”應(yīng)用。

但腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室的SuperStar大鼠其實(shí)是在里間屋里，浙大計(jì)算機(jī)學(xué)院CCNT實(shí)驗(yàn)室的碩士研究生黃麗鵬坐在電腦桌前，戴著腦電帽，電腦屏幕上顯示著黃麗鵬的腦電波信號。我問許教授這只“大鼠”的名字，他說一般而言，他們不給實(shí)驗(yàn)動物起名字，原因是情感投射會影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程或造成其他干擾，所以眼前這只上過央視的超級明星鼠只有一個編號“C10”。

C10長得肥嘟嘟的，皮毛是很純凈的白色，眼睛由于白化是粉紅色的。它的耳朵和四肢顯得很萌，是鼠類里的貴族。許教授說C10已經(jīng)1歲半多了，是個公鼠（因?yàn)槟甘笊砥诳赡軙绊憣?shí)驗(yàn)進(jìn)程）相當(dāng)于人類的40歲左右。

閑聊間，黃麗鵬已經(jīng)用腦電波控制C10走了一圈迷宮。黃麗鵬駕輕就熟，C10則健步如飛。它自如地在有機(jī)玻璃通道里穿行著，許教授說它接受人類的腦電波信號時，背上的芯片就會發(fā)出藍(lán)光。黃麗鵬的腦電波信號經(jīng)過桌面上的計(jì)算機(jī)解碼轉(zhuǎn)碼，傳遞到C10背上的芯片里，芯片隨之閃過藍(lán)光，信號順著電極傳輸?shù)紺10的大腦內(nèi)部。C10會接受4個指令，即“向左”、“向右”和“前進(jìn)”，實(shí)際的感知情況，是C10會感到右側(cè)有障礙，必須向左走；反之的信號時左側(cè)有障礙，必須向右走。前進(jìn)是一種獎勵信號，還有一種信號是“停止”，這時C10會嘗試靜止不動。芯片上的藍(lán)光不斷閃爍，C10則在芯片背包的控制信號下精準(zhǔn)行動，按許教授的話說：C10某種意義上說就是“腦控者”的阿凡達(dá)。換句話說，C10某種意義上可以作為人類或者機(jī)器探索陌生環(huán)境的阿凡達(dá)，但它不可能反過來用腦電波控制機(jī)器或者人類。

當(dāng)藍(lán)光不再閃爍，C10就恢復(fù)了它作為一只生物大白鼠的“貴族”生活狀態(tài)，許教授總結(jié)4個字“漫無目的”。它東看看、西看看，但不愿意浪費(fèi)時間探索更多，寧愿停下來節(jié)省精力。

許教授說：你甚至可以把C10當(dāng)成一個遙控小車，用遙控器精準(zhǔn)控制它。然后C10就在實(shí)驗(yàn)室一位美麗的女研究員控制下，展開了它的新冒險之旅。這次女研究員僅僅用一個簡單的鼠標(biāo)器，就指揮著C10順著迷宮上面復(fù)雜的箭頭一步不差地行進(jìn)。其間還下樓梯，繞圈等，最終回到了它的“家”里。在這個復(fù)雜的行進(jìn)過程中，C10并沒有表現(xiàn)出痛苦，它的轉(zhuǎn)向和行進(jìn)動作都顯得自然而流暢，它顯然也從不知道自己是被人用鼠標(biāo)器控制著行進(jìn)的?？吹紺10這么乖巧敏捷地走完迷宮，平時極其害怕老鼠的我情不自禁地摸了摸它美麗的白色皮毛——如此高貴而聰敏的C10，在我心目中絕不等同于那些平庸而猥瑣的鼠類。

最讓人興奮的時刻，當(dāng)然還是許教授把鼠標(biāo)器交到我手上的時候。我作為一個腦控的小白，拿著這個普通的黑色鼠標(biāo)器，只要一點(diǎn)左鍵，C10立即就向左邊走，一點(diǎn)右鍵，它就向右拐。我也成功地指揮C10下樓梯，C10就這么被“芯片”給馴化了。你可以把芯片給C10的行進(jìn)指令想象為馬鞭，馬嚼子，如今一個腦電信號控制的“芯片”，可以輕松讓C10之類的鼠輩也給人類或機(jī)器“當(dāng)牛做馬”。C10的智能顯然被控制著它腦電活動的人類或者機(jī)器增強(qiáng)了，在芯片藍(lán)光閃過之時，可以說實(shí)現(xiàn)了人鼠合一，鼠機(jī)融合，也可以說C10的鼠性被混合腦機(jī)智能系統(tǒng)超越了。

