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“阿凡達(dá)”戰(zhàn)士并非幻想

媒體報(bào)道,據(jù)美國國防部相關(guān)部門透露,美方正進(jìn)行一項(xiàng)名為“阿凡達(dá)”的研究項(xiàng)目,打算在未來打造出能通過意念控制的機(jī)器人,并已為此項(xiàng)目投入了700萬美元。

《阿凡達(dá)》是美國電影史上賣座的影片之一,在影片中,“阿凡達(dá)”是一個(gè)由人通過意念控制的角色。據(jù)形容,美國的“阿凡達(dá)”計(jì)劃中,被意念遙控的機(jī)器人將成為士兵的**替身,從事清潔房間、站崗放哨、沙場鏖戰(zhàn)等一系列工作,終成為名副其實(shí)的“未來戰(zhàn)士”。

雖然媒體不免放大對(duì)這種“阿凡達(dá)”戰(zhàn)士的想象,他們具體能做什么也只是停留在紙面上。不過,從科學(xué)上來看,“阿凡達(dá)”倒并非幻想,只不過這條路剛剛起步,還停留在基礎(chǔ)研究的原始階段,從美國的項(xiàng)目投入經(jīng)費(fèi)看,其實(shí)也屬于預(yù)先研究狀態(tài)。

實(shí)質(zhì)上,所謂“阿凡達(dá)”研究項(xiàng)目,主要對(duì)接的就是“腦—機(jī)”接口研究領(lǐng)域,這一領(lǐng)域也正迅速成為全球科學(xué)家熱門的研究對(duì)象,由于**想象力的“意念控制”主題,也讓普通人都備感興趣。

科學(xué)家眼中的“腦—機(jī)”接口研究,是致力于在大腦和外部設(shè)備之間建立一條傳輸大腦指令的通道,實(shí)現(xiàn)即使在脊髓損傷發(fā)生神經(jīng)通路損壞的情況下,腦部的信號(hào)也能通過外部設(shè)備有效到達(dá)身體各處,使行動(dòng)障礙的人重獲獨(dú)立生活的能力。典型應(yīng)用就是假肢,通過“想”,就能讓假肢動(dòng)起來,這將和人自己的肢體沒有太大區(qū)別。外部設(shè)備自然也可以是一個(gè)智能機(jī)器人,通過人的意念主導(dǎo)其活動(dòng),就成了“阿凡達(dá)”。意念控制,其實(shí)可以看成外部設(shè)備——無論是機(jī)器還是機(jī)器人——讀懂大腦神經(jīng)信號(hào)并且執(zhí)行的過程。

2008年美國匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家宣布實(shí)現(xiàn)了讓猴子用“意念”控制機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)。2011年10月,美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家宣布他們不僅能夠讓猴子用意念移動(dòng)虛擬手掌,還能感受虛擬手掌觸摸物體的觸覺信號(hào)。前不久浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)宣布可以通過猴子的“意念”,控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)抓、勾、握、捏四種不同的手部動(dòng)作。

不過,從腦—機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展看,“阿凡達(dá)”的研究現(xiàn)在可能連雛形都談不上。無論是以美國為代表的國際研究水平,還是的項(xiàng)目,離真正的意念控制還遠(yuǎn)得很。按照研究人員的說法,現(xiàn)在世界上腦—機(jī)接口的研究,并沒有涉及思想,而主要是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的控制。以浙大的猴子實(shí)驗(yàn)為例,得提前訓(xùn)練猴子學(xué)會(huì)這四個(gè)動(dòng)作,長達(dá)幾個(gè)月甚至半年,同時(shí)不斷地對(duì)猴子在做這四個(gè)動(dòng)作時(shí)發(fā)出的大腦神經(jīng)信號(hào)記錄和分析,終才能解析出哪些信號(hào)是管做動(dòng)作以及管哪個(gè)動(dòng)作,之后再設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)來連接機(jī)械手臂。這些神經(jīng)信號(hào)都屬于大腦的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)區(qū),離“思想”尚有十萬八千里。

對(duì)意念控制這個(gè)科學(xué)主題而言,重要的還在于大腦研究的突破,讀懂神經(jīng)信號(hào)這本“天書”。大腦是一個(gè)充滿液體和神經(jīng)元的容器,上千億個(gè)神經(jīng)元之間通過發(fā)出微小的電脈沖相互交流,對(duì)人體運(yùn)動(dòng)大到行走、小至抬眉的一舉一動(dòng)“發(fā)號(hào)施令”。其中手的運(yùn)動(dòng)區(qū)少說也有幾萬到幾十萬個(gè)神經(jīng)元,浙江大學(xué)的成功突破也僅僅利用了200個(gè)左右的神經(jīng)元來解碼手的運(yùn)動(dòng)。

科學(xué)研究是相互促進(jìn)的,對(duì)大腦研究領(lǐng)域來說,腦—機(jī)接口研究也將成為一個(gè)新的平臺(tái),引出了更多、更復(fù)雜的神經(jīng)信號(hào)作為大腦研究的資源。至于“阿凡達(dá)”,未來好成為工程師、勘探者等,而不是成為士兵。

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