戍天九思：脑控玩具来了！脑控五代机还会远吗？

大参考

　　英国有一个叫尼尔-哈比森的人，他的护照照片有一个和别人都不一样，他的头上插着一根天线。这是因为哈比森出生时候是全色盲，靠着这根天线，他就能靠听，感受到世界的色彩了。最初哈比森的天线只是一个可穿戴的电子眼设备，但后来他发现自己24小时都离不开天线。2004年，他决定把天线的芯片植入大脑。目前，他是全球第一位合法的半机械公民。当然，这是早期的侵入式脑机口技术有些恐怖，现在半侵入式和接触式脑机口技术越来越成熟。随着脑机接口这样的生物改造工程发展，借用数学“极限思维”的方法，这种状况的出现将逐渐模糊人与机器的边界，未来我们将面临重新定义“什么是人类”的问题！脑机接接口技术催生生物科技和人工智能革命！也正在带来一场新军事革命！目前，市面上脑控玩具飞机已经来了！那么，歼-20之后的五代机会不会是第一代脑控战机呢？

　　▲靠植入大脑芯片和天线听世界的全色盲英国人尼尔-哈比森

　　中国脑机接口技术如何？

　　据2018年5月7日西北工业大学报道，该校电子信息学院的谢松云教授团队进行了脑控飞机演示：控制室里的实验人员戴上一个“科技感”十足的“帽子”，面对着屏幕，无需操作任何，只是认真的盯着屏幕……在室外的空地上，一架无人机缓缓滑行、起飞，按计划绕过障碍物飞行，成功降落……

　　▲脑控平衡车

　　所谓“脑控技术”，也叫“意念控物”，是通过采集脑电波，然后用某种装置对脑电进行分析解码，转换为控制信号，进而实现对“事物”的控制，这些“事物”可以是设备装置，甚至可以是生物体。

　　谢教授表示，要想实现高质量的控制，最关键、难度最大的就是对脑电波的提取、分类与识别，也就是所谓“脑功能特征”的提取。通俗一点讲就是需要知道大脑想要做什么，获取的脑电波要能代表这种“诉求”，不同“诉求”要能在脑电波中体现出来。

　　▲谢松云教授团队

　　最简单的意念控制是利用一个“脑特征”，也就是只能得到两种状态，比如通过检测脑电波的“有”或者“无”，“强”或者“弱”，相应的控制也只能体现出“启动”或者“停止”、“快”或者“慢”等类似的两个状态。

　　显然只有单一模式脑特征的提取与识别远远不能满足人们的对脑控技术的渴望期待。如脑控平衡车，走、停、加速、减速、转弯等至少需要5到6个特征量。谢松云教授团队经过十多年不懈的努力，团队研发出了多种诱发模式相结合的脑控技术，目前已经可以做到3种诱发模式（视觉刺激、运动想象、事件想象）、7种脑特征的提取与识别，更多模式的脑特征的开发与利用也将攻克。

　　随着脑控技术的不断成熟，未来会有无比广阔的前景，不仅会加速人工智能与脑科学的“跨界融合”、催生人工智能的迭代升级，而且会大大提高人类学习能力和大脑算力，还有助于提高老年人和残障人士的生活质量。比如，当下热门的无人驾驶汽车，如果安装一套脑控设备，实现人工智能与脑科学的“跨界融合”，可以大大提高无人驾驶技术的安全性，解决该技术推广应用的最大障碍。

　　国外脑机接口技术的迅猛发展

　　①1999年，哈佛大学的Garrett Stanley试图解码猫的丘脑外侧膝状体内的神经元放电信息来重建视觉图像。他们记录了177个神经元的脉冲列，使用滤波的方法重建了向猫播放的八段视频，从重建的结果中可以看到可辨认的物体和场景。从此，开启了脑机接口技术的理论和应用研究。

　　②2011年，美国Puzzlebox公司就用脑电波控制技术成功控制了一台重约61590公斤的飞行器，创下吉尼斯世界纪录。之后，他们推出的市场脑控飞机玩具，也吸引了众多粉丝。这是一架需要用脑电波来操控飞行的直升飞机，有趣的是，它还需要配合相应的ios或者Andtoid APP来测量脑电波强弱，以此来控制飞机。使用者通过一个特制的耳机通过蓝牙与飞机相关联，就可以脑控飞机的飞行——集中注意力时，飞机就会起飞，当使用者慢慢放松，飞机也会慢慢降落。

　　▲脑控飞机

　　③2014年巴西世界杯开幕式，因车祸造成全身瘫痪的前足球运动员利亚诺·平托，靠穿着由脑机接口操控的那副笨重的机械外骨骼战甲，踢出了当年世界杯的第一球。虽然当时踢球动作只持续了2秒，但利亚诺本人在开球后兴奋地大喊，“我感觉到球了”。

