腦機接口軍事應用的潛力與挑戰

吳敏文

2020年8月27日，與美國軍方關系密切的著名智庫蘭德公司發布了《腦機接口在美國軍事應用中作用的初步評估》研究報告。8月29日，有“科技狂人”之稱的埃隆·馬斯克發布新產品，展示了旗下神經鏈接公司開發的最新一款腦機接口。兩個看似無關的事件，卻有內在聯系。

腦機接口的研究及軍事應用的探索

1924年，德國醫生漢斯·貝格爾發現了腦電波，即人的意識可以電信號的形式被發現和讀取。1946年，為美國陸軍計算彈道之用的世界上第一臺可以運行簡單程序的電子計算機“埃尼阿克”研制成功。一個科學發現和一個技術發明，為“腦機接口”奠定了科技基礎。

一個典型的腦機接口主要包含4個部分：信號采集、信號處理、控制設備和結果反饋。根據腦機接口侵入性的不同，此前的腦機接口采取了“侵入式”和“非侵入式”兩種方式?！扒秩胧健毙枰ㄟ^外科手術，將腦機接口植入大腦組織內?！胺乔秩胧健奔茨X機接口以頭套的方式穿戴在植入者的頭上，通過傳感器的外部感應獲取腦電波，對其進行判讀理解并完成被植入者所需的操作和功能。

2019年7月17日，馬斯克旗下的神經鏈接公司展示了一款產品：用一臺神經手術機器人，在腦部28平方毫米的面積上，植入96根直徑4～6微米的“線”;外部設備通過USB接口與植入部分連接。神經鏈接公司聲稱已經成功讀取小鼠和猴的大腦信號。

2020年8月29日的展示增加了新的內容。馬斯克向現場觀眾介紹了一只大腦中植入腦機接口設備的小豬。神經鏈接公司展示的最新腦機接口的功能仍很簡單：可以直觀觀察小豬大腦活動的電波信號，設備和系統可以根據小豬的腦電波信號，對小豬的下一步運動進行準確預測。這意味著新的腦機接口產品不僅能夠從大腦中獲取信息，并進行初步的信息解碼和理解判讀。

軍事應用不會忽視任何創新技術。早在1970年，美國國防高級研究計劃局（DARPA）就開始組建腦機接口研究團隊。此后，雖然這一技術的研究缺乏突破性進展，其軍事應用也缺乏引人注目的亮點。2015年，DARPA立項研發賦予戰斗機飛行員同時操控多架飛機和無人機能力的技術和系統。至2018年9月，DARPA腦機接口項目負責人宣稱：“借助腦機接口技術和輔助決策系統，戰斗機飛行員已能同時操控3架不同類型的飛機?！?p>

埃隆·馬斯克團隊的腦機接口研究一直處于世界科技前沿

腦機接口軍事應用的潛力所在

歸納腦機接口軍事應用的已有實驗和各類預測，腦機接口軍事應用的潛力所在，大致體現在以下方面。

一是應用腦機接口技術協助操控各類無人裝備。其具體應用場合和功能有：協助操作員更準確、高效地操控無人機、無人車和作戰機器人;操控無人裝備和機器人代替人類戰士深入危險地區或高危場合執行各種高危任務，以及在人類不適宜長期停留的環境中工作;通過腦機接口控制外骨骼強力機器人，以加強人類戰士在作戰中所需的體力。此類應用已在實驗室和實戰中被驗證具有可行性和有效性。

二是借助腦機接口進行更高效和更保密的軍事通信。保密與竊密是軍事通信對抗的重點和焦點領域。當前，保密與解密技術此消彼長水漲船高。如果應用腦機接口進行軍事通信獲得成功，將是對通信技術體制和力量編成、運用方式的顛覆性改變。此前的通信解密都是在得到對方通信信號的基礎上，依據共同、公開的技術知識進行解密。因為對抗雙方的數學基礎是共同的，高下基本體現在加解密算法上。從理論上說，只要有足夠多的時間，任何加密算法都可以被破譯。而腦機接口通信，可能通信雙方的主體意識尚未明確，通信就已經完成;所以，不僅對方通信信號難以得到，即使得到信號，也缺乏解密所需的技術知識。因為相關技術尚未形成通用公共知識基礎。

