顧新書

隨著科幻電影《星球大戰(zhàn)7：原力覺醒》的上映，在世界范圍內(nèi)又掀起了一波“原力”熱潮。未來，在這種接近電影中的“原力”場中，如何實現(xiàn)影片中的超現(xiàn)實畫面？

雖然距離《星球大戰(zhàn)》第一部上映已經(jīng)過去了整整38年，但“原力”帶來的魔力從未在人們的心中消退。我們當(dāng)中有多少人在年少時曾經(jīng)幻想過自己可以點亮光劍、隔空抓物，或放出閃光、凝結(jié)護盾等，將那些超現(xiàn)實的畫面一一實現(xiàn)？

然而，隨著年歲的增長，我們從書本上學(xué)會了“物質(zhì)決定意識”的哲學(xué)道理，也知道了憑借意識不可能真的釋放出能量來，這些年少時的夢也漸漸散去了。那么，事實真的如此嗎？

用人腦控制機器

近幾年，一些新出的電影周邊產(chǎn)品似乎對此給出了否定的答案?，F(xiàn)在，只要你打開淘寶網(wǎng)，搜索“腦波玩具”，就會看到一些看上去很有科幻范兒的玩具，讓你可以用自己的腦電波控制小球的移動，甚至和朋友展開腦力對抗比賽。雖然只是一些玩具，精度方面不得而知，但這是一個開始，也許到本世紀(jì)后半段，我們將可以用我們的心力直接控制計算機和各種智能物品，看上去就像那些超能力者一樣。

現(xiàn)在看來，這項技術(shù)已經(jīng)有了基礎(chǔ)，也許還需要幾十年的艱苦工作才可以將其完善。這個革命要成功，需要有兩個條件。首先，頭腦中的想法必須能夠控制周圍的物體。第二，負(fù)責(zé)識別的計算機必須能夠了解人的思想，以便實現(xiàn)這個愿望。

前一個條件的顯著突破發(fā)生在1978年。那一年，德國埃默里大學(xué)和蒂賓根大學(xué)的科學(xué)家將一根細小的玻璃電極直接放進一個中風(fēng)后癱瘓的病人大腦中，接著將此電極連接到計算機上，分析他的大腦信號。中風(fēng)病人能夠看到計算機屏幕上光標(biāo)的閃動。然后，利用生命反饋，中風(fēng)病人嘗試只憑思索去控制計算機顯示的光標(biāo)，就這樣，實現(xiàn)了人的大腦和計算機之間的首次直接接觸。

在那以后，布朗大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家約翰·多諾霍完善地開發(fā)了這項技術(shù)，他創(chuàng)造了一個叫做“腦機接口”的設(shè)備，幫助大腦受到傷害的人進行溝通。這引起了媒體的重視，他甚至成為《自然》雜志的封面人物。他的患者里有不少中風(fēng)病人，雖然身體完全癱瘓了，但是他們的大腦還是活躍的。他放了一個小小的芯片在病人大腦控制運動神經(jīng)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(fā)送到一個筆記本電腦上。開始時，患者對光標(biāo)的位置不能控制，但可以看到光標(biāo)移動。通過反復(fù)試驗，患者學(xué)會了控制光標(biāo)，幾小時之后就能把光標(biāo)定在屏幕上的任何地方。通過練習(xí)，中風(fēng)病人能夠讀寫電子郵件和玩視頻游戲。最后的結(jié)果是，一個癱瘓病人能夠執(zhí)行任何計算機可以控制的功能。

杜克大學(xué)的另一組科學(xué)家則用同樣的思路，在猴子身上取得了類似的結(jié)果。他們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，猴子們很煩躁，不知道怎樣操作這個機械臂。但經(jīng)過一些訓(xùn)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。它們可以本能地移動這些機械臂，就好像這些機械臂是它們自己的一樣。

這就意味著有一天，我們能夠利用純粹的思維控制機器，就算是癱瘓的人也能以這種方式控制機械手臂和腿?；蛟S能夠把一個人的大腦直接與機械手臂和腿連接起來，不經(jīng)過脊髄患者就能行走了。這也為利用大腦的能力控制世界奠定了基礎(chǔ)。