　　▲2014年巴西世界杯由全身瘫痪的前足球运动员利亚诺·平托通过脑机接口战甲开球

　　④埃隆·马斯克的NeuraLink脑机接口公司发明了一种叫“神经蕾丝”的脑机接口设备，柔软度和舒适度都很好。“神经蕾丝”的名字源于一本叫《文明》的科幻小说，小说里的“神经蕾丝”可以上传和下载人们的想法。

　　▲“神经蕾丝”

　　硅谷有一家公司叫Synchron，他们做了一种很像心脏支架的电极，也是一种半侵入的脑机接口，可以顺着血管把支架放入大脑中。

　　▲脑机接口支架

　　⑤一位《新科学家》杂志的女记者叫莎莉·埃迪，她在美国国防高级研究计划局下属的一个基地，进行了一次非常精彩的脑机接口体验。这是美军专门用来训练狙击手的、一种象头盔一样的脑电图设备。她体验进行了两次，结果大不一样？

　　第一次，莎莉直接走进实验房间，看到四面墙壁上全是屏幕，她需要做的，就是用手中的枪，射击屏幕上的歹徒。刚开始她没觉得太困难，毕竟暴徒出现很少，可以轻松完成任务。但是，随着爆炸声响起，十多个歹徒同时向她冲了过来，她一下子就慌了，她完全来不及击杀虚拟的歹徒。

　　▲据说美国海豹突击队已使用脑机接口设备强化训练

　　完全同样的实验，第二次走进实验房间，莎莉被戴上头盔一样的脑机接口设备，她的太阳穴和手臂都被贴上了电极。然后，莎莉突然变成了冷静、娴熟的狙击手，她迅速解决了所有敌人。当她还在准备迎接更多敌人时，工作人员告诉她实验已经结束了。她感觉实验才开始3分钟，但看了眼时间，才发现已经过去20分钟了。为什么莎莉戴上脑机接口头盔会突然变成另一个人？因为她戴上脑机接口头盔后，很快进入了心流状态，这种状态不是突然感觉注意力特别集中，而是感受到大脑一片安静，你意识不到时间的流逝，却又异常清醒。所以，莎莉能快速判断，射杀哪个歹徒，轻松自如完成任务。

　　⑥2002年南加州大学的西奥多-伯格教授发现了海马体的记忆密码，开始尝试用芯片储存记忆密码的数据，再用芯片代替海马体程序员的工作，2013年他终于用猴子完成了实验。他的过程大概是这样的：把芯片植入一只猴子大脑，然后训练这只猴子在30秒内按到正确的按钮。然后，把该芯片移植到另一只猴子脑内，第二只猴子居然直接选择了正确的按钮，完成了本该通过训练才能完成的按钮动作。伯格教授做的芯片，其实就是用数学模型模仿了大脑里海马体的功能。到2016年，伯格教授用记忆芯片尝试做人类实验，移植成功率已经接近80%。

　　随着世界范围内掀起的“脑控”热潮，核心技术的突破，即脑特征采集分析已经不再遥不可及，核心技术的突破会令控制的物品多样化，那时，便是脑控真正走向广泛应用的时候。

　　歼20之后新一代战机会是脑控飞机吗？

　　2017年3月，成飞总师杨伟曾暗示中国的五代机可能在2035年亮相装备。负责过歼-20项目的611研究院总师王海峰也讲，中国的五代机并没有给出任何具体的时间表，我们将会看到到2035年这些作品将变成具体产品，甚至更接近。

　　试想，过去脑控技术才经过20年的起步发展，就已经出现了脑控玩具飞机。那么，再经过近20年的快速发展，到2035年脑控技术将更加完善和成熟，笔者估计，中国的五代机有望成为第一代脑控飞机！

　　特别是随着“脑机一体化”概念的提出，这将大大加快脑控技术的实际应用。所谓“脑机一体化”，就是通过脑机接口技术将大脑的智力和基于计算机技术的人工智能结合起来，将大脑作为计算机控制系统的一个组成部分，构成一个既有大脑的灵活和智能，又有计算机的高速和大容量的新型系统，用于对各种设备与系统的控制。它既不是完全依靠“脑”，也不是完全依靠计算机进行全程控制。这样可以大幅度的提高系统的智能化和适应性。

　　如果五代机成为脑控飞机，不仅可以实现人工智能与脑科学的“跨界融合”、做到人机合一，把飞行员从复杂的飞行操作中解放出来，更好地发挥飞行员在空战中的快速决策优势，而且可以在必要时灵活地实现从无人机到有人机的模式转换，一架五代机既可以当无人机用，也可以当有人机用，大大提高五代机在复杂环境下遂行多样化任务的能力。