大鼠本不具備走迷宮的智能，但人類卻可以俯瞰迷宮的行進(jìn)路線，快速根據(jù)箭頭指揮它走過迷宮。如果大鼠的智能由機(jī)器來增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)的方式就是在迷宮上方安裝一個攝像頭，根據(jù)迷宮設(shè)置進(jìn)行路線規(guī)劃，然后指揮大鼠走出迷宮。另外，也可以由大鼠自己背負(fù)攝像頭，通過對迷宮路徑的探索和試錯，由計(jì)算機(jī)匯總信息，并最終找到走出迷宮的最優(yōu)路徑。

但上述這些智能活動，其實(shí)并非大鼠本性。許教授他們介紹，大鼠其實(shí)非常膽小，有恐高癥，喜歡藏在角落，或者在窩里觀察外界，它們很怕上高處，其實(shí)也害怕在光亮處行走，更別說在透明的有機(jī)玻璃上面快速行進(jìn)了。所以C10走迷宮這件事徹頭徹尾當(dāng)然是人類意志的結(jié)果。但它在鼠標(biāo)操縱、藍(lán)光閃過之時，是不清楚腦子里發(fā)生了什么，總之它是按照人類和機(jī)器大腦的意志去行動了，并且還因此獲得了腦信號的激勵。

許教授介紹說，腦控生物智能體還有可能被訓(xùn)練成戰(zhàn)場上的偵察兵，甚至是地震、核輻射災(zāi)區(qū)的救災(zāi)員。他們不僅智能超強(qiáng)，也將英勇無畏。實(shí)際上，浙大吳朝暉課題組在Scientific Reports 發(fā)表論文中描述的生化鼠清楚表明，混合系統(tǒng)在迷宮學(xué)習(xí)任務(wù)中的優(yōu)良性能。也證明從大數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)、基于知識體系的人工智能系統(tǒng)構(gòu)成的智能計(jì)算部件，可以用于增強(qiáng)生物活體大腦的功能。這一實(shí)驗(yàn)表明了生物有機(jī)體和計(jì)算組件組成的混合腦機(jī)系統(tǒng)的巨大潛力。研究人員預(yù)期，這樣的混合腦機(jī)系統(tǒng)可以用于提高動物機(jī)器人的學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力，也可以用于腦損傷人的康復(fù)，甚至用于幫助高強(qiáng)度認(rèn)知負(fù)荷人群，比如士兵和宇航員。

在我遙控C10走迷宮的時候，強(qiáng)烈感覺它像是一個活生生的“超級瑪麗”，而眼前的迷宮，就像是真實(shí)物理版的電子游戲。C10顯然是沒有自我意識的，它的眼睛是粉紅色的，本來是一只普通的實(shí)驗(yàn)鼠。但藍(lán)光閃爍，它就搖身變?yōu)槿祟惸X電波通過軟硬件系統(tǒng)控制的生物機(jī)器人。

反過來想，我自己在開車的時候，用人工智能導(dǎo)航，AI語音合成的林志玲聲音每時每刻都在指導(dǎo)我：“向左走”、“向右走”、“直行”或者“已經(jīng)到達(dá)目的地”，在這個時候，我其實(shí)也是一個C10。只不過AI對我的遙控采用的是“人機(jī)交互”的形式而不是“腦機(jī)接口”。假如未來某一天各種智能助理可以用芯片的形式植入我的大腦，那我就徹底成為另一個C10了。我的眼睛是黑色的，然而芯片里藍(lán)光閃過，其實(shí)主要的控制者就是AI，我負(fù)責(zé)的是執(zhí)行。如果大多數(shù)時間都是由AI來負(fù)責(zé)計(jì)算與規(guī)劃，那么我作為C10就是AI的阿凡達(dá)，也就達(dá)成了新混合智能。

