遠期(2070—2100)
心力勝過物質
到這個世紀結束時,我們將用我們的心力直接控制計算機。像希臘神一樣,我們想要什么,我們的愿望就會實現。這項技術已經有了基礎。但是也許需要幾十年艱苦的工作才可以完善。這個革命分兩部分。首先,頭腦中的想法必須能夠控制周圍的物體。第二,計算機必須能夠檢驗人的愿望,以便實現這個愿望。
第一個顯著的突破是在1998年實現的,德國埃默里(Emory)大學和蒂賓根(Tübingen)大學的科學家將一根細小的玻璃電極直接放進一位56歲,在中風后癱瘓的病人的大腦中。此電極連接到計算機上,分析他的大腦信號。中風病人能夠看到計算機屏幕上光標的圖像。然后,利用生命反饋,他能夠只憑思索控制計算機顯示的光標。在人的大腦和計算機之間的首次直接接觸實現了。
布朗(Brown)大學的神經科學家約翰·多諾霍(John Donoghue)最完善地開發了這項技術,他創造了一個設備叫做“腦機接口”(BrainGate),幫助受到大腦傷害的人溝通。他引起了媒體的重視,甚至在2006年成為《自然》雜志的封面人物。
多諾霍(Donoghue)告訴我,他的夢想是要利用信息革命的全部能力,讓“腦機接口”改變處理腦損傷的方法。它已經對他的病人的生活產生了巨大的影響,他十分希望能進一步發展這項技術。他個人之所以對這項研究有極大的興趣,是因為當他還是一個孩子的時候,就因為退化疾病被局限在輪椅上,因此他知道無助的感覺。
他的患者包括中風病人,完全癱瘓了,不能與他的親人溝通,但是他們的大腦還是活躍的。他放了一個只有4毫米寬的芯片在中風病人大腦的頂上,在控制運動神經中樞的部位。這個芯片連接到一個分析和處理大腦信號的計算機上,最終將信息發送到一個筆記本電腦上。
開始時患者對光標的位置不能控制,但可以看到光標移動到那。通過反復試驗,患者學會了控制光標,幾小時之后就能把光標定在屏幕上的任何地方。通過練習,中風病人能夠讀寫電子郵件和玩視頻游戲。原則上,一個癱瘓病人能夠執行任何計算機可以控制的功能。
多諾霍從4個患者開始,兩個有脊髓損傷,一個中風,第四個患肌萎縮性側索硬化癥(ALS,又稱肌無力肌萎縮癥)。其中之一從脖子底下癱瘓,僅用了一天就掌握了用大腦移動光標。今天,他能夠控制電視、移動計算機光標、玩視頻游戲和讀電子郵件。病人也可以通過操作電動輪椅到處走動。
簡單地說,對于完全癱瘓的病人這完全是奇跡。頭一天,他們的身體是陷入絕境的,無助的;第二天,他們在環球網上沖浪,和周圍世界的人對話。
〔我曾經出席了紐約林肯中心的一個祝賀偉大的宇宙學家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的節日招待會。看到他陷在輪椅中,除了面部的幾根肌肉和眼皮,沒有任何地方能動,護士抬著他柔軟的頭推著他到處走,著實讓人感到心碎。經過幾個小時和幾天極其痛苦的努力,他用他的聲音合成器說出了幾個簡單的想法。我想,對他來說利用“腦機接口”技術是不是太晚了。這時約翰·多諾霍走過來向我問好,他當時也在聽眾中。因此,也許“腦機接口”是霍金最好的選擇。〕
在杜克(Duke)大學的另一組科學家在猴子身上取得了類似的結果。米格爾· A.L.尼科萊里斯(Miguel A.L.Nicolelis)和他的團隊在猴子的大腦上放了一個芯片。這個芯片連接到一個機械臂上。開始的時候,猴子很煩躁,不知道怎樣操作這個機械臂。但經過一些訓練,這些猴子利用它們的腦力能夠慢慢地控制機械臂的運動,例如移動它去抓一根香蕉。它們可以本能地不假思索地移動這些臂,就好像這些機械臂是它們自己的一樣。“有一些心理的證據說明,在試驗期間它們感到與此機械臂的連接比與它們自己身體的連接還緊密。”尼科萊里斯說。
這也意味著有一天我們能夠利用純粹的思維控制機器。癱瘓的人也能以這種方式控制機械手臂和腿。例如,也許能夠把一個人的大腦直接與機械手臂和腿連接起來,不經過脊髓,這樣患者就又能行走了。這也為利用大腦的能力控制世界奠定了基礎。