
你的脑袋里有芯片吗?
卡文·沃立克的运气非常不错,因为他仅将成为世界上第一个具有神经传感功能的人类。在雷丁大学的实验室里,当他蒙起自己的双眼,坐在凳子上的时候,他的嘴唇果然想预期的那样自己张开了,要知道这并不是卡文·沃立克自己要做的动作,而是她的妻子爱蕾娜在通过电脑控制他。
改变历史的实验
爱蕾娜此时的表情异常的焦急,她不知道实验是否会成功。她看着丈夫手腕上方连接着电极线的3个针眼一样的伤口,在这个据手腕2.5厘米的伤口里植入了整整一排100个硅电极的细针直达沃立克的中枢神经,这些细针加起来足足有一个硬币的1/16大,不过这看起来已经很小了。而在沃立克的眼睫毛下方的皮下组织中,还插有20厘米的22根点线,有一块大约5厘米见方的电极板,这个小板子上包括了放大器、过滤器,通过中枢神经把电话脉冲转变为数字信号。就是这些设备将负责给沃立克传输来自计算机的电极信号。
沃立克和妻子的实验足足进行了一个下午,虽然妻子爱蕾娜害怕丈夫出危险,在实验过程中显得小心翼翼,但是最后实验的结果仍然相当不错。当爱蕾娜挥动手指或者攥紧拳头时,立刻就会有电极从她的神经得到脉冲信号,并将这些信号传输到电脑中,然后这些承载着爱蕾娜动作命令的信号会传输到电脑里然后转换为数字信号,这些信号最终在通过互联网传输到另一台电脑中,这台电脑与丈夫沃立克的神经传感器相连,信号就这样通过网络传入沃立克的神经里。并产生一种沃立克称之为“有些刺痛感,像轻微电激一样的感觉”,这些神经刺激指挥着沃立克的行动。
沃立克最初开发的电子神经传输系统,只不过是相当于一种能够控制一个电子娃娃说话的简单装置,它仅仅指能够实现从最基本的电子信号传输出到神经传感信号的输入。但这一切对于沃立克来说,对于人类的计算机芯片植入技术来说却是一项里程碑式的成功。因为实验的成功表明了人体植入芯片技术的可行性,对于我们来说,总会有一天,我们走路和思考都可以依靠装在大脑里的芯片辅助完成,这样人与人之间就可以通过无线电更加简单快捷的互相传递思想了,我们只需要想就可以了,而无需说话,就像我们今天使用电话一样方便。
在这个里程碑一样的实验之前,沃立克就一直在研究芯片植入技术,他认为人类可以通过植入在体内的计算芯片控制机器人的机械运动,而且他更相信,通过他设计的神经传感芯片和技术还可以让人与人之间互相传达神经信号,互相控制,这也就意味着那些因为脑部问题瘫痪在床的患者可以通过在大脑中植入计算芯片控制自己走路,盲人也可以通过在脑中置入芯片看到他们从来没有看到过的世界。沃立克的电子芯片在植入大脑之后还能控制如帕金森氏症和癫痫症这些因为神经错乱而导致的疾病。
一场新的计算机革命
沃立克的技术还会带来一场全球性的计算机革命,因为在不远的将来,人类根本就不需要什么键盘鼠标了,我们只需要在植入芯片的大脑中思考一下就可以了,我们可以就像在使用无线电遥控器那样操控我们的计算机,我们甚至会扔掉电话,因为带有无线通讯功能的芯片会让我们无障碍的沟通。最重要的是学生们再也不会学习语言头疼了,想说英语吗,你只需要购买相应的芯片即可。
这些看似神奇的观点被沃立克写成了一本名为《我与受控体》的书,这书中他坚信,人体神经系统与电脑之间的界限最终将会消失,人体神经系统通过芯片的逐步自我完善将会成为电脑升级的同义词。不过对于沃立克书中的看法也有持不同意见者,沃立克的同事萨西克斯郡大学从事认识论和计算机科学研究的因曼就认为:“沃里克简直是个外行,他竟然相信这样的可笑的假设,太滑稽了。”,沃立克希望通过一步步的实验证明他所说的一切。沃立克用自己植入电线和芯片的手臂像大家证明,他不仅仅看上去很健康,而且精神饱满。
“受控机体”在科学中是“受控制的有机体”的缩写,这是60世纪20年代美国航空航天总署的科学家们在假想人们如何在广阔的宇宙空间内以不同的方式生存的问题中所发明的词语。由于当时宇航员所穿着的宇航服不仅仅坚硬,而且行动不便,这让宇航员在太空的科学实验和航空器操作中极可能带来毁灭性的灾难。因此美国国家太空总署的科学家们希望能够为宇航员的精确操作寻找一种理想的办法。而正在科学家无处下手时,他们看到了一线曙光,1930年问世的人工心脏让科学家坚信,人体植入芯片会最终替代宇航员自我的操作,让宇航员按照一个设计好的程序,一丝不差的完成任务。
近些年来,科学家和工程师们发明了大量的代替物:心脏阀、塑料血管、胰岛素生成器、仿真皮肤,人造血以及聚合物肌肉。并且人工大脑和神经系统的研制控制了那些帕金森综合症和癫痫患者的病情发作。刺激视神经的电线可以帮助眼球和视网膜损坏的人们重新获得光明的希望,使聋哑人重新获得听觉。但是在人脑植入电脑芯片或者人体安装机械手脚方面的进步仍然在探索之中。因此沃立克坚信,人类只是没有认识到这一天即将到来而已。为了这个理想沃立克在过去的3年时间里一直和来自杜克大学、布朗大学以及麻省理工学院的科学家们做实验,他们在猴子的大脑里植入芯片,然后通过电脑鼠标来控制猴子玩电子游戏机,并且让猴子作出各种规定的动作。