三是應用腦機接口提高作戰人員的認知能力。現代戰爭戰場情況復雜多變，未知因素和突發狀況增多，需要更加全面地監視戰場和獲取戰場態勢、更加快速地獲取戰場情況和更加準確地做出判斷，并盡快做出決策和進行反擊;而其中最為關鍵的一環，就是更加快速、高效、準確地完成對戰場態勢的正確認知。

美軍依據伊拉克戰爭和阿富汗戰爭的經驗，進行了一個實驗：美陸軍第3騎兵團的士兵在第82戰斗航空旅的CH-47支努干直升機的配合下執行巡邏任務。第3騎兵團的一個徒步小隊突然遭遇躲在建筑物窗后的敵人猛烈的襲擊，在徒步士兵尚未來得及報告和呼救之時，CH-47支努干直升機快速抵達現場，匯總來自各方的數據并快速處理之后，向躲在建筑物內的敵人展開猛烈攻擊，并將戰場態勢實時傳遞給徒步小隊的士兵和指揮部。

達成這一戰場效果，得益于美軍科學家研發的一套包含腦機接口的系統，包括集成到士兵所佩戴眼鏡中的移動式眼動追蹤傳感器，和可以測量士兵腦電波的傳感器，當士兵的視覺與戰場環境接觸時，系統會自動地識別出與任務相關的物體與活動;隨著系統匯集和積累來自士兵腦電波信號不斷增多，先進的人工智能算法已經進行綜合復雜的分析運算，從而了解士兵的意圖，形成清晰的特征提取和更高層次的情感狀態。甚至在士兵意識到它所看到的對象之前，腦電波信號已經被檢測和傳輸;在士兵做出反應之前，攻擊直升機已經展開攻擊。

腦機接口技術在上述三個方面的軍事應用，已經涵蓋戰場態勢感知、信息處理與決策、軍事通信保密、戰場反應與攻擊，以及對作戰平臺和作戰行動的指揮控制等關鍵和核心的軍事功能。美軍科學家認為，這使得人工智能武器系統成為了人類的隊友，而不僅是工具。然而，腦機接口的軍事應用，到底是人類智力、腦力的拓展延伸，還是走向人機一體、人機合一，尚難定論。

腦機接口軍事應用的技術難題與倫理詰難

馬斯克所展示的腦機接口，距離在人身上使用還面臨巨大的技術差距。馬斯克也僅是聲稱其產品在治療抑郁癥、失眠、疼痛、癲癇、失明、失憶、中風等多種神經系統疾病方面具有巨大潛能。從潛能轉化為能力，具有不確定性，還有遙遠的路要走。將腦機接口用于軍事領域，不僅面臨同樣的技術難題，而且必將遭受嚴厲的倫理詰難。

應用腦機接口可以提高作戰人員的認知能力

我們先看它在軍用和民用上都將面臨的巨大技術難題。

首先，“侵入式”方式隱含破壞原有腦組織和健康的巨大風險。馬斯克2019年和2020年展示的腦機接口，都采取了“侵入式”方式。2019年采取的是用USB口與外設有線鏈接，2020年采取的是無線鏈接方式。用于軍事目的的人機接口，有線鏈接將使人失去機動能力，顯然不行。不管是有線鏈接還是無線鏈接，“侵入式”鏈接都必然改變被植入者腦的原有腦組織。

已有的“侵入式”腦機接口通常由金屬材料制成、體積不管如何細小，相較神經元都顯得很大，容易造成腦內組織損傷，進而觸發免疫反應和引發愈傷組織的形成，亦稱“植入感染”，可能引發大腦的癲癇病變。

其次，現植入設備的取樣電極數是否足以涵蓋大腦活動全貌仍是問題。馬斯克此次植入的腦機接口的取樣電極數達到了創紀錄的1024個，這相對于2019年的96個，在數量上有長足的進步，在體積上也有顯著縮小。這意味著植入設備集成度的提高和功能的增強。但是，不管是動物還是人，到底植入多少個電極足以基本涵蓋大腦活動的全部或多數腦電波，仍是一個未知數。人和動物在智力和大腦活動上的區別有多大也是未知。

