研發腦—機接口設備，美砸巨資打造「超等士兵」

　　科技日報記者 劉霞

　　據美國趣味科學網站26日報導，美國國防部下屬高級研究計劃局（DARPA）正在向科學家提供資助，支持他們利用基因編輯、奈米技術和紅外光束等技術以及工具，研制出更高效的、非侵入的腦—機接口設備。士兵可以佩戴這些設備，將他們的大腦信號轉化為指令，讓其可用思維控制武器。比如，用一閃念將無人機機群送入空中；或者將圖像從一個大腦發送到另一個大腦等。

DARPA擬通過腦—機接口設備打造超級士兵。

　　英國《每日郵報》也在26日報導，這一新技術可控制無人機、監控安全網路和通信。而且，設備可能採用頭盔（讀取用戶大腦信號）的形式，DARPA希望4年內研制出相關設備的雛形。

　　砸巨資研制腦—機接口

　　DARPA最近宣布，6個團隊將獲得其正在進行的「下一代非手術神經技術」（N3）項目的資助。這6個團隊的任務是開發技術，在不進行手術的情況下，為人腦和機器之間的快速無縫通信提供雙向通道。據悉，目前，有兩個團隊分別獲得了1800萬美元和1950萬美元的資助。

　　美國萊斯大學生物工程助理教授雅各布·羅賓遜主管著其中一個團隊。他說：「如果我想與機器通信，我必須從我的大腦發出信號，動手或動嘴來發出口頭命令，這就限制了我與網路系統或物理系統交互的速度。所以問題是，我們如何提高交互速度呢？」

　　羅賓遜說，找到方法至關重要，因為智能機器和洶湧如潮水般湧來的數據可能會讓人類不堪重負，而且，這些方法和工具最終有望在軍事和民用領域找到「用武之地」。

　　提升控制思想的能力

　　盡管我們讀取甚至向大腦寫入信息的能力有所突破，但這些進步通常依賴於醫生們朝患者大腦植入的設備，這些植入物使醫生能監測癲癇等疾病。

　　對正常人來說，腦外科手術風險太大；而目前的外部腦監測方法，如腦電圖（EEG，電極直接附著在頭皮上）獲得的數據極不準確。因此，DARPA正試圖在無創或微創腦—機接口（BCI）方面取得突破。

　　DARPA表示，希望研究團隊能研制出新技術，避免這些手術方法，並開發出能通過接近用戶頭腦來讀取大腦信號的硬件。這些非手術方法從使用超聲波技術讀取大腦中的電信號，到吞服「奈米傳感器」幫助大腦與頭盔式收發器通信的「微創」模式等，不一而足。

　　N3項目經理埃爾·埃莫迪說：「如果N3成功，我們最終將擁有可穿戴的神經接口系統，可在幾毫米的範圍內與大腦通信，將神經技術從臨床轉移到國家安全等應用領域。DARPA正在為未來做準備，在這個未來中，無人系統、人工智能和網路操作會相互融合。」

　　對人腦進行微調

　　羅賓遜則表示，他們對能在大腦內16個獨立的、約豌豆大小的腦區讀取或寫入信號的系統感興趣。

　　他解釋說：「當你試圖通過頭骨捕捉大腦活動時，很難知道信號來自何處以及信號何時產生。因此，我們需要對人腦進行微調。」

　　要做到這一點，羅賓遜團隊計劃使用經過修改的病毒（病毒載體）將遺傳物質遞送到細胞中，以將DNA插入特定的神經元，使其產生兩種蛋白。

　　當神經元放電時，第一種蛋白吸收光，使檢測神經活動成為可能。一款外部耳機會發出一束紅外線，穿過頭骨進入大腦。然後，連接到耳機的探測器將測量從腦組織反射的微小信號，以創建大腦圖像。由於蛋白質吸光，當神經元放電時，目標區域會顯得更暗，生成大腦活動的讀數，科學家們可使用這一讀數計算人看到、聽到或試圖做的事情。

　　第二種蛋白質則與磁性奈米顆粒相連，因此，當耳機產生磁場時，可磁性刺激神經元放電。這可以用於刺激神經元，從而在患者的大腦中產生圖像或聲音。該小組計劃使用該系統將圖像從一個人的視覺皮層傳遞到另一個人的視覺皮層。

　　用思維控制無人機

　　來自非營利研究機構巴特爾研究所的一個小組正迎接一項更雄心勃勃的挑戰。該組織希望讓人類僅用意念就能控制多架無人機，有關加速度和位置等信息會直接反饋給大腦。

　　該團隊高級研究員高拉夫·夏爾馬說：「操縱桿和計算機光標或多或少都是單向設備，但現在我們想到的是一個人控制多架無人機，而且，它是雙向的。所以，如果無人機向左移動，會有一個感覺信號傳回你的大腦，告訴你無人機正在向左移動。」

　　據悉，DARPA還將與埃隆·馬斯克創辦的「神經鏈接」（Neuralink）公司合作，開發可行的腦—機界面。最新文件顯示，「神經鏈接」在5100萬美元的融資目標中籌集了3900萬美元，但最終研制出的設備是何「模樣」，我們只能拭目以待。