DARPA資助研發(fā)的非植入式腦外裝置

4月9日，美一家公司公布一段獼猴玩乒乓球游戲的視頻，讓腦機(jī)接口技術(shù)再度引發(fā)熱議。而這一技術(shù)背后所潛藏的顛覆性潛力，早已引起美國軍方尤其是美國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（以下簡(jiǎn)稱DARPA)的高度重視。

搶占“制腦權(quán)”

隨著人工智能技術(shù)不斷成熟，美軍認(rèn)為人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)將使部隊(duì)規(guī)模大幅縮減、作戰(zhàn)節(jié)奏大幅加快、“集群”作戰(zhàn)大幅增加。分布式部署、集中式殺傷將成為常態(tài)，這意味著作戰(zhàn)人員需強(qiáng)化戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“分布式殺傷”。為此，美陸軍提出要加強(qiáng)對(duì)認(rèn)知科學(xué)理論、人機(jī)交互技術(shù)，以及有針對(duì)性的應(yīng)用模型和動(dòng)態(tài)規(guī)劃系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互通認(rèn)知、同步運(yùn)行和對(duì)執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)中作戰(zhàn)資源的協(xié)同運(yùn)用。前美國國防部副部長(zhǎng)羅伯特·沃克強(qiáng)調(diào)，人機(jī)協(xié)作、自主武器、機(jī)器輔助決策等是未來獲取作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)的重要領(lǐng)域。

近年來，腦機(jī)接口技術(shù)被美軍認(rèn)為是提升人機(jī)協(xié)作能力的關(guān)鍵，也是美國商務(wù)部限制對(duì)外出口的技術(shù)之一。據(jù)蘭德公司2020年為美軍提供的報(bào)告顯示，隨著腦機(jī)接口技術(shù)的日益成熟，未來各類軍事裝備的操控、信息技術(shù)的交互，將因“人機(jī)直連”變得簡(jiǎn)便、高效。基于上述認(rèn)知，以DARPA為首的美軍高新技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)加大在腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域投入，試圖以此增強(qiáng)士兵在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中的感知能力與學(xué)習(xí)能力，搶占多維空間“制腦權(quán)”。

軍事領(lǐng)域應(yīng)用

2002年以來，隨著計(jì)算機(jī)算力提升和人體醫(yī)學(xué)研究不斷取得進(jìn)展，DARPA對(duì)于腦機(jī)接口技術(shù)的興趣愈加濃厚，并資助了“認(rèn)知增強(qiáng)”“人類輔助神經(jīng)設(shè)備”等一系列科研項(xiàng)目。

有分析認(rèn)為，DARPA每年在腦機(jī)接口技術(shù)項(xiàng)目上投入達(dá)數(shù)百萬美元，從選取的項(xiàng)目類型來看，重點(diǎn)關(guān)注兩方面。

一是利用腦機(jī)接口的“人機(jī)結(jié)合”特性，增強(qiáng)使用者的認(rèn)知能力。據(jù)媒體報(bào)道，DARPA設(shè)立的“神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目，試圖通過植入裝置與士兵大腦中超過100萬個(gè)神經(jīng)元進(jìn)行連接，將腦電波和電突觸信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被電腦讀取的二進(jìn)制代碼，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子設(shè)備的控制。此外，DARPA還上馬了“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”項(xiàng)目，試圖通過可穿戴設(shè)備的非侵入性神經(jīng)接口，記錄和刺激士兵大腦的動(dòng)態(tài)感知，使士兵與軍事裝備進(jìn)行交互，提升士兵的戰(zhàn)場(chǎng)信息認(rèn)知能力。目前，植入式采集腦電信號(hào)的技術(shù)難點(diǎn)，是研制性能先進(jìn)的神經(jīng)接口元器件。

二是修復(fù)士兵心靈創(chuàng)傷與行為功能。與戰(zhàn)爭(zhēng)中的身體外傷相比，戰(zhàn)爭(zhēng)綜合征是戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)軍人生理與心理的雙重創(chuàng)傷。DARPA試圖通過腦機(jī)接口技術(shù)破解這一長(zhǎng)期困擾美軍高層的難題。近年來，DARPA相繼開展“恢復(fù)記憶”“彌合差距+”等項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，試圖利用腦機(jī)接口技術(shù)修復(fù)士兵心靈創(chuàng)傷與行為功能。其中，“恢復(fù)記憶”項(xiàng)目主要幫助創(chuàng)傷性頭部損傷的士兵修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)，同時(shí)為阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)性疾病患者恢復(fù)記憶。而“彌合差距+”項(xiàng)目旨在通過植入式和自適應(yīng)裝置為士兵治療脊髓損傷，目前項(xiàng)目仍處于實(shí)驗(yàn)階段。

面臨諸多挑戰(zhàn)

盡管DARPA在腦機(jī)接口技術(shù)方面不斷投入，但其技術(shù)突破、倫理制約和實(shí)際應(yīng)用仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。

首先，技術(shù)突破尚需時(shí)日。比如怎樣從復(fù)雜的生物腦電信號(hào)中準(zhǔn)確提取信息、如何確立大腦心智信號(hào)與實(shí)際行為之間的準(zhǔn)確關(guān)系、如何厘清疾病修復(fù)與性能增強(qiáng)之間的界限等都是未解難題。

其次，倫理挑戰(zhàn)也是制約腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展的重要因素。腦機(jī)接口技術(shù)本質(zhì)上是打通機(jī)器與人體大腦思維之間的直接鏈路，必然指向人機(jī)的共生與融合。然而，不論是人腦趨于機(jī)器化，還是機(jī)器趨向擬人化，這一人機(jī)融合的走向勢(shì)必造成傳統(tǒng)“人-機(jī)”類屬關(guān)系的模糊和混亂，恐將引發(fā)深層的倫理危機(jī)。

最后，在作戰(zhàn)應(yīng)用方面，腦機(jī)接口技術(shù)面臨作戰(zhàn)體系脆弱性、責(zé)任界定難等問題。戰(zhàn)爭(zhēng)中的網(wǎng)絡(luò)攻擊或?qū)⑹剐盘?hào)傳輸受到嚴(yán)重干擾，對(duì)手也可能通過入侵方式向士兵大腦發(fā)送認(rèn)知指令，造成認(rèn)知障礙。此外，如何界定腦機(jī)接口技術(shù)觸發(fā)的事故責(zé)任，也仍然是懸而未決的問題。因此，盡管DARPA對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)抱以期待，但諸多技術(shù)難題使其距離實(shí)戰(zhàn)化還有差距。（龍 坤 程柏華）

（來源：中國國防報(bào)）