在竞争中发展的科学
其实沃立克的实验在早些年就有科学家尝试过,美国纽约州立大学的神经学家约翰·查顿就曾经把电脑芯片直接植入老鼠的大脑,并成功实现了对它的控制,植入芯片的老鼠就好像遥控汽车一样被约翰·查顿控制。对于那些恐惧这个实验的人们查频认为:“对先进技术的掌握并不可怕,可怕的是对重大科学研究的突破,这是个工程。”
这一次伟大突破就在20年前就开始研究了,科学家们整整花费了20年的时间掌握了微电极技术和信号对控制身体各种机能做出的反映方法,由此科学家们确定了通过外科植入技术在人体大脑内植入芯片的方法。他们已经找到了大脑控制人体动作的700多个神经元的位置,突破性的进展让沃立克看到了前所未有的希望,他希望这项前程似锦的工作在两年之内完成。但是他们的竞争对手来自布朗大学的神经学专家约翰·多纳哥领导的研究小组却超过了他们。多纳哥成功的设计并制作完成了可以接入电极及计算机接口的设备,他们甚至已经开始训练神经外科医生学会把芯片植入动物大脑的手术。一家名为受控机体技术公司(Bionic Technologies)在犹他大学研究者的努力下,也取得了相同的成果。他们甚至在亚历山大的神经信号中心成功的为5位患者植入了人体芯片,这5位患者中包括一位53岁的癫痫患者,他在治疗之后就学会通过连接电脑的光标来控制自己的身体,直到今年5月份离开人世。
对于所有这些成功的试验,肯尼迪这为唯一研究人类大脑神经连接技术的科学家认为,人们应该更严肃的看待沃立克的工作。你可以说其他人在为技术的进步更加努力地工作,你也可以说他们是为了换取个人名誉,但是你绝对不可以说他们的工作是毫无依据、前途和道理的。“这是一个新兴的领域,每一个人的努力都是十分重要的,特别是它是和人类发展息息相关”肯尼迪说,“我们希望看到这一技术能够运用到对瘫痪者有帮助的地方,并且受控机体的反馈信息也随之而来,而我们并不知道接下来要发生什么事。但如沃里克所说,思想对思想的沟通是不可能的,电机脑皮层只能控制简单动作,而比较高的认识功能,像抽象的思维和情感只能在大脑中传递”。
不过对于这一点沃立克则认为,思想感情的沟通极其困难。但别人的脑袋里根本没考虑这个问题,而我的脑子里已被它占据。并且他指出,研究者们已经清楚了刺激脑部的某一区域会产生特别的,虽然很基本,但是很明显的情感回应,例如恐惧和愤怒。沃里克认为,“受控机体很难记录下这些信号并将它回放,我也不敢肯定它是否存在,但是我绝对相信未来这是可以实现的。而且有一点可以肯定的是,大脑是有伸缩性的,并且对于新进入的信息有无限的调整潜能”。
沃里克想起20年前发生的事,几乎没有人相信国际互联网的实现。所以他很有信心地说:“谁可以预测,只是一间屋子的角落里面面对一个闪烁的盒子,在数小时内就可以知道全世界发生的事?”
植入芯片的未来
未来的人体芯片系统至少需要一个集合了各种功能的人体芯片,包括可以监测体温、心跳以及各种紧急情况等等;还要有掌上扫描设备,以读取芯片中的病史、过敏史或者其它如身份信息、银行账号信息等等;另外还需要GPS全球定位系统以及信号监测中心等机构。而未来的芯片的应用则可能会出现在以下几个方面:
1、 医疗领域:提供病史、过敏史等信息,突发情况发生时可以及时根据实际情况进行处理,避免诊断失误;实现人体健康状况的监测,及时将情况报告医院等救护单位;监视体内移植器官的工作情况等等。
2、 安全领域:存储身份信息,因为人体芯片集成度很高,仿造很难实现,所以可以达到很高的安全性。这可以用来进行核工业以及国防安全部门的安全检查等等。进一步考虑甚至可以用来作为一个国家的身份证明——当然这是基督教信奉者坚决抵制的事情。
3、 经济领域:银行账户存取,市场交易等等经济行为都可以用人体芯片和相应的读写装置来实现。或许有一天你真的可以不再携带任何现金和信用卡就可以上街购物了。
4、 防止犯罪:在有被绑架危险的人身上植入人体芯片,可以时刻监测该携带者的行动路线,从而减少被绑架的危险。但是这个用途并不很理想,因为绑架者完全可以将人体芯片从体内取出从而使得警方失去线索。所以要想真的减少绑架事件,还需要在如何防止人体芯片被他人取出等方面有所突破。
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