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《北京晚报》五色土副刊“身边的科学”专栏(37)-2010-1-28-第43版


  (提要)面向开放的未来,人类的电子化或许将会成为一种趋势。

生物能被远程操纵吗?

尹传红

 

  新近上映的好莱坞大片《阿凡达》,用电影语言建立了一个逼真鲜活的世界,并且演绎了一段惊心动魄的外星冒险故事。片中展现的最为神奇的一项“技术”,就是借助先进的计算机界面设备,人类能够以“心灵感应”驱动和控制化身(此即“阿凡达”的字面意思),并通过后者的感官体验环境、认识世界。也就是说,通过一个生物的大脑,可以对另一个生物的身体实施远程操纵。
  好的科幻故事往往建立在现实世界的科技创新基础上,并由此展开合理的想象,无怪乎美国杜克大学的神经系统学家米格尔·尼古莱利斯感叹:“《阿凡达》影片中展现的内容与我们当前正在实施的实验有着惊人的相似之处。”
  尼古莱利斯是一个有多国科学家参与的研究计划“重新行走项目”的首席科学家。目前,该项目正尝试将生物“湿件”(一种模仿生物系统及结构的智能程序)融入机械硬件——外骨骼“神经假体”装置,当它披挂在瘫痪者身上时,可从大脑接收行动指令。
  前不久,训练猴子利用脑波活动控制它们自己的“化身”已获得初步成功:在位于美国北卡罗来纳州的实验室,研究人员训练一只猕猴在跑步机上直立行走。接着,他们从插在猕猴脑部的电极获取神经信号,通过互联网将其连同视频一起发给位于日本的一个实验室,而该实验室里的一个机器人接收信号后,可以随猕猴做出同样的动作。
  可以想见,当大脑(神经)信号能够转变成电子信号时,通过大脑控制电子装置,进而控制肌肉就有可能实现。这类研究对于重度瘫痪者来说具有十分重要的现实意义;而且,将人类的神经系统直接与机器连接起来,对于理解神经信号控制与移动的细节十分必要,对理解思想、情绪与神经活动的关系也有不可忽视的影响。假如有一天,一位外科医生能够将自己的手和机器人的手建立联系,那么,他就能够在此基础上实施远程手术。
  面向开放的未来,人类的电子化或许将会成为一种趋势。事实上,想象中的“电子人”已经进入科学研究的视野。“电子人”也叫“半机械人”,在英文中是“控制论的生物体”(大致与仿生学生物体同义,意即既是生物的又是电子的)一词的简称。一个电子人的诞生,意味着将人的神经细胞、肌骨骼和其他系统与电子装置产生联系,使人体的各项功能得到提高或延展。
  眼下,欧美许多研究机构正在开发“大脑-计算机接口”,企望它们能够反映出大脑闪现的念头,并将其转化为计算机能够理解的信号。例如,德国科学家研制的一套计算机软件,可以识别大脑产生的与运动意念有关的神经生理信号,也有望学会把所测到的信号与某种特定的运动挂钩。
  经过校准的计算机,将能解析大脑电流、识别运动意念,并把大脑电流转换成不同的指令,用于控制假肢或瘫痪者肌肉的运动,甚至以意念(大脑思维)移动鼠标或给电视换台——“啊哈,动了!”梦想成真。
  这么说来,人们所热切幻想的“心灵感应”或思想控制,借助某种电子装置而非只是大脑本身就可以实现,就像现在我们能够借助电话和无线电而不是单靠声音同千里之外的他人谈话一样。这跟那种带有表演性质、超感觉且难以捉摸的所谓“意念移物”,可不是一回事哦。
  
(此为未删节稿,原题《“啊哈,动了!”》)
  

  
  
  题外话
  
  因报纸对专栏文章篇幅有限制,且在下笔头功夫尚不到家,故诌成的文字总有词不达意、言犹未尽之憾。由是,于见报之余再唠叨些许成文背景,或延伸扯几句,曰“题外话”。
  欢迎各位朋友批评指正或提供专栏文章题材线索,我的联系方式是:simov@126.com
  此文在我的博客(华声在线精英博客)中配有相关图片(感谢马晓霖前总裁的关照和支持):http://blog.voc.com.cn/yinchuanhong/
  感谢上海交通大学科学史系江晓原先生与关瑜桢先生、吴慧女士的关照和支持:http://www.shc2000.com/
  感谢好友北风吹的博客:http://blog.sina.com.cn/beifengjingchui以及千龙网-千龙教育专给我设了“传红科普”栏目:http://edu.qianlong.com/。
  
  我写专栏(37),是一个偶然的穿插:《百科知识》杂志编辑有约稿在先,让我评析一下《阿凡达》中的科学。那时我还没看过这部电影,但已接到日本东芝公司的观影邀请。于是,就在参加完《北京科技报》改版十年庆典之后,就近到三里屯一个酒吧似的地方,边流哈喇滋吃喝边睁大眼睛欣赏了这部热门大片。
  我给杂志写的文章所涉及的科幻与现实的对照,主要有四个方面,“思想控制”只是其中一个方面。撰写专栏(37)时,基本上重新做了加工。编辑审稿时新拟了见报这个标题,我觉得很好。我在文末特别说明,文中所谈,跟所谓“意念移物”并不是一回事(关于后者,以后我会专门写篇文章探讨)。
  巧得很,此文登出第二天,我就从《人民日报》上看到了有关“心灵感应”成果的报道,正好作为专栏(38)的话由,进一步展开去说。
  再次广告一下:CCTV-10将在大年初七(2-20)、初八(2-21)晚上8:30黄金时间,连续播出两集“走近科学春节特别节目——机器人来了”。这实际上是一场辩论赛。我与清华大学教授刘兵及科幻作家郑军一伙,对垒北航与中科院教授一伙。欢迎到时收看。
   2010-2-19,于柳州
  
  

                             20100517加入