但許科帝教授說，2001-2015年這15年腦機(jī)接口技術(shù)有突破式的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在大鼠、獼猴、猩猩和人類的腦電波轉(zhuǎn)碼通訊有長足進(jìn)步，現(xiàn)在可以捕捉和解碼電信號的腦細(xì)胞已經(jīng)達(dá)到幾百個。浙大的優(yōu)勢就在于吳朝暉校長他們的課題組由計(jì)算機(jī)系的人工智能專家與求是高等研究院的生物醫(yī)學(xué)工程專家跨界聯(lián)手，在大鼠的腦機(jī)接口控制領(lǐng)域取得世界領(lǐng)先的成就。但這兩年腦機(jī)接口技術(shù)也遭遇到三大瓶頸，第一是人腦信號的反饋極為復(fù)雜，需要對至少上萬個人腦細(xì)胞進(jìn)行捕捉和解碼，因?yàn)槿四X細(xì)胞數(shù)以億計(jì)，腦細(xì)胞活動的復(fù)雜程度遠(yuǎn)比大鼠要高，但要捕捉這么多腦細(xì)胞的信號并轉(zhuǎn)碼目前技術(shù)還達(dá)不到；第二是腦科學(xué)本身對人類大腦運(yùn)行機(jī)制的理解還比較初級，遠(yuǎn)不能解釋腦細(xì)胞的功能與神經(jīng)復(fù)雜運(yùn)作的規(guī)律，對人類意識的產(chǎn)生也不了解本質(zhì)，所以控制人腦無從下手；第三是目前的計(jì)算能力其實(shí)不足以對數(shù)以億計(jì)的人腦細(xì)胞活動進(jìn)行跟蹤、識別和計(jì)算，當(dāng)然這一點(diǎn)也許會隨著計(jì)算能力的急速發(fā)展得以解決，但生物醫(yī)學(xué)工程方面的實(shí)際瓶頸仍然存在。我們對人腦的研究可以說是剛剛起步。

現(xiàn)在C10腦袋上頂著的是粘結(jié)電極的膠水和碩大的芯片包，未來若干年，這些芯片組還可以隱形植入人腦或者人體，那么計(jì)算機(jī)輔助或者AI云腦就可以隨時隨地給成千上萬個C10發(fā)出信號，藍(lán)光閃過，人與老鼠，機(jī)器與人類腦腦相連，所有的智能生命體就可以共享更高境界的智能。那時，所有的智能生命體就都可以是C10，所見所得都可以上傳到AI云腦，也可以分享其他生命體的美妙體驗(yàn)與經(jīng)歷。個體都將成為智能終端，腦機(jī)接口成為所有智能生命體混合融合的新通訊形式。藍(lán)光閃過，粉紅色的眼睛、黑色的眼睛，電子眼，都將成為AI云腦的感知器，而各種智能生命體都可以作為“機(jī)器人”為AI云腦所用。那時，智能生命個體之間將沒有界限，也將共同超越個體的局限，融合為新一體化混合智能。

【結(jié)語】《西部世界》劇集的核心也是一個迷宮，創(chuàng)作者將這個迷宮隱喻為人類和機(jī)器人對智能極限的探索，人類大腦、生命智能、意識的核心本質(zhì)是一個迷宮，而機(jī)器人的締造者以及被設(shè)計(jì)為人類奴隸的機(jī)器人所執(zhí)著走出的正是智能的迷宮。一旦我們破解了迷宮的奧秘，無論是人類還是機(jī)器人就可以走出迷宮，超越生物智能本身的局限。而今天，我們和C10、AI所要共同破解的也是智能本質(zhì)和極限的迷宮，也許生物智能（包括人類智能）與機(jī)器智能在本質(zhì)和極限上是完全可以相通的，那么總有一天，我們可以融為一體，走出迷宮。那時，我們或許要感謝今天為此付出半生走迷宮而不自知的C10，更要感謝它芯片背包的設(shè)計(jì)者和藍(lán)光操控者——一群為生物與機(jī)器混合智能的最終實(shí)現(xiàn)而付出辛勞與智慧的科研工作者。

作者：楊靜 

來源：楊靜lillian