已有的“侵入式”腦機接口會給被植入者的健康帶來巨大風險

再次，人類對腦信號的解碼與編碼面臨巨大技術難題。馬斯克展示的成果，聲稱能夠根據對小豬腦電波的解碼判讀，準確預測小豬的下一步行動。目前，這個結論僅是馬斯克單方面的宣布，能否完全經受事實檢驗？能否在更大的樣本空間和更長時間內接受檢驗，都尚存疑。我們不能將馬斯克的展示與民間馴獸者的表演等量齊觀，但也必須承認，展示無論是樣本數量、展示時間，還是對現場效果與其所宣稱的產生這一效果的原因之間是否強相關，抑或是巧合還是嚴謹的科學結論，都還缺乏給予充分信任的足夠憑據。

我們再看腦機接口軍事應用所必須經受的倫理詰難。

首先，腦機接口的植入風險本身就是倫理問題。將植入式腦機接口用于軍事目的，大多出于軍事對抗性需要，被植入者是否有愿意接受，或者出于職業和紀律的原因接受植入是否合乎道德，甚至在某個特定時刻接受，在其后特別是出現不可逆的腦損傷并造成持久的傷害時，后悔當時的植入并要求補償，怎么辦？一個人并不因為是軍人就放棄了所有的個人權利，一時迫不得已放棄卻導致無法恢復，同樣是對個人權利的某種侵犯。

其次，腦機接口可能加劇認知風險。腦機接口是人工智能技術發展到一定階段并推廣應用的產物，其本身也是人工智能的組成部分。人工智能技術已經在一些應用項目上顯示強大的威力，如“深藍”國際象棋和“阿法狗”圍棋都戰勝了人類一流棋手。但是，人工智能技術整體上，特別是在突破現有思維規律和現行規則的顛覆性創新方面，還遠不如人類智能。

同時，人類對腦科學的研究還非常初級。這不僅使得腦機接口對人類腦電波的解碼技術和模仿大腦活動控制外部世界的科學編碼依憑不足;而且使得模仿人類認知、判讀、決策的人工智能研發缺乏足夠的科學性和應有的可信度。人的主觀決策本來具有風險性，腦機接口作為人與客觀世界之間并非無懈可擊的中介，客觀上增加了人的決策的復雜性和不確定性，完全可能增加決策風險。在軍事對抗中，決策錯誤將導致作戰失利，危及個人和團隊的安全。如果錯誤緣自決策者本身，當然由自己負責，但如果緣自腦機接口，它如何負責？

再次，植入腦機接口可能造成身份認同危機。個體接受信息具有選擇性，個體所做決策，依據個體在思想成熟過程中所形成信念的指導，對所獲得和選擇的信息進行判讀，做出他所認為正確的選擇和決定。

在被植入腦機接口后，一方面他獲得信息的選擇權被侵蝕，即他可能接受到不是他主動選擇的信息;另一方面，他甚至可能無法判別哪些信息來源于自己的知識、經驗積累和自身感受，哪些信息來源于腦機接口。來自腦機接口的信息轟炸完全可能誤導他對情況的判讀，從而做出不由自主的決策。最壞的情況是，如果腦機接口被敵人入侵甚至接管，他就完全可能已經背叛團隊而渾然不覺。這個問題最終將導致被植入者的身份認同危機，即他到底是“他”自己，還是受腦機接口控制的“他者”？

植入腦機接口可能會損害被植入者的個體尊嚴

最后，植入腦機接口可能損害被植入者的個體尊嚴。任何人皆有個人隱私，保護個人隱私是一種基本權利。即使是參與軍事活動的成員，尤其是負有指揮控制之責的成員，他有一些考慮在一定時限內具有高度的隱秘性。否則，何以達成出敵不意的效果？而如果戰場上的參戰者，通過腦機接口實現互聯，以腦電波為媒介，使得每個被植入者的大腦、心理活動一覽無余，如何保護個人隱私、心理秘密和個人權利？一個人如果毫無私密性可言，他的個人尊嚴何在？

腦機接口走向實用所面臨的技術難題和倫理詰難，還遠未詳盡。所以，即使其走向實用的前景無可避免，也應該在此之前，對應用的內容、范圍、步驟、原則等，進行盡可能全面、細致和明確的規范，避免解決了一個問題，卻帶來了更多、更大的問題。

責任編輯：張傳良