讓計算機識別人的思想

第一個條件看上去可以滿足了，那么，輪到第二個條件了。計算機真能夠識別一個人的思想嗎？

從1875年起，人們就知道，大腦是根據(jù)通過神經(jīng)電流產(chǎn)生微弱的電信號工作。這些電信號可以通過放在大腦周圍的電極來測量。通過分析這些電極拾取的電脈沖就可以記錄腦電波，這叫做腦電圖。前面提到的腦波玩具正是利用了這個方法，這些玩具里面放置了腦電波類型的電極。如果你以某種方式集中思想，催動腦電波活躍，你就可以激活頭套中的電極，從而對玩具發(fā)出指令。當(dāng)然，這樣的指令非常粗糙，電極本身還不能真正識別你的思想。

這種做法的優(yōu)點是它能迅速檢測大腦發(fā)射的各種頻率，無需精心制作昂貴的儀器。但是腦電波也有一個缺點，那就是不能定位思想在大腦中的特定位置。這意味著它最多只能粗放地檢測大腦是否正在活動，活動的激烈程度如何，大概意向是什么，卻很難提取出更加具體的信息。

為了解決這個問題，科學(xué)家引入了一個更敏感的方法，那就是功能磁共振成像掃描（fMRI）。fMRI掃描儀利用無線電波產(chǎn)生的“回波”窺視活組織的內(nèi)部。這使我們能夠鎖定各種信號的位置，產(chǎn)生大腦內(nèi)部的3D圖像。這是相當(dāng)美麗的一幅圖景，人的大腦猶如連上了密密麻麻的燈泡，隨著意識的活動，各處的燈泡不斷地亮起又熄滅，蔚為壯觀。

可惜fMRI掃描儀非常昂貴，要求實驗室有完整而笨重的設(shè)備，這使得它很難被普及應(yīng)用。但是它已經(jīng)成功給出了我們大腦如何思考的細節(jié)。事實上，fMRI掃描儀甚至可以檢測到大腦中思想的運動，分辨率為0.1毫米，比大頭釘?shù)募忸^還小，大約相應(yīng)于幾千個神經(jīng)細胞。因此，它能夠給出大腦思索過程中能量流動的三維圖像，精確到令人吃驚的地步。最終，甚至有可能建成能夠探測單個神經(jīng)的儀器，在這種儀器的幫助下，人們也許能夠讀取與特定思維相應(yīng)的神經(jīng)系統(tǒng)模式。

前段時間，伯克利加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家們?nèi)〉昧送黄?。他們通過對觀看各種物體，如食物、動物、人和各種顏色的普通物體的人進行fMRI掃描，來確認(rèn)計算機識別意識圖像的能力。他們編制的軟件程序能將這些物體與相應(yīng)的fMRI模式聯(lián)系起來?？吹降奈矬w越多，計算機程序在fMRI掃描上識別這些物體的效果就越好。

結(jié)果表明，即使對于完全新的物體，情況也是如此，并且軟件程序通常能夠正確地將這個物體與fMRI掃描匹配。當(dāng)出示120張這些物體的圖像時，軟件程序能夠識別出的與這些物體有90%是正確匹配的。當(dāng)出示1 000張新圖像時，軟件識別的成功率為80%。他們最終表示，雖然目前只是識別，但也許很快就有可能只通過測量人腦的活動，就能重新構(gòu)造這位觀察者所看到的圖像。

這個方法的最終目標(biāo)是創(chuàng)建“思想詞典”，到那時，每個物體與某個fMRI圖像有一對一的關(guān)系。通過閱讀fMRI模式，我們能夠譯解這個人在想什么。最終，計算機將能夠掃描從大腦中涌現(xiàn)出來的成千上萬的fMRI模式，并譯解它們。用這種方法，我們能夠譯解一個人的意識流。

雖然這暫時還難以推廣，但目前，這種思路已經(jīng)可以為我們在處理一些事情上提供幫助。比如fMRI掃描儀可以用做初步的測謊儀。講謊話比講真話可以引起更多的大腦中心活動。因為講假話意味著你知道真的，但不得不思索謊話和它的種種結(jié)果，比講真話要求更多的能量，而掃描儀能夠檢測到這個額外的能量消耗。

目前，科學(xué)社團對fMRI測謊儀做最后的判斷環(huán)節(jié)持保留意見，特別是在法庭的案例中。因為這項技術(shù)仍然太新，不足以提供堅實的測謊方法。印度的一家法院已使用這項技術(shù)處理過一個案例，現(xiàn)在美國法院也有幾個案例涉及fMRI。也許還需要若干年仔細的測試，繼續(xù)研究功能磁共振測謊儀的限制和精度，才能將它徹底投入使用。而它的逐步便攜化，最終將使計算機可以隨時隨地地識別人類的意識。

從心靈遙感到原力之路

一旦達成了上述的兩個條件，屬于科技的“原力”之路便可以昂首起航了。這路上可以預(yù)見的一個站點是心靈遙感，就像神話中通過思想可移動物體的那種上帝般的能力。

看看現(xiàn)在蒸蒸日上的智能家居概念，試想一下在不遠的將來，當(dāng)我們在自己的家中行走時，我們用大腦活動直接告訴計算機我們要做什么，然后由計算機識別后，再去控制我們周圍的東西。它可以移動重的家具、重新布置桌子、進行修理等，只要想想，它就可以為我們完成。

而這也不僅僅是方便生活而已，對于那些從事特殊工種的人，如技術(shù)工人、消防隊員、宇航員等，這方面的發(fā)展是非常有用的。因為這樣一來，他們不必親自操控那些可能帶來危險的器具，或是親身涉險去完成工作，只需要將大腦連接到設(shè)備上，將自身的經(jīng)驗和想法投射到現(xiàn)場的機器那里，機器自然會為他們完成工作。但只是這樣的話，看上去或許還不夠酷。

想想在系列電影《星球大戰(zhàn)》中，原力是一種神秘的場，它遍布星系，釋放“絕地武士門”的智能，使他們能夠用其頭腦控制物體。這種力量能操控光劍、射線槍，甚至將整個恒星飛船輕輕浮起，還能控制別人的行動。

到目前為止，我們的身邊還沒有發(fā)現(xiàn)這種名為“原力”的場，這意味著我們暫時還不能成為“絕地武士”。但是在將來，我們或許可以擁有另一個足夠讓我們施展這種魔法的場。

利用某些被稱為“超導(dǎo)體”的物質(zhì)，有可能實現(xiàn)靠意識移動物體?？茖W(xué)家們認(rèn)為在本世紀(jì)末，或許就能夠創(chuàng)造出在室溫下運作的超導(dǎo)體，這就使得我們可以在自己身邊創(chuàng)建起巨大的磁場，但只需要消耗很小的電能。就像20世紀(jì)時被稱為“電的世紀(jì)”一樣，在將來，室溫超導(dǎo)也許會給我們帶來一個磁的時代。

如今，產(chǎn)生強大的磁場還非常昂貴，但在將來，有可能變得幾乎不需要費用。這也使我們有可能僅靠純粹的意識就能移動物體。比如把小的超級磁鐵放在各種物體的內(nèi)部，就能隨意移動它們。

我們設(shè)想在一件物品中放一個小的超導(dǎo)體，然后用意識啟動，通過磁場傳遞能量，使它能產(chǎn)生磁能爆發(fā)，這足以推動它在房間里到處移動。例如，設(shè)想在一個桌子里面放了超導(dǎo)體。通常情況下，這個超導(dǎo)體不帶電。但是，在通上小電流后，它就能產(chǎn)生強大的磁場，能夠推著它在房間中移動。換句話說，我們將能夠靠意識激活埋藏在物體中的超級磁鐵，并控制它的行動。在將來，室溫超導(dǎo)體可以藏在普通物體中，甚至藏在非磁性物體的內(nèi)部，通過意識控制其外部磁場就可以使它移動，或是作出各種改變。

這會不會讓你想起電影《X戰(zhàn)警》中的“萬磁王”呢？他舉起手，用他的思想操控金屬變成各種形狀，或是作出攻擊，或是載著自己在空中飄浮。他甚至可以直接移動沉重的金門大橋，使人感到震驚。想象一下未來的人類操控室溫超導(dǎo)體時的姿態(tài)，靠著無處不在的磁場，他們釋放自己的意識，讓一切隨著自己的心意移動，就像有許許多多的“萬磁王”一樣。

科幻作家克拉克曾經(jīng)說過，但凡足夠高深的科學(xué)技術(shù)，最初看上去都與魔法無異。也許未來的人類在回顧我們這段歷程時，會為《星球大戰(zhàn)》這樣的電影而感到驚訝。在他們看來，這是一部偉大而精準(zhǔn)的預(yù)言片，展示著那個時代的生活面貌，只是此時的我們還